Diagnostisering av inflammasjon og infeksjon i urinsystemet via proteomics

Prøvekilder for å evaluere urin proteomic data for urin diagnostiske formål

samlingen av 120 urinprøver profilert i denne studien var ikke begrenset til diagnose, vurdering av progresjon eller behandling av en bestemt sykdom. Urinalyse (UA) av prøvene ble bestilt av behandlende lege av ulike årsaker, inkludert akutt skade, vaginal blødning, svimmelhet / kvalme, hyperlipidemi, TYPE II diabetes OG tilhørende komplikasjoner, magesmerter / kvalme, uspesifisert hypertensjon, blærehypertensjon, idiopatisk polyuri og mistenkt UTI. SIDEN UVI er en svært utbredt smittsom sykdom knyttet til noen av de nevnte kliniske symptomene (f. eks. magesmerter/kvalme) og risikofaktorer (f.eks. diabetes), forventet vi hyppig diagnose av bakteriuri eller UVI fra disse prøvene. Proteomiske analyser var begrenset til prøver der urinalyserapporter ga foreløpig støtte for bakterielt forårsaket Uvi (Se Metoder). Vi analyserte ikke urinprøver i tilfeller der den spesifikke diagnosen asymptomatisk bakteriuri ble gjort tilgjengelig. Omfattende UA-data ble oppnådd for alle de 120 prøvene. Dette inkluderte peilepinnetester, mikroskopisk undersøkelse av urinsedimenter for ulike celletyper og slim, og – i 46% av tilfellene-urinkultur (UC) data. Data om urinutseende som turbiditet, farge og urinpelletfarge og volum ble også vurdert. Urinalysis resultater tillot en omfattende sammenligning av konvensjonelle metoder for å diagnostisere sykdommer i urinveiene med data fra metaproteomiske undersøkelser (Tilleggsfil 3: Tabell A3).

Nøytrofiler, de dominerende effektorene av medfødte immunresponser i urinveiene, står for høye nivåer av betennelse i mange prøver

Proteomiske data ga sterke bevis for nøytrofilers viktige rolle som effektorer og budbringere av betennelse i urinveiene. Nøytrofiler frigjør antimikrobielle og inflammatoriske molekyler fra sekretoriske granulater de produserer og dreper invaderende patogener i fagolysosomer etter deres fagocytose. En hierarkisk klyngeanalyse optimalisert for prøvebladrekkefølge (HCLSO) identifiserte fire prøveklynger med humane proteinoverholdelsesprofiler dominert av nøytrofiler (23 av 111 tilfeller; NAD1-klynger I Figur 1) og to klynger med nøytrofilspesifikke proteinmengder som er sammenlignbare med de som er forbundet med cytoskelettet (25 tilfeller; NAD2-klynger I Figur 1). Cytoskeletale proteiner er sterkt uttrykt i epitelceller som forer urogenitalt tarmkanal og utgjør størstedelen av urinsedimentet proteom i fravær av patofysiologiske forhold i urinveiene. Trettifem av de 48 nad-klyngeprofilene var positive For Id-Er av et uropatogen inkludert g. vaginalis, noe som indikerer at en dominerende årsak til betennelse hos de respektive pasientene var bakteriuri og en immunrespons mot invaderende mikrober. Årsaken til avstandene mellom nad-klyngene i koblingstreet var den betydelige variasjonen i antall identifiserte humane proteiner som varierte fra 200 til 1500 Id-Er per prøve.

Hierarkisk clustering analyse av urin pellet proteomic profiler for 110 prøver. Hierarkisk clustering ble utført på kvantitative humane protein datasett ved HJELP AV tpa-metoden I MaxQuant-programvaren. Datasettene ble utsatt For Pearson korrelasjonsanalyse med prøvebladordreoptimalisering og fullstendig koblingsklynging ved hjelp Av programvareverktøyet MeV . Vi eliminert protein overflod varmekartet fra den viste hierarkiske treet AV opp prøvene. Bunnen av panelet på venstre side kobles til toppen av panelet på høyre side som det gjelder treforbindelser. Eksempelklyngenavnene, vist helt til høyre på grafikken med deres akronymer, diskuteres i detalj i teksten. Fargede streker angir typen, størrelsen og plasseringen av hver prøveklynge i treet.

