Zastosowanie metabolomiki jako przyszłego narzędzia w szybkiej diagnostyce ran przewlekłych

1 Laboratorium Mikrobiologii Wrocławskiego Centrum Badań EIT+
2 Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie
3 Katedra i Zakład Mikrobiologii Farmaceutycznej i Parazytologii Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu

Joanna Czajkowska Laboratorium Mikrobiologii, Wrocławskie Centrum Badań EIT+, ul. Stabłowicka 147, 54-066 Wrocław, e-mail: joanna.czajkowska@eitplus.pl

Wpłynęło: 07.12.2017

Zaakceptowano: 20.02.2018

DOI: dx.doi.org/10.15374/LR 2017031

Leczenie Ran 2018;15(1):13–18

Streszczenie: Starzejące się społeczeństwo oraz rosnąca liczba chorych ze schorzeniami cywilizacyjnymi, takimi jak cukrzyca oraz choroby układu naczyniowego, przekładają się na wzrost liczby pacjentów z ranami trudno gojącymi się. Brak szybkich metod identyfikacji czynnika etiologicznego zakażenia rany przewlekłej może prowadzić do zbyt późnego wdrożenia odpowiednich procedur leczniczych, a w efekcie do wysokich kosztów terapii, pogorszenia komfortu życia oraz stanu zdrowotnego. Za infekcje ran przewlekłych odpowiedzialne są drobnoustroje w formie biofilmowej, której parametry są unikalne dla poszczególnych gatunków mikroorganizmów. Dlatego konieczne jest opracowanie technik diagnostycznych umożliwiających szybką identyfikację danego biofilmu i zastosowanie metod terapeutycznych opartych na algorytmie Biofilm-Based Wound Care. Mimo szeroko zakrojonych badań mających na celu identyfikację biomarkerów związanych z daną jednostką chorobową, opracowanie testu diagnostycznego, który mógłby być rutynowo stosowany w praktyce klinicznej, nadal pozostaje wyzwaniem. W niedalekiej przyszłości rozwój metabolomiki, dyscypliny analizującej całkowity zbiór metabolitów wytwarzanych przez dany makroorganizm lub mikroorganizm, może dostarczyć narzędzi diagnostycznych służących szybkiej i wiarygodnej identyfikacji biofilmów zasiedlających ranę. Materiałem diagnostycznym o potencjalnie najwyższym zastosowaniu w przyszłej analizie metabolomu z rany jest wysięk – płyn surowiczy, do którego wydzielane są metabolity zarówno drobnoustrojów, jak i te pochodzące ze zmienionych chorobowo komórek przyrannych.

Słowa kluczowe: biofilm, biomarkery, diagnostyka, infekcje, metabolomika, rany przewlekłe

Abstract: The ageing society and increasing number of people suffering from lifestyle diseases such as diabetes and cardiovascular disease are a cause of most of the chronic wounds cases. Lack of rapid diagnostic methods for identification of an etiological agent of infection can lead to late implementation of appropriate treatment. This in turn, results in high costs of therapy, deterioration of patient’s life quality and health condition. The main cause of chronic wound infections are microorganisms living in a unique biofilm form. Biofilm has very various species-dependent parameters. Therefore, there is an urgent need to develop a diagnostic approach that enables fast identification of biofilm type and application of the treatment based on the Biofilm-Based Wound Care algorithm. Serous fluid, referred to as the exudate, can be used as a diagnostic material in metabolomic analysis provides a wealth of information about the status of the wound. This is due to the fact that exudate contains host’ and pathogens’ metabolites. Development of a new diagnostic test based on a biomarker associated with a specific disease entity that could be routinely used is still a challenge for scientists. Metabolomics is a discipline that analyzes the total set of metabolites of an organism. In the near future, it may provide diagnostic tools to quickly and reliably identify biofilms that colonize the wound.

Key words: biofilm, biomarkers, chronic wounds, diagnostic tool, infections, metabolomics

Pełna wersja artykułu