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Méthodes d'identification non basées sur les acides nucléiques des maladies infectieuses

Par Kevin C. Hazen, PhD, Professor of Pathology and Director of Clinical Microbiology, Duke University Health System

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Lorsqu'un microrganisme a été isolé par culture, il doit être identifié. Les méthodes d'identification n'utilisant pas les acides nucléiques s'intéressent aux caractéristiques phénotypiques (fonctionnelles ou morphologiques) des microrganismes plutôt qu'à leur identification génétique.

Les caractéristiques de croissance d'un microrganisme dans des milieux de culture, telles que la taille, la couleur et la forme de la colonie, procurent des indices pour identifier l'espèce et, associées à une coloration de Gram, orientent les tests ultérieurs.

De nombreux tests biochimiques sont disponibles; chacun étant spécifique d’un certain type de microrganisme (p. ex., bactéries aérobies ou anaérobies). Certains évaluent la capacité d'un microrganisme à utiliser différents substrats pour se développer. D'autres évaluent la présence ou l'activité d'enzymes clés (p. ex., coagulase, catalase). Les tests sont effectués successivement, chaque résultat orientant la nature du test suivant. L'ordre des tests est extrêmement variable et diffère selon les laboratoires.

Ces techniques d'identification phénotypiques peuvent utiliser des procédures manuelles, des systèmes automatiques ou des méthodes chromatographiques. Certains kits disponibles dans le commerce contiennent une batterie de tests individuels qui peuvent être pratiqués simultanément avec un seul inoculum de microrganisme et peuvent servir pour une plus grande variété de microrganismes. Ces systèmes multitests sont très précis, mais les résultats peuvent demander un délai de plusieurs jours.

Méthodes chromatographiques

Les composés ou produits microbiens sont séparés et identifiés grâce à un test en chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC) ou une chromatographie en phase gazeuse. L'identification se fait en général par comparaison des acides gras du microrganisme à une base de données.

Les méthodes chromatographiques permettent d'identifier des bactéries aérobies et anaérobies, des mycobactéries et des champignons. La précision du test dépend des conditions utilisées pour la culture de l'échantillon et de la qualité de la base de données, qui peut être inexacte ou incomplète.

Spectroscopie de masse

La spectrométrie de masse permet de détecter diverses protéines de masses différentes dans un prélèvement. Les pathogènes spécifiques ont des protéines spécifiques, et la masse et l'abondance relatives de chaque protéine peuvent parfois être utilisées pour identifier un microrganisme. La spectroscopie de masse est l'une des technologies innovantes qui sont en cours de développement ou qui ont été développées pour détecter et identifier des agents de guerre biologique et de bioterrorisme. Cependant cette méthode est limitée car, à la différence des méthodes à base d'acide nucléique, elle ne se déploie pas facilement sur le terrain.

Actuellement, une forme de spectrométrie de masse appelée matrix-assisted laser desorption ionization–time of flight (MALDI-TOF) est utilisée pour identifier les bactéries (y compris les mycobactéries), les levures, les moisissures et éventuellement les virus. L'avantage de cette méthode est que les microrganismes peuvent être identifiés en < 1 h; les méthodes traditionnelles qui peuvent nécessiter 24 à 48 h.