Nøytrofile proteinoverskudd avledet fra proteomiske data korrelerer godt med le-aktiviteter og leukocyttall

en nøkkelmotivasjon for denne studien var å bestemme hvordan proteomiske data avledet fra urinsedimenter sammenlignet med konvensjonelle analyser for å kvantifisere nivåer av betennelse i urinprøver. Vi bestemte mengdene av 35 proteiner kjent for å være sterkt uttrykt i aktiverte nøytrofiler (Tilleggsfil 2: Tabell A2) i forhold til total protein overflod for hver UP-prøve, som vist i blå bar segmenter av plottet vist i Figur 2. Ikke uventet var 85% prosent av tilfellene som tilhørte DE nevnte NAD1-klyngene i delen av grafen med større enn 30% nøytrofilproteininnhold (på venstre side). De 35 proteinene inkluderte fem funksjonelle grupper: de kalsiumbindende s100-familieproteinene s100-A8, S100-A9 og S100-A12 som bidrar med 40-50% av det totale cytosoliske proteininnholdet i nøytrofiler; proteiner frigjort under inflammasjon fra nøytrofile granulater, inkludert myeloperoksidase (MPO), cathepsin G (CTSG), defensin-1 (DEFA1), elastase (ELAN), lysosom (LYZ), laktotransferrin (LTF) og katelicidin (CAMP) ; proteiner involvert i dannelse, handel og fusjon av granulater med fagolysosomer, inkludert grancalcin (GCA), plastin-2 (LCP1), anneksin A3 (ANXA3), og tetraspanin (cd63-antigen); proteiner SOM PÅVIRKER nøytrofilmigrasjon i miljøet AV en REORGANISERENDE ekstracellulær matriks, som integrin AM/Β 2, gelatinase (MMP9) og nøytrofilkollagenase (mmp8); OG NADPH oksidase, et enzym med flere underenheter inkludert cytokrom b-245 (CYBA, Figur 3) som ligger i membranen av fagolysosomer av fagocytiske celler og ansvarlig for den oksidative burst som direkte dreper patogener. Mange av disse proteinene, spesielt defensin-1, var svært rikelig i prøver med tegn På Uvi(F. EKS SA_112 OG PM_20, Figur 3). Bakteriepatogenene i de to tilfellene var s. aureus (SA) og P. mirabilis (PM) og var ikke uventet plassert på venstre side i tegningen Av Figur 2 og ved siden av hverandre i EN NAD1-klynge (Figur 1). Vi erkjenner at disse dataene gjenspeiler omtrentlige mengder nøytrofiler med tanke på at proteiner som defensin-1, LTF, S100-A8 og S100-A9 også slippes ut i urinveiene av urotelceller. Men hierarkisk clustering analyse optimalisert for protein blad orden (HCLPO) viste at disse proteinene gruppert med hverandre, støtter tanken om en dominerende rolle nøytrofile i sin produksjon (Ekstra fil 4: Figur A1). Eosinofil peroksidase (EPX) og EOSINOFIL kationisk protein (ECP) som begge også er effektorer av responsen mot patogener var en størrelsesorden mindre rikelig enn nøytrofil-avledede proteiner, og dermed ikke støtter en viktig rolle av eosinofiler i den inflammatoriske responsen. Den makrofagspesifikke migreringshemmende faktoren (MIF) var tilstede i enda lavere mengder, noe som tyder på nær fravær av makrofager som deltakere i akutte immunresponser etter patogeninvasjon i urinveiene.

