Biologia molekularna – badania metodą PCR

Czym jest PCR?

PCR (ang. polymerase chain reaction) łańcuchowa reakcja polimerazy – polega na powielaniu łańcuchów DNA w wyniku wielokrotnego podgrzewania i oziębiania próbki, w warunkach laboratoryjnych. Technika PCR została opracowana przez Kary’ego Mullisa w roku 1983 za co Mullis otrzymał w 1993 roku Nagrodę Nobla.

Jak wykorzystujemy PCR w diagnostyce weterynaryjnej?

PCR pozwala wykryć nawet śladowe ilości materiału genetycznego np. DNA lub RNA w badanej próbce. Przykładem może być wykrywanie DNA pierwotniaka Babesia canis w próbce krwi od psa – liczba pierwotniaków Babesia we krwi jest zmienna i zależy od fazy zarażenia oraz czasu jaki minął od przekazania pasożyta przez kleszcza. Jeśli liczba pierwotniaków we krwi jest niewielka (niska parazytemia) badanie mikroskopowe może być niewystarczające w celu wykrycia pierwotniaka. Wówczas pomocne może być badanie metodą PCR.

Innym przykładem może być wykrywanie fragmentów DNA, które są odpowiedzialne za patogenność niektórych bakterii. Odmianę PCR, a dokładniej multiplexPCR wykorzystuje się m.in. do wykrywania wielu fragmentów DNA w materiale genetycznym bakterii Escherichia coli. Pozwala to sprawdzić czy wyhodowana bakteria E. coli należy do szczepów enteropatogennych.

PCR jest jedną z najbardziej zalecanych metod diagnostycznych rzęsistkowicy jelit u kotów. Metoda PCR pozwala bowiem wykryć DNA także martwych rzęsistków, których w badaniu mikroskopowym często się nie stwierdza mimo objawów typowych dla wspomnianej choroby.

Panel neurologiczny

PANEL NEUROLOGICZNY pozwala wykryć pasożyty, bakterie i wirusy, wywołujące objawy neurologiczne. Patogeny te powodują stany zapalne ośrodkowego układu nerwowego. Mogą prowadzić do paraliżu i zaburzeń ruchowych, ale także mogą obniżać odporność lub uszkadzać inne narządy, takie jak nerki czy wątroba. Materiałem do badań w panelu dla psów jest płyn mózgowo-rdzeniowy, natomiast u kotów dodatkowo wymagana jest również krew EDTA.

Wykorzystując czułą, a zarazem szybką technikę PCR, jesteśmy w stanie wykryć w badanym materiale obecność DNA konkretnego patogenu, których identyfikacja nie jest łatwa na podstawie mało specyficznych objawów. Wczesne wykrycie patogenów umożliwia wdrożenie odpowiedniego leczenia, co może zapobiec trwałym uszkodzeniom neurologicznym lub śmierci pacjenta.

Patogeny objęte w profilach neurologicznych:

Toxoplasma gondii jest pierwotniakiem wywołującą toksoplazmozę. Może powodować zapalenie ośrodkowego układu nerwowego, a także powodować ropnie w mózgu.

Bakterie krętkowe z rodzaju Borrelia , w tym Borrelia burgorferi to bakterie, powodujące boreliozę. U psów mogą odpowiadać za zapalenie mózgu i rdzenia kręgowego. U kotów choroba ta występuje rzadziej i może wywołać zapalenie opon mózgowych i uszkodzenia nerwów obwodowych.

Leptospira interrogans to bakteria, która może prowadzić do zapalenia opon mózgowych u psów, a także uszkadzać wątrobę i nerki. We wczesnej fazie zakażenia bakteria ta jest obecna w płynie mózgowo-rdzeniowym oraz we krwi.

Neospora caninum jest pierwotniakiem powodującym zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych oraz mózgu u psów. Może także wpływać na zapalenie i zaniki mięśni szkieletowych. Podobnie jak Toxoplasma gondii ma duże powinowactwo do tkanki nerwowej.

Canine Distemper Virus (CDV) jest wirusem, wywołującym nosówkę psów. Jedną z form nosówki jest postać neurologiczna obejmująca zapalenie mózgu i nerwów obwodowych.

FIV (Feline Immunodeficiency Virus), czyli wirus niedoboru immunologicznego kotów, należy do rodzaju lentiwirusów i występuje powszechnie u kotowatych na całym świecie. Na skutek działania immunosupresyjnego wirusa, zakażenie może prowadzić do powstania zespołu niedoboru immunologicznego kotów (FAIDS). Wirus wydalany jest głównie ze śliną zakażonych kotów, a do zakażenia dochodzi najczęściej podczas pogryzień. Najbardziej narażone na zakażenie są kocury, szczególnie niekastrowane, koty starsze i wychodzące. Objawy mogą się różnić w zależności od fazy zakażenia: od niespecyficznych (gorączka, infekcję górnych dróg oddechowych, biegunka, powiększenie węzłów chłonnych) po długotrwały okres bezobjawowy, aż do wyniszczenia, wychudzenia, przewlekłych i nieleczących się infekcji.

FeLV (Feline Leukemia Virus), czyli wirus białaczki kotów należy do retrowirusów i przyczynia się do zakażeń kotów domowych na całym świecie. Jest wysoce śmiertelny dla młodych osobników w wieku 1-3 lat. W środowisku zewnętrznym, w temperaturze 20°C, wirus szybko ginie w efekcie wyschnięcia. FeLV wydalany jest przez koty w trakcie wiremii i głównie ze śliną, moczem i kałem. Istotną rolę w zakażeniu ma długotrwały i bezpośredni kontakt kotów żyjących w skupiskach, w szczególności podczas codziennych czynności jak mycie, wylizywanie, gryzienie, korzystanie ze wspólnych misek czy kuwet. U części kotów po kontakcie z FeLV organizm może zwalczyć wirusa – dochodzi do przejściowej wiremii a następnie wytworzenia trwałej odporności – tzw. zakażenie latentne. U pozostałych kotów, rozwija się trwała wiremia (wraz z sianiem wirusa), z możliwością rozwoju choroby prowadzącej do śmierci w ciągu kilku miesięcy lub lat od zakażenia. Wirus upośledza działanie układu odpornościowego prowadząc do immunosupresji i wtórnych infekcji (w szczególności górnych dróg oddechowych), biegunek, ale również aplazji szpiku. U części kotów może dojść do rozwoju nowotworów złośliwych – krwi i szpiku kostnego (białaczka) lub układu chłonnego (chłoniak).