For å garantere en vellykket og høy kvalitet ciliær funksjonsanalyse for PCD-diagnose, er en presis og forsiktig metode for prøvetaking og behandling av respiratorisk epitel avgjørende. For å fortsette å tilby PCD-diagnostisk tjeneste under COVID-19-pandemien, har ciliary videomicroscopy-protokollen blitt oppdatert for å inkludere passende infeksjonskontrolltiltak.
Primær ciliær dyskinesi (PCD) er en genetisk bevegelig ciliopati, som fører til betydelig otosinopulmonal sykdom. PCD-diagnose blir ofte oversett eller forsinket på grunn av utfordringer med ulike diagnostiske modaliteter. Ciliær videomikroskopi, ved hjelp av Digital High-Speed Videomicroscopy (DHSV), et av de diagnostiske verktøyene for PCD, regnes som den optimale metoden for å utføre ciliær funksjonell analyse (CFA), bestående av ciliær beatfrekvens (CBF) og beatmønster (CBP) analyse. DHSV mangler imidlertid standardisert, publisert operasjonsprosedyre for behandling og analyse av prøver. Den bruker også levende luftveisepitel, et betydelig infeksjonskontrollproblem under COVID-19-pandemien. For å fortsette å tilby en diagnostisk tjeneste under denne helsekrisen, har den ciliære videomikroskopiprotokollen blitt tilpasset for å inkludere tilstrekkelige infeksjonskontrolltiltak.
Her beskriver vi en revidert protokoll for prøvetaking og laboratoriebehandling av cilierte luftveisprøver, som fremhever tilpasninger som er gjort for å overholde smitteverntiltakene mot covid-19. Representative resultater av CFA fra nesebørsteprøver oppnådd fra 16 friske personer, behandlet og analysert i henhold til denne protokollen, er beskrevet. Vi illustrerer også viktigheten av å skaffe og behandle epiteliale cilierte strimler av optimal kvalitet, da prøver som ikke oppfyller kvalitetsvalgskriterier, nå tillater CFA, noe som potensielt reduserer den diagnostiske påliteligheten og effektiviteten til denne teknikken.
Primær ciliær dyskinesi (PCD) er en arvelig heterogen bevegelig ciliopati, der respiratoriske cilier er stasjonære, langsomme eller dyskinetiske, noe som fører til nedsatt mukociliær clearance og kronisk oto-sino-lungesykdom 1,2,3,4. De kliniske manifestasjonene av PCD er kronisk våt hoste og kronisk nesetetthet som starter i tidlig barndom, tilbakevendende eller kroniske øvre og nedre luftveisinfeksjoner som fører til bronkiektasier, og tilbakevendende eller kronisk otitis media og bihulebetennelse 5,6,7. Omtrent halvparten av PCD-pasientene har organlateralitetsdefekter som situs inversus eller situs ambiguus. Noen pasienter presenterer også infertilitetsproblemer på grunn av immotile sædceller hos menn og immotile cilia i egglederne hos kvinner 1,2,8. PCD er sjelden, men forekomsten er vanskelig å definere, og varierer fra 1:10 000 til 1:20 000 9,10. Den reelle forekomsten av PCD antas imidlertid å være høyere på grunn av vanskeligheter med diagnostisering og manglende klinisk mistanke. Symptomer på PCD etterligner vanlige respiratoriske manifestasjoner ved andre akutte eller kroniske luftveislidelser, og de diagnostiske utfordringene ved å bekrefte diagnosen er velkjente, noe som fører til mangelfull behandling og oppfølging 2,5,9,11.
Ciliær videomikroskopi, ved hjelp av Digital High-Speed Videomicroscopy (DHSV), er et av diagnoseverktøyene for PCD 4,8,12,13. DHSV regnes som den optimale metoden for å utføre ciliær funksjonsanalyse (CFA), bestående av ciliary beat frequency (CBF) og beat pattern (CBP) analyse 2,14,15,16. DHSV bruker levende respiratorisk epitel, vanligvis hentet fra nesebørsting13.
I lys av det nåværende COVID-19-utbruddet er bekreftelse av en PCD-diagnose nå enda viktigere ettersom bevis tyder på at underliggende luftveissykdom kan føre til verre utfall etter COVID-19-infeksjon17,18. En trygg og effektiv PCD-diagnostisk tjeneste under den nåværende pandemien vil også gi bekreftede PCD-pasienter mulighet til å dra nytte av ytterligere beskyttelsestiltak, sammenlignet med befolkningengenerelt 19.