Proteinprofiler som viser kvantitative bidrag fra nøytrofiler, komplementsystemet og erytrocytter til det totale proteomet i urinpelletprøver. Grafen viser de summerte protein overflod, i forhold til den totale proteom, for tre biologiske protein kategorier. X-aksen viser identifikatorene TIL up-prøvene knyttet til 110 mennesker. De tre kategoriene representerer proteiner produsert av aktiverte nøytrofiler (BLÅ), proteiner sterkt uttrykt i erytrocytter og frigjort ved vaskulær skade (GRØNN), og proteiner assosiert med komplementsystemaktivitet og koagulasjon (RØD). Metoden som brukes for kvantifisering av alle proteiner er iBAQ-metoden I MaxQuant-programvareverktøyet. Ordren av prøver er basert på nøytrofil protein overflod, avtagende fra venstre til høyre. For å tillate direkte sammenligninger for vurdering av betennelse, ble poengsummen FOR LE-analysen inkludert i grafikken over hver stolpe som representerer en prøve. Under x-aksen viser en ekstra bar hvilke prøver som var knyttet til ID-EN til et patogen som forårsaker UTI (ORANSJE fargesegmenter), kommensale bakterier (GRØNNE fargesegmenter) eller mangel på bakterielle Id-Er (ingen farge).

Overflod av utvalgte nøytrofile proteiner I up-prøver. Tretten proteiner oppført i legenden helt til høyre er nøytrofile granulatproteiner. Tre andre proteiner er fibrinogen-β (FGB; implisert i koagulasjon), hemoglobin α-subenhet(HBA1; vaskulær skade), og uromodulin (UMOD; rikelig i urin av friske givere). Prøvene SA_112 og PM_20 representerte Uvi forårsaket av Henholdsvis s. aureus (SA) og P. mirabilis (PM). Profilen TIL LG_23 (Lactobacillus) indikerte mangel på betennelse, og representerte urethral kolonisering, muligens også mindre vaginal forurensning av urinprøven. KP_10 (k. pneumoniae) syntes å representere vaginal infeksjon da vaginal blødning ble klinisk diagnostisert for pasienten. Proteinprofilene TIL EC_13 (UPEC) og KP_55 foreslo nesten fravær av betennelse, og derfor mest sannsynlig urethral kolonisering. Proteiner ble kvantifisert ved hjelp av iBAQ-metoden, i hvert tilfelle delt på de summerte iBAQ-verdiene for HELE up-proteomet.

nad score

representasjonen av nøytrofile proteinmengder i plottet I Figur 2 er avledet fra nad (neutrofile activation and degranulation) score også gitt i (Tilleggsfil 3: Tabell A3). Figur 2 inkluderer le-score fra negativ (N) til spor (T), 1, 2 og 3 for hver prøve. Samlet sett observeres en sterk korrelasjon av nøytrofile proteinoverflater og LE-score. LE score måler leukocytt esterase aktivitet, sannsynligvis representerer primært elastase (ELANE) og myeloblastin (PRTN3), to nøytrofile proteaser kvantifisert for åtte prøver I Figur 3. Alle profiler på venstre side av grafen (Figur 2) og femtitre av de 60 prøvene med mer enn 30% (iBAQ) nøytrofile proteininnhold hadde LE-score på 2 eller 3. Tjueni av de 40 prøvene med mindre enn 23% (iBAQ) nøytrofile proteininnhold hadde LE-score fra negativ til 1. I bare fire av elleve tilfeller HVOR le-skåren var ≥ 2, men nøytrofilproteininnholdet var relativt lavt, var det mikroskopiske leukocyttallet større enn 11 celler per high power field (HPF), en terskel som brukes til å definere pyuria. Totalt sett var det noe mindre enighet i sammenligningen av leukocyttall som satte terskelverdien ved 11 celler/HPF med mer enn 30% (iBAQ) nøytrofil proteininnhold: 14 av de 60 tilfellene hadde teller ≤ 10 (Tilleggsfil 3: Tabell A3). Oppsummert ser det ut til at vurdering av nøytrofilinnhold i urinsedimenter via proteomikk er minst like nøyaktig som le-analysen for å diagnostisere betennelse i urinveiene. Det måler summen av forekomster av 35 proteiner beriket i nøytrofiler og kan være mindre utsatt for falske positive resultater sammenlignet MED LE-analysen.

