PTU - Polskie Towarzystwo Urologiczne

Wykorzystanie ligazowej reakcji łańcuchowej (LCR) do wykrywania utajonej infekcji gruczołu krokowego wywołanej przez chlamydia trachomatis
Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 2005/58/1.

autorzy

Rościsław Bielecki 1, Bożena Zdrodowska-Stefanow 2, Iwona Ostaszewska-Puchalska 3, Marek Baltaziak 4, Małgorzata Skawrońska 5, Robert Kozłowski 1
1 Oddział Urologii SP ZOZ Wojewódzkiego Szpitala Zespolonego im. J. Śniadeckiego w Białymstoku
Ordynator oddziału: dr n. med. Robert Kozłowski
2 Klinika Dermatologii i Wenerologii Akademii Medycznej w Białymstoku
Kierownik kliniki: prof. dr hab. Bożena Chodynicka
3 Ośrodek Diagnostyczno-Badawczy Chorób Przenoszonych Drogą Płciową w Białymstoku
Kierownik ośrodka: dr n. med. Katarzyna Puciło
4 Zakład Patomorfologii Ogólnej Akademii Medycznej w Białymstoku
Kierownik zakładu: prof. dr hab. Andrzej Kemona
5 Zakład Medycyny Sšdowej Akademii Medycznej w Białymstoku
Kierownik zakładu: prof. dr hab. Jerzy Janica

słowa kluczowe

gruczoł krokowy, Chlamydia trachomatis, zapalenie gruczołu krokowego, ligazowa reakcja łańcuchowa, biopsja gruczołu krokowego

streszczenie

wstęp
Zapalenie stercza (ZS) jest częstym problemem urologicznym, dotyczącym mężczyzn w każdym wieku. Tylko u 5% do 10% mężczyzn z czynnym procesem ZS wykazano obecność infekcji bakteryjnej. Zakażenie Chlamydia trachomatis (Ch. trachomatis), najczęściej przenoszone drogą płciową, w przewlekłych zapaleniach gruczołu krokowego pozostaje rzadko rozpoznawane.
cel pracy
Celem pracy jest ocena częstości występowania utajonej infekcji Ch. trachomatis u aktywnych seksualnie mężczyzn z bezobjawowym ZS, poddawanych biopsji rdzeniowej gruczołu krokowego z powodu podejrzenia raka.
materiał i metody
Ocenie poddano grupę 30 mężczyzn spełniających następujące kryteria: wykluczenie obecności raka stercza i rozpoznania ZS na podstawie zmian zapalnych w bioptatach gruczołu krokowego. Wszyscy mężczyźni mieli oznaczone przeciwciała anty-chlamydialne IgG i IgA w surowicy krwi, oznaczoną liczbę leukocytów wielojądrzastych (PMN) w wymazach z cewki moczowej i w wydzielinie stercza po masażu (EPS), test na DNA chlamydii w wymazach z cewki moczowej i bioptatach gruczołu krokowego metodą ligazowej reakcji łańcuchowej (LCR). Wszyscy mężczyźni wypełnili kwestionariusz NIH-CPSI (Chronic Prostatitis Symptom Index).
wyniki
U dwóch spośród 30 mężczyzn, wykryto metodą LCR chlamydialne DNA w bioptatach tkankowych. Żaden z mężczyzn nie miał dodatniego wywiadu ZS. Obaj mieli zachowaną aktywność seksualną. W surowicy krwi nie stwierdzono przeciwciał anty-chlamydialnych. Zmiany zapalne w bioptatach ze stercza według klasyfikacji CPCRN i IPCN oceniono na stopień mały i duży. W wymazach z cewki moczowej u obu mężczyzn, jak i w EPS u jednego z nich, nie stwierdzono obecności PMN, u drugiego PMN w EPS były obecne w liczbie 5-10 wpw.
wnioski
W przypadkach bezobjawowego zakażenia gruczołu krokowego należy brać pod uwagę możliwość utajonej infekcji Ch. trachomatis. Metody molekularne dzięki czułości i swoistości mogą w istotny sposób ułatwić diagnostykę zakażeń wywołanych przez chlamydia.

Wprowadzenie

Zapalenie stercza (ZS) jest częstym problemem urologicznym, powodującym istotne wydatki w systemie opieki zdrowotnej. W przeciwieństwie do łagodnego rozrostu i raka gruczołu krokowego, które dominują u mężczyzn po 50. roku życia, zespoły zapalne stercza dotyczą mężczyzn w każdym wieku [1,2]. W Stanach Zjednoczonych Ameryki Północnej rocznie odnotowuje się ponad 2 miliony wizyt z powodu ZS. Ocenia się, że w USA ponad 8% wizyt w gabinetach urologicznych i 1% wizyt w gabinetach lekarzy pierwszego kontaktu stanowią pacjenci z tym zespołem chorobowym [3]. Częstość występowania ZS w ogólnej populacji męskiej jest oceniana na 5% do 8,8% [1,4].