Overføring av covid-19 skjer primært gjennom dråpespredning20. Høyt overføringspotensial fra asymptomatiske (eller minimalt symptomatiske) pasienter antydes av den høye virusbelastningen i neseprøve20. I tillegg, hvis viruspartikler blir aerosoliserte, forblir de i luften i minst 3 timer21. Derfor blir respiratoriske helsepersonell utsatt for et høyt reservoar av virusbelastning mens de utfører klinisk behandling og prøveinnsamling for diagnostiske teknikker22. Videre utsetter manipulering av levende luftveisprøver teknikeren for COVID-19-forurensning. Mens anbefalinger for beste praksis for respiratoriske leger og ØNH-kirurger som tar vare på COVID-19-pasienter blir implementert23, mangler det anbefalinger for å utføre DHSV under COVID-19-pandemien.
For å kunne fortsette å tilby en PCD-diagnostisk tjeneste, samtidig som sikkerheten til helsearbeideren (utfører prøveinnsamling) og tekniker (utfører prøvebehandling), måtte ciliary videomicroscopy-protokollen tilpasses under COVID-19-pandemien. Teknikken for ciliary videomikroskopi er for tiden begrenset til forskningstjeneste og spesialiserte diagnostiske sentre, da CFA krever omfattende opplæring og erfaring. Videre er det for tiden mangel på standardisering og presis driftsprosedyre for behandling og analyse av prøver ved bruk av DHSV 4,13.
Målet med denne artikkelen er å beskrive standard driftsprosedyrer for DHSV, med særlig henvisning til smitteverntiltak og sikkerhet ved prøvetaking og prosessering av levende neseepitel. Dette vil gjøre det mulig for PCD-diagnose og omsorg av høy kvalitet å fortsette, til tross for det nåværende COVID-19-utbruddet.
Denne rapporten tar sikte på å gi en standard operasjonsprosedyre for CFA ved bruk av nesebørsteprøver, med justeringer gjort for passende infeksjonskontrollhensyn under COVID-19-pandemien. PCD-diagnose er utfordrende, og krever i dag et panel av ulike diagnostiske tester, i henhold til internasjonale anbefalinger, inkludert nasal nitrogenoksidmåling, CFA ved bruk av DHSV, ciliær ultrastrukturell analyse ved hjelp av transmisjonselektronmikroskopi (TEM), merking av ciliærproteiner ved bruk av immunfluorescens og g…
The authors have nothing to disclose.
Vi vil gjerne takke Jean-François Papon, Bruno Louis, Estelle Escudier og alle teammedlemmer av PCD diagnostiske senter i Paris-Est for deres tilgjengelighet og hjertelig velkomst under besøket til deres PCD-diagnostiske senter, og de mange utvekslingene. Vi takker også Robert Hirst og alle teammedlemmer ved PCD-senteret i Leicester for deres velkomst og tid, råd og ekspertise.
15 mL conical tubes | FisherScientific | 352096 | 15 ml High-Clarity Polypropylene Conical Tube with lid |
Amphotericin B | LONZA | 17-836E | Antifungal solution |
Blakesley-weil nasal forceps | NOVO SURGICAL | E7739-12 | Used to hold the brush to perform the nasal brushing |
Bronchial cytology brush | CONMED | 129 | Used for nasal brushing |
Cotton swab | NUOVA APTACA | 2150/SG | Used for COVID-19 testing |
Digitial high-speed videomicroscopy camera | IDTeu Innovation in motion | CrashCam Mini 1510 | |
Glass slide | ThermoScientific | 12372098 | Microscope slides used to create the visualization chamber |
Heated Box | IBIDI cells in focus | 10918 | Used to heat the sample |
Inverted Light microscope | Zeiss | AXIO Vert.A1 | |
Lens Heater | TOKAI HIT | TPiE-LH | Used to heat the oil immersion lens |
Medium 199 (M199), HEPES | TermoFisher Scientific | 12340030 | Cell Culture Medium |
Motion Studio X64 | IDT Motion | version 2.14.01 | Software |
Oil | FischerScientific, Carl Zeiss | 11825153 | |
Rectangular cover slip | VWR | 631-0145 | Used to cover the visualization chamber |
Spacer (Ispacer) 0.25 mm | Sunjinlab | IS203 | Used for the creation of the hermetic closed visualization chamber |
Square cover slip | VWR | 631-0122 | Used for the creation of lab-built open visualization chamber |
Streptomycin/Penicillin | FisherScientific, Gibco | 11548876 | Antiobiotics solution |