Overflod av erytrocytt proteininnhold tjener som diagnostisk indikator for vaskulær skade

Vaskulær skade i urinveiene, vanligvis forbundet med betennelse, vurderes med peilepinne tester for hemoglobin og mikroskopisk telling av røde blodlegemer i konvensjonell urinalyse. Med tanke på den høye anrikningen av forskjellige proteiner i erytrocytter, var vi i stand til å utvikle en proteomisk tilnærming som tilsvarer konvensjonelle tester for hematuri. Oppsummerte forekomster av 32 røde blodlegemer proteiner, inkludert hemoglobin subenheter, band 3 anion transport protein, band 7 integrert membran protein, og karbonsyreanhydrase-1, i forhold til totalt proteininnhold i hver opp prøven ble bestemt, vist ved de grønne bar segmenter av plottet som vises I Figur 2. Disse proteinmengdene er oppført SOM ERY-score i (Tilleggsfil 3: Tabell A3) for hver prøve. Det var ingen bevis for en god korrelasjon AV nad-score eller LE-analyseresultater med ERY-score, noe som tyder på at selv i tilfeller av deteksjon av et patogen (vist ved fargen på den horisontale linjen nederst i plottet i Figur 2), medfører nøytrofil infiltrasjon av urinveiene ikke alltid signifikant hematuri og vevskader. Ved å sette terskelene for hematuri ved 2 + for peilepinnetesten og 4,5% for ERY-poengsummen var det enighet blant 81% av alle tilfeller. For de 21 tilfellene hvor score var uenige, ble mikroskopiske røde blodlegemer vurdert. Ved å bruke en telling større enn 10 celler per high power field (HPF) som bevis på hematuri, fant vi at i to tredjedeler av tilfellene var mikroskopisk analyse i samsvar med proteomiske data. Vi konkluderer med at proteomiske ERY-score gir et godt kvantitativt estimat av hematuri i urin.

Urinprøver beriket med proteiner involvert i komplementaktiviteter og koagulasjon

vi observerte AT hclpo-analysen som ble brukt på alle proteomiske profiler i urin grupperte 21 proteiner med funksjonelle roller i koagulasjonsveier og / eller komplementsystemet (Tilleggsfil 4: Figur A1). Begrunnelsen for å måle protein overflod knyttet til disse inflammatoriske veier i fellesskap var også basert på rapporter om omfattende funksjonelle interaksjoner . Vi identifiserte 42 proteiner assosiert med komplement system aktiviteter OG koagulasjon (CAC) hvis summerte forekomster er inkludert SOM cac score for hver UP prøve i (Tilleggsfil 3: Tabell A3). Komplementsystemet bidrar til akuttfaserespons og medfødt immunitet, og forskjellige komponenter er pro-eller antiinflammatoriske. En sentral komponent er komplementkomponent C3. C3 modnes til opsonin C3b og anafylatoksin C3a og utskilles i blodplasma og urinveiene etter produksjon i nyretubulære celler . C3 spiller en rolle i øvre urinveisinfeksjon og opptak til OG stillstand AV UPEC i uroepitelceller muligens forbundet med det kliniske problemet med tilbakevendende Uvi . Selv om mengdene proteiner knyttet til komplementaktiviteter og koagulasjon ikke var så høye nøytrofile proteiner, GENERERTE HCLSO-analysen to prøveklynger, tilstøtende i treet og med totalt antall 12 prøver, preget av relativt høy overflod av slike proteiner (CAC-klyngene I Figur 1). CAC-klynger avslørte et lavt antall tilfeller MED ID for et patogen (3 av 12). CAC score ble plottet I Figur 2 avbildet av de røde strek segmenter av hver prøve (kolonne). Høye totale mengder CAC-proteiner korrelerte ikke godt med høye mengder nøytrofile proteiner, noe som tyder på at inflammatoriske aktiviteter mediert av komplementsystemet (F.eks. C3 og C4) og koagulasjon (f. eks. fibrinogen) kan reguleres separat ved patogeninvasjon eller andre belastninger urinveiene ble utsatt for hos pasienter. Høye CAC-og ERY-proteinmengder ble hyppigere observert å forekomme i tandem. Mange koagulasjons-og komplementproteiner er faktisk rikelig i blodplasma. Denne kroppsvæsken lekker inn i urinveiene lumen ved vaskulær skade. Urinalysis tester tilsvarende måling AV cac score er sjelden brukt i kliniske laboratorier.