Zwraca uwagę fakt, że tylko u 5% do 10% mężczyzn z czynnym procesem ZS wykazano obecność infekcji bakteryjnej. Najczęściej stwierdzanym patogenem jest Escherichia coli oraz inne pałeczki Gram ujemne z rodziny Enterobacteriaceae, takie jak: Klebsiella sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Serratia sp., a także Pseudomonas aeruginosa [5,8]. Bakterie Gram dodatnie, takie jak enterokoki i gronkowce są rzadziej wykrywane [6-8]. Chlamydia trachomatis (Ch. trachomatis) według danych Centrum Kontroli Chorób w Atlancie, jest drobnoustrojem najczęściej przenoszonym drogą kontaktów seksualnych [9]. Znaczenie Ch. trachomatis oraz innych patogenów, takich jak mykoplazmy, dwoinki rzeżączki, bakterie beztlenowe, rzęsistek pochwowy, wirusy, grzyby w przewlekłych zapaleniach gruczołu krokowego pozostają nie całkowicie wyjaśnione [10].

Obecnie stosowana klasyfikacja zespołów zapalnych gruczołu krokowego została opracowana w 1995 roku przez Narodowy Instytut Zdrowia USA (NIH - National Institutes of Health) (tab. I) [11]. Klasyfikacje typu II i III na podstawie pracy Mearesa i Stameya, oparto na frakcjonowanym pobieraniu materiału (moczu i wydzieliny gruczołu krokowego uzyskanej po masażu) do badania bakteriologicznego i cytologicznego - tzw. test czterech próbek [12].

Trudności związane z identyfikacją chlamydii (nie hodują się na klasycznych podłożach bakteriologicznych, a jedynie na komórkach żywych) oraz niezadowalająca czułość i swoistość metod wykrywających antygeny Ch. trachomatis skłoniły do wykorzystania metod molekularnych. Polegają one na wykrywaniu znikomych ilości DNA lub RNA bakterii w materiale biologicznym (mocz, wymaz z cewki, wydzielina gruczołu krokowego po masażu, materiał tkankowy ze stercza) [13-15].

Cel pracy

Celem pracy jest ocena częstości występowania utajonej infekcji Ch. trachomatis u aktywnych seksualnie mężczyzn z bezobjawowym ZS (typ IV wg NIH), poddawanych biopsji rdzeniowej gruczołu krokowego z powodu podejrzenia raka.

Materiał i metody

Badano 30 mężczyzn w wieku 52-68 lat (średni wiek 62 lata), wybranych spośród 86 chorych z podwyższonym poziomem PSA w surowicy krwi i/lub nieprawidłowym palpacyjnym badaniem stercza przez odbytnicę oraz spełniających następujące kryteria:

1. niechorujących na raka stercza,

2. z rozpoznaniem zapalenia gruczołu krokowego na podstawie badania histopatologicznego bioptatów ze stercza,

3. z ujemnym posiewem moczu,

4. nieleczonych antybiotykami i innymi chemioterapeutykami w ostatnich trzech miesiącach.

Biopsję rdzeniową stercza wykonywano w sposób usystematyzowany pod kontrolą ultrasonograficzną aparatu TOSHIBA CAPASEE, wyposażonym w sondę doodbytniczą z głowicą linearną o częstotliwości 5 MHz z prowadnicą biopsyjną. Materiał tkankowy do badania histopatologicznego i LCR pobierano automatycznym aparatem biopsyjnym Magnum firmy BARD, wyposażonym w igły do biopsji rdzeniowej 18G. Wycinki o długości 22 mm utrwalano w oddzielnych fiolkach, zawierających buforowaną 10% formalinę. Materiał do badania w kierunku DNA Ch. trachomatis metodą LCR pobierano do probówek Eppendorfa i przechowywano w temperaturze -70°C.

Z wydzieliny z cewki moczowej, pobieranej przy użyciu plastikowej, jałowej ezy oraz z wydzieliny uzyskanej po masażu stercza (EPS - expressed prostatic secretion) sporządzano rozmazy, które barwiono metodą Grama w celu oceny leukocytów wielojądrzastych (PMN - polymorphonuclear leukocyte). Stan zapalny cewki moczowej rozpoznawano w przypadku obecności 4 lub więcej, zaś gruczołu krokowego 10 lub więcej PMN w polu widzenia mikroskopu świetlnego przy powiększeniu x 1000.