Utfelling av urinsyre salter og tilhørende urinsediment proteomiske profiler

Visuell inspeksjon av de 12 opp prøvene i CAC klynger viste at ni urinprøver var svært grumsete, og ti urin pellets relativt stor med en rosa-til-lys brun farge. Disse funksjonene har vært knyttet til høye metningsnivåer av urinsyre og utfelling av urinsyre salter, spesielt ved en pH under 6, i urin. Utfelling av urinsyre kan være en forløper tilstand av urinstein dannelse . Det er rimelig å anta at prøvenes uklare utseende bidro til feilaktig å identifisere utfellingene som bakterier under mikroskopi. Kun en klinisk journal var tilgjengelig som rapporterte forekomst av nyrestein (GV_64). Selv om den proteomiske profilen for denne pasienten ikke var en del AV cac-klyngen, viste de visuelle egenskapene til prøven også turbiditet og en rosa til lysebrun urinpelletfarge. Vi antar at proteiner relativt rikelig i den oppløselige fraksjonen av urin binder seg til saltet utfeller og derfor bidrar til forskjellige proteinoverholdelsesmønstre i de respektive OPP-prøvene. Faktisk ble proteiner generelt oppløselige i urin og normalt av lav overflod i urinpellets økt i overflod i NOEN cac-klyngeprøver i forhold til en kontroll uten bevis PÅ UTI og saltutfelling (LG_21). Eksempler på slike proteiner er IgG γ-kjede, AMBP (bikunin) og fibrinogen γ-kjede, som vist i Figur 4. Proteinene defensin-1 og underenhetene hba1 og HBD av hemoglobin økte sterkest i overflod sammenlignet med data FOR LG_21. Selv om de fleste proteiner vist I Figur 4 er kjent for å være økt i urin og plasma som følge av lokal skade og bidra til akuttfaseresponsen, viste disse dataene høy kvantitativ variabilitet. Patologisk betydning, spesielt skade i urinveiene, kan ikke utledes fra disse dataene. Proteomiske profiler ble nylig rapportert for urinsteinmatrisen . Blant de hyppigst observerte proteiner i steinmatrisen Var IgG tunge kjeder, fibrinogen subenheter, S100-A8, lysozym C OG LTF, proteiner også vist i plottet I Figur 4. Ytterligere undersøkelser er nødvendig for å evaluere verdien av proteomisk analyse for å identifisere biomarkører fra urinprøver som inneholder urinsalt, for eksempel for å vurdere risikoen for nyresteindannelse.

Overflod av utvalgte proteiner i prøver med bevis på saltutfelling i urinen. UP-prøver som begynte med nm_ (ingen mikrober) viste ikke tegn på bakteriell kolonisering, men urinsedimentene hadde et visuelt utseende som tyder på at urinsyre salt faller ut og var tilstede i to cac-klynger. LG_21 (Lactobacillus) representerte fraværet av betennelse. Pasienten assosiert MED prøve GV_64 (G. vaginalis) ble diagnostisert med nyrestein. I Tillegg til de proteinene som er beskrevet i forklaringen I Figur 3, er andre komplementkomponent C3 (C3), ceruloplasmin (CP), plasminogenaktivatorhemmer-3 (PAI-3), AMBP (bikunin), hemoglobin δ-subenhet (HBD) og immunoglobulin γ-kjede (IG gamma). Alle disse proteinene er involvert i akuttfaseresponsen, som vanligvis initieres av vevskader og patogeninvasjon. Prøveprofilene viser høy variasjon av proteinmengder, selv om forskjellige akuttfaseproteiner ble økt sammenlignet med kontrollen LG_21 i noen av prøvene.

urethral kolonisering av kommensale bakterier som ikke utløser vertsimmunresponser

svært parallelle DNA-sekvenseringsteknologier har avslørt at urinen ikke er helt steril, og begrepet urinmikrobiom har utviklet seg som et interessant forskningsemne . Det er sannsynlig at ytre deler av urinrøret, spesielt hos kvinner, koloniseres med bakterier fra perineal og vaginale kilder. Det er også tydelig at suboptimal oppsamling av ren fangsturin fra kvinnelige pasienter kan resultere i forurensning av urin med proteiner og kommensale bakterier fra vaginalhulen. Data som presenteres her kan forklares av, men skiller ikke de to nevnte scenariene. Omtrent 25% av urinproteomprofilene oppnådd i denne studien ble beriket for proteiner utskilt i urin i et fysiologisk normalt miljø (f.eks. uromodulin og cytokeratiner) eller rikelig produsert av epitelceller skur av mukosale overflater langs urin-og vaginale kanaler. HCLSO-analysen identifiserte fire klynger (Figur 1), En stor klynge med 15 UP-prøver, avledet fra kvinnelige pasienter med bare to unntak. Profilene viste høy overflod av cytoskeletale proteiner(f. eks. α-actiner og anneksiner), desmosomale proteiner (f. eks. desmoplakin og periplakin) og cornified celle konvolutt proteiner (f. eks. cytokeratiner, cornulin og lite prolinrikt protein 3). Proteiner som tilhører de to første kategoriene er til stede i de fleste celletyper, inkludert urotelceller, mens stratifisert plateepitel ligger i urinrøret meatus og vaginal kanalen produserer proteiner fra alle disse kategoriene rikelig . Mikroskopisk undersøkelse av urinsedimenter bekreftet det økte plateepitelcelleinnholdet med score ≥ 2+ for de fleste prøvene som er tilstede i de fire klyngene (Tilleggsfil 3: Tabell A3), referert til som uromodulin og plateepitelcelleklynger med vaginale bakterier (USEV) herfra. Uromodulin, et protein som bidrar til vann / elektrolyttbalansen i urinveiene, var også rikelig i PRØVENE I USEV-klyngen. Vaginale bakterier (Lactobacillus og g. vaginalis) ble identifisert fra 22 av 30 prøver, og bakterier var fraværende i 5 av disse prøvene. Proteomiske data bekreftet et svært lavt nivå av betennelse FOR USEV-klyngene i 74% av tilfellene I HENHOLD TIL nad-score som tydelig fra posisjonene til prøvene i grafikken I Figur 2. EN representativ profil FOR USEV-klyngen ER LG-23, MED EN nad-score på 20% og lave forekomster av betennelsesassosierte proteiner unntatt defensin-1 OG S100A8(Figur 3). Sammenlignet med profilene FOR SA_112 og PM_20, var alle proteiner som bidro til betennelse mindre rikelig I LG_23. G. vaginalis kan være et opportunistisk patogen i urin-og vaginale kanaler. Clustering av vertsproteinprofilene I USEV-klyngene, valgt For IDs Av Lactobacillus, G. vaginalis, eller begge arter, indikerte mangelen på en sterk immunrespons mot disse bakterieartene. Vi konkluderer med at proteomisk analyse har diagnostisk verdi ved å gi bevis på fravær av infeksjon i kvinnens urogenitale tarmkanal.