Materiał z cewki moczowej do wykrywania plazmidowego DNA Ch. trachomatis pobierano przy użyciu zestawów transportowych (LCx STD Swab Specimen Collection System) i przechowywano w temp. -20°C. Izolację DNA Ch. trachomatis z materiału tkankowego uzyskanego podczas biopsji rdzeniowej stercza przeprowadzono przy użyciu metody Chelex [16]. Metodę LCR wykorzystano do wykrywania plazmidowego DNA Ch. trachomatis w wymazach z cewki moczowej i w materiale biopsyjnym z gruczołu krokowego, posługując się zestawem odczynników LCx oraz aparaturą firmy Abbott, przestrzegając ściśle wskazówek podanych przez producenta [15]. Do oznaczania przeciwciał anty-Ch. trachomatis klasy IgG i IgA w surowicy wykorzystano metodę ELISA (R-biopharm, Trinity biotech). Wszystkie czynności związane z wykonaniem odczynu przeprowadzono zgodnie z zaleceniem producenta. Za dodatnie wartości mian przeciwciał klasy IgG i IgA uznawano wartości równe lub większe od 1,1.

Wszyscy chorzy wypełnili też kwestionariusz NIH-CPSI zmodyfikowany przez autorów. Ocenę histopatologiczną zaawansowania zmian zapalnych w bioptatach ze stercza oparto na wytycznych North American Chronic Prostatitis Collaborative Research Network (CPCRN) i International Prostatitis Collaborative Network (IPCN) [17].

Wyniki

Spośród grupy 86 mężczyzn poddanych rdzeniowej biopsji stercza u 30 stwierdzono rozpoznanie ZS typu IV. U dwóch spośród 30 pacjentów, w wieku 64 i 68 lat wykryto chlamydialne DNA w bioptatach tkankowych ze stercza (stanowi to 6,7%). Są to aktywni seksualnie chorzy. Zmiany zapalne w preparatach histologicznych (określane według klasyfikacji CPCRN i IPCN) lokalizowały się wokół przewodów gruczołowych. Miały one charakter ogniskowy i oceniono je u pierwszego chorego jako stopnia dużego, zaś u drugiego stopnia małego. Są to chorzy bez dodatniego wywiadu ZS, z wykluczoną bakteriurią. Badania surowicy krwi na obecność przeciwciał anty-chlamydialnych klasy IgG i IgA wypadły ujemnie. Obecność leukocytów wielojądrzastych stwierdzono w EPS u jednego w liczbie 5-10 w polu widzenia, a u drugiego mężczyzny PMN nie były obecne. W wydzielinie z cewki moczowej u żadnego z pacjentów nie wykryto obecności PMN.

Dyskusja

Wprowadzona przez Gordona i Quana metoda hodowli komórkowej na komórkach linii McCoya (TC - tissue culture) przez wiele lat była uznawana za "złoty standard" w diagnostyce zakażeń Ch. trachomatis [18]. Duża pracochłonność, wysokie koszty oraz niska czułość spowodowały, że hodowlę wykonywano w nielicznych, specjalistycznych ośrodkach. Poszukiwanie metod możliwych do masowego zastosowania w diagnostyce zakażeń wywołanych przez chlamydie zaowocowało wprowadzeniem metod wykrywających antygeny tego drobnoustroju: immunofluorescencji bezpośredniej (DFA - direct fluorescent antibody) i immunoenzymatycznej (EIA - enzyme immunoassay) [19,20]. Odznaczają się one mniejszą swoistością w porównaniu z metodą hodowli, lecz większą czułością oraz prostotą i szybkością wykonania.

Stosowane metody diagnostyczne, opierające się na konwencjonalnej technice hodowli albo na metodach DFA i/lub EIA, nie pozwalają na wykrycie dużego odsetka zakażeń gruczołu krokowego wywołanych przez chlamydie. Wprowadzenie metod molekularnych stanowi alternatywę dla tradycyjnej diagnostyki zakażeń Ch. trachomatis. Potwierdzają to badania Kriegera i wsp., które wykazały, że u wielu mężczyzn z przewlekłym zapaleniem gruczołu krokowego (przewlekłym zespołem bólowym w obrębie miednicy) stwierdza się szeroką różnorodność bakteryjnego DNA w sterczu, mimo negatywnych wyników klasycznych badań mikrobiologicznych. Wśród części mężczyzn z zespołami zapalnymi stercza stwierdzono infekcję Ch. trachomatis, Trichomonas vaginalis i Mycoplasma genitalium mimo braku objawów zapalenia cewki moczowej, ujemnych posiewów materiału z cewki i negatywnych testów na antygeny tych drobnoustrojów [21].