urethral kolonisering av opportunistiske patogener

USEV-klyngene inkluderte tre tilfeller der vanlige urinveispatogener ble identifisert, UPEC og K. pneumoniae. DE to tilfellene (EC_13 og KP_55) viste lave nad-og ERY-score, som var i samsvar med fraværet av nøytrofilutløst betennelse og vaskulær skade. Relativ overflod av proteinene som vises i Figur 3 for Disse to tilfellene og deres likhet med mønsteret observert FOR LG_23 støttet forestillingen om at immunresponser karakteristisk FOR UTI ikke ble fremkalt ved kolonisering av bakteriene. Hvorvidt tilfellene representerer asymptomatisk bakteriuri (asb) kan ikke vurderes på grunn av mangel på kunnskap om immunresponser på molekylært nivå for asb. Oppsummert støtter disse dataene ideen om at proteomiske profiler kan identifisere tilfeller av urethral kolonisering av uropathogener uten aktivering av det medfødte immunsystemet.

vaginal forurensning med tegn på urogenitale infeksjoner

HCLSO-analysen genererte EN up-prøveklynge vi kalte vaginal forurensning (VCO) – klyngen, vist I Figur 1. VCO klyngeprofiler omtalt høye forekomster av cytoskeletal, desmosomal og cornified celle konvolutt proteiner, men lav eller moderat uromodulin mengder, noe som tyder på at vaginal proteininnhold ble økt i disse prøvene. VCO-poengsummen, et kvantitativt forhold på fem proteiner uttrykt i cervicovaginal epitelvev med relativt høy spesifisitet I Henhold til Databasen TiGER sammenlignet med uromodulin ble beregnet. Disse proteinene var cornifelin, cornulin, serpin B3, galektin-7 og proteoglykansmucin-5B. Nøytrofilspesifikke proinflammatoriske molekyler som proteinet s100-A12 og lysozym (LYZ) og proteiner som indikerer eller responderer på vaskulær skade (henholdsvis hba1 og fibrinogen-β) var mer tallrike i vco-klyngen sammenlignet Med USEv-klyngen, som vist FOR KP_10 sammenlignet MED LG_23 I Figur 3. VCO-klyngen inneholdt 14 prøver, alle unntatt en avledet fra kvinnelige pasienter, hvorav halvparten var assosiert med EN ID for et uropatogen. I fem prøver ble G. vaginalis eller Lactobacillus identifisert. Klinisk bevis foreslo vaginal blødning for pasienten knyttet til prøve KP_10, som støtter diagnosen urogenitalt eller vaginal infeksjon Med K. pneumoniae. VCO score er inkludert I Tilleggsfil 3: Tabell A3. En Wilcoxon rang sum test sammenligne vco score AV VCO og USEV klynger ga en p-verdi på 0,017, noe som tyder på at poengsummen er nyttig å skjelne ingen eller mindre fra store vaginal forurensning i urinprøver. Ingen klare vurderinger kan gjøres angående VCO-skårens nytte for å skille EN UTI fra vaginal infeksjon.

Proteomisk analyse av urinsedimenter identifiserer mikrober med sensitivitet og spesifisitetsnivåer sammenlignbare med urinkulturen

vi identifiserte bakterier fra 76 OPP prøver, Og Candida albicans fra en opp prøve (63% av alle analyserte tilfeller). Urinkulturer ble utført i bare 55 tilfeller, hvorav 44% identifiserte minst ett patogen, 24% kommensale organismer og 17% viste ingen mikrobiell vekst (Tilleggsfil 3: Tabell A3). I sammenheng med patogenidentifikasjoner var proteomiske data og UC-resultater ikke alltid enige (Tabell 1). Flere grunner synes å bidra til uenighetene. Utfordringene med å tolke metaproteomiske data basert på de identifiserte mikrobielle proteiner følger. For det første kan protein-Ider for mindre vanlige uropatogener bli savnet på grunn av fraværet av proteinsekvensene fra den søkte databasen. Bakteriearter representert i databasen ble identifisert via proteomisk analyse (K. pneumoniae og e. faecalis) i to tilfeller, men UC-dataene antydet tilstedeværelsen av De fylogenetisk nære artene Enterobacter aerogenes og e. faecium. For det andre er mikrobielle organismer som er tilstede i lav overflod i urin vanskeligere å identifisere i nærvær av svært rikelig mikrober, spesielt hvis de mikrobielle artene deler omfattende sekvensidentitet blant orthologe proteiner. Ec_85-og KP_11-profilene i (Tilleggsfil 5: Datasett A1) illustrerer dette problemet, og gjelder Spesielt Enterobacteriaceae-familien som forårsaker flertallet av Alle Uvi. Unøyaktige genomiske merknader, f. eks. manglende gener, for en art (tilstede I UP-prøven), resulterer i identifisering av ortologe proteiner som er korrekt annotert i genomet til en relatert art (men fraværende i UP-prøven). Små tryptiske peptider er identifisert i en hagle proteomisk analyse, noe som gjør feil protein tildelinger av søkealgoritmen mer sannsynlig i tilfeller av høy sekvens identitet. Tredje, ID av bakterier til stede i lave teller i urin, mindre enn ~ 10,000 celler/mL, kombinert med en høy vert proteomisk bakgrunn kan bli savnet fordi verts-OG mikrobielle proteiner ikke er separat kartlagt AV LC-MS/MS. Lav CFU teller for bakterielle organismer i henhold TIL UC data viste en lavere match rate med proteomiske Ider enn høye CFU teller (Tilleggsfil 3: Tabell A3). I motsetning til dette har proteomiske identifikasjoner av mikrober fordelene at de er kultur-uavhengige, og at de gir informasjon om virulens, antibiotikaresistens, oppstått stress og vekststatus for de identifiserte patogener. To eksempler som avslører slike omfattende data er gitt i (Tilleggsfil 5: Datasett A1). I ETT datasett (EC_85) ble proteiner av UPEC, g. vaginalis og Lactobacillus profilert. I det andre datasettet (KP_11) var ÅRSAKEN Til UTI K. pneumoniae. Tabell 1 gir en oversikt over sammenligningen av nitritt test, identifisere Enterobacteriaceae i urin basert på deres evne til å redusere nitrater, OG UC resultater med proteomic data. 90% av de positive nitritt tester faktisk gjaldt tilfeller av bakteriuri MED UPEC eller k. pneumoniae som den utløsende agent, og ble alltid identifisert med proteomic og UC metoder også. I motsetning til proteomisk analyse syntes nitrittester ikke å være følsomme nok til å identifisere Enterobacteriaceae i ti tilfeller. Nitrittester var ikke positive i 21 tilfeller DER ID fra proteomiske analyser var G. vaginalis. Når det gjelder forskjeller i patogen-Id via proteomisk versus UC-metoder, ble β-hemolytiske Streptokokker identifisert ved UC-eksperimenter i tre tilfeller, mens proteomiske data antydet Tilstedeværelse Av g. vaginalis. Som vist i Tabell 1 var antallet samsvarende Id-Er for UPEC og, i mindre grad K. pneumoniae, høye. I sammendraget viste proteomisk metode høyere følsomhet enn nitritt test og følsomhet og spesifisitet nivåer sammenlignbare MED UC. Høy vert proteomisk bakgrunn i en urinprøve reduserer følsomheten for mikrobiell identifikasjon.