Metody amplifikacyjne - polimerazowa i ligazowa reakcja łańcuchowa (PCR i LCR) - znacznie przewyższają czułością metodę hodowli oraz metody wykrywające antygeny chlamydii i dlatego mogą być stosowane w materiałach biologicznych zawierających znikome ilości bakterii [22].

Wykrywanie zakażenia wywołanego przez chlamydie u pacjentów z zespołami zapalnymi gruczołu krokowego opierało się dotychczas głównie na badaniu materiału z cewki moczowej, próbek moczu, EPS i nasienia [23]. Te drogi i sposoby pobierania materiałów biologicznych nie pozwalają na wyeliminowanie wątpliwości diagnostycznych związanych z kontaminacją Ch. trachomatis, pochodzącą z innych miejsc układu moczowo-płciowego, głównie z cewki moczowej. Zastosowanie pobierania materiału tkankowego drogą biopsji przezodbytniczej, przezkroczowej, podczas zabiegu operacyjnego bądź drogą przezcewkowej elektroresekcji stercza pozwala na wyeliminowanie wątpliwości związanych z kontaminacją materiałem z cewki moczowej. Częstość wykrycia Ch. trachomatis w materiale tkankowym uzyskanym uprzednio wymienionymi drogami, przy zastosowaniu klasycznych technik diagnostycznych, u mężczyzn z "nieostrym niebakteryjnym zapaleniem stercza" lub z histologicznymi cechami zmian zapalnych w gruczole krokowym, wahała się od 3% do 33% [24,25]. Wykorzystując metody molekularne obecność Ch. trachomatis w materiale tkankowym stercza stwierdza się od 27% do 45% mężczyzn z histologicznie potwierdzonymi zmianami zapalnymi gruczołu krokowego [26,27]. Część prac badawczych nie potwierdza powyżej przedstawionych wyników. Doble i wsp. nie wykazali obecności Ch. trachomatis w materiale tkankowym z gruczołu krokowego uzyskanego drogą biopsji przezkroczowej u 50 mężczyzn z niebakteryjnym przewlekłym zapaleniem stercza i pęcherzyków nasiennych [28]. Posługiwali się oni jednak metodą hodowli i immunofluorescencji bezpośredniej. Podobnie Weidner i wsp. nie wykryli chlamydii w materiale biopsyjnym poddanym hodowlanej metodzie diagnostycznej [8]. Wydaje się jednak, że wykorzystanie czułych technik molekularnych do wykrywania DNA chlamydii pochodzącego z układu moczowo-płciowego może w znacznym stopniu ułatwić dalsze badania nad tym drobnoustrojem [29].

Wnioski

W przypadku rozpoznania bezobjawowego zakażenia gruczołu krokowego należy brać pod uwagę możliwość utajonej infekcji Ch. trachomatis. Metody molekularne, dzięki swej czułości i swoistości mogą w istotny sposób ułatwić diagnostykę zakażeń układu moczowo-płciowego wywołanych przez chlamydie.

piśmiennictwo

  1. Roberts RO, Lieber M, Bostwick D, Jacobsen S: A review of clinical and pathological prostatitis syndromes. Urology 1997; 49; 809-821.
  2. Schaeffer AJ: Epidemiology and demographics of prostatitis. Andrologia 2003; 35; 252-257.
  3. McNaughton Collins M, Stafford R, O´Leary M, Barry M: How common is prostatitis? A national survey of physician visits. J Urol 1998; 149; 1224-1228.
  4. Moon TD: Questionnaire survey of urologists and primary care physicians diagnostic and treatment practices for prostatitis. Urology 1997; 50; 543-547.
  5. Weidner W, Ludwig M: Common organism in urogenital infections with special impact on prostatitis. Eur Urol 2003; Suppl 2; 15-18.
  6. Bergmann B, Wedren H, Holm SE: Staphylococcus saprohyticus in males with symptoms of chronic prostatitis. Urology 1989; 34; 241-245.
  7. Nickel JC, Costerton JW: Coagulase-negative staphylococcus in chronic prostatitis. J Urol 1992; 147; 398-400.
  8. Weidner W, Schiefer HG, Krauss H, Jantos C, Friedrich HJ, Altmannsberger M: Chronic prostatitis, a thorough search for etiologically involved microorganisms in 1461 patients. Infection 1991; 19; 119-125.
  9. Centers for Disease Control and Prevention. Chlamydia Prevalence Monitoring Project Annual Report 2002. In: Sexually Transmitted Disease Survicillance 2002 (Suppl), Atlanta, GA, USA, October 2003.
  10. Krieger JN, Takahashi S, Riley DE: Chronic prostatitis: Role of uncommon organisms. Eur Urol 2003; Suppl 2; 19-22.
  11. Nickel JC, Nyberg LM, Hennefent M: Research guidelines for chronic prostatitis consensus report from First National Institutes of Health International Prostatitis Collaborative Network. Urology 1999; 54; 229-233.
  12. Meares EM, Stamey TA: Bacteriologic localization patterns in bacterial prostatitis and urethritis. Invest Urol 1968; 5; 492-518.
  13. Krieger JN, Riley DE, Roberts MC, Berger RE: Prokaryotic DNA sequences in patients with chronic idiopathic prostatitis. J Clin Microbiol 1996; 34; 3120-3128.
  14. Guo H, Lu G, Zhang Q, Xiong X: Detection of Chlamydia trachomatis by polymerase chain reaction assay in nonbacterial prostatitis. Chin Med J 1997; 110; 177-179.
  15. Ostaszewska I, Zdrodowska-Stefanow B, Badyda J, Puciło K, Trybuła J, Bułhak V: Chlamydia trachomatis - probable cause of prostatitis. Int J STD AIDS 1998; 9; 350-353.
  16. Walsh S, Metzger DA, Higucki R: Chelex-100 as a medium for simple extraction of DNA for PCR-based typing from forensic material. Biotechniques 1991; 10; 506-513.
  17. Nickel JC, True LD, Krieger JN, Berger RE, Boag AH, Young ID and participating members of the North American Chronic Prostatitis Research Network and the International Prostatitis Collaborative Network: Consensus development of a histological classification system for chronic prostatic inflammation. Br J Urol Int Int 2001; 87; 797-805.
  18. Gordon FB, Quan AL: Isolation of the trachoma agent in cell culture. Proc Soc Exp Biol Med 1965; 118; 354-359.
  19. Stephens RS, Tam MR, Kuo CC, Nowinski RC: Monoclonal antobodies to Chlamydia trachomatis: antibody specificities and antigen characterization. J Immunol 1982; 128; 1083-1089.
  20. Mumatz G, Mellars BJ, Ridgway GL, Oriel JD: Enzyme immunoassay for the detection of Chlamydia trachomatis antigen in urethral and endocervical swabs. J Clin Pathol 1985; 38; 740-742.
  21. Krieger JN, Riley DE: Prostatitis: what is the role of infection. Int J Antimicrob Agents 2002; 19; 475-479.
  22. Schachter J: DFA, EIA, PCR, LCR and other technologies: what tests should be used for diagnosis of Chlamydia infections? Immunol Invest 1997; 26; 157-161.
  23. Bruce AW, Chadwick P, Willett WS, O´Shaughnessy M: The role of chlamydie in genitourinary disease. J Urol 1981; 126; 625-629.
  24. Dan M, Samra Z, Siegel YI, Korczak D, Lindner A: Isolation of Chlamydia trachomatis from prostatic tissue of patients undergoing transurethral prostatectomy. Infection 1991; 19; 162-163.
  25. Poletti F, Medici MC, Alinovi A et al: Isolation of Chlamydia trachomatis from the prostatic cells in patients affected by nonacute abacterial prostatitis. J Urol 1985; 134; 691-693.
  26. Kadar A, Bucsek M, Kardos M, Corradi G: Detection of Chlamydia trachomatis in chronic prostatitis by in situ hybridization (preliminary methodical report). Orvosi Hetilap 1995; 136; 659-662.
  27. Corradi G, Bucsek M, Panovics J et al: Detection of Chlamydia trachomatis in the prostate by in-situ hybridization and by transmission electron microscopy. Int J Androl 1996; 19; 109-112.
  28. Doble A, Thomas BJ, Walker MM, Harris JRW, Witherow RO`N, Taylor-
  29. -Robinson D: The role of Chlamydia trachomatis in chronic abacterial prostatitis: a study using ultrasound guided biopsy. J Urol 1989; 141; 332-333.
  30. Taylor-Robinson D: Evaluation and comparsion of tests to diagnose Chlamydia trachomatis genital infections. Hum Reprod 1997; 12; 113-120.

adres autorów

Rościsław Bielecki
SP ZOZ Wojewódzki Szpital Zespolony im. Śniadeckiego
Oddział Urologii
ul. Skłodowskiej-Curie 26
15-960 Białystok
tel. (0...85) 748 82 60