Diagnóstico de inflamação e infecção no sistema urinário através de proteômica

Exemplo de fontes para avaliar urinário proteômica de dados para a urina fins de diagnóstico

A coleção de 120 amostras de urina perfilado neste estudo não foi limitado para o diagnóstico, avaliação de progressão ou tratamento de uma doença específica. O exame de urina (UA) das amostras foi encomendado por médicos presentes por várias razões, incluindo lesão aguda, hemorragia vaginal, tonturas/náuseas, hiperlipidemia, diabetes tipo II e complicações associadas, dor abdominal/náuseas, hipertensão não especificada, hipertensão bexiga, poliúria idiopática, e infecção urinária suspeita. Uma vez que a ITU é uma doença infecciosa altamente prevalente associada a alguns dos sintomas clínicos acima mencionados (p.ex., dor abdominal/náuseas) e fatores de risco (p. ex., diabetes), esperávamos um diagnóstico frequente de bacteriúria ou ITU a partir destes espécimes. As análises proteômicas foram limitadas a espécimes onde os relatórios de exame de urina forneciam suporte experimental para ITUs bacterialmente causadas (ver Métodos). Não analisámos amostras de urina em casos em que foi disponibilizado o diagnóstico específico de bacteriúria assintomática. Foram obtidos extensos dados UA para todas as 120 amostras. Isto incluiu testes com varetas, exame microscópico de sedimentos urinários para vários tipos de células e muco, e – em 46% dos casos – dados de cultura de urina (UC). Os dados sobre a aparência da urina, tais como turvação, cor e cor e volume do sedimento da urina também foram revistos. Os resultados da análise à urina permitiram uma comparação abrangente dos métodos convencionais para diagnosticar doenças do tracto urinário com dados de pesquisas metaproteômicas (arquivo adicional 3: Tabela A3).

Neutrófilos, a dominante processadores de efeitos das respostas imunes inatas do trato urinário, conta para altos níveis de inflamação em muitas amostras

Proteômica de dados gerou uma forte evidência para o importante papel dos neutrófilos, como processadores de efeitos e mensageiros de inflamação do trato urinário. Os neutrófilos libertam moléculas antimicrobianas e inflamatórias dos grânulos secretores que produzem e matam patógenos invasores nos fagolisossomas após a sua fagocitose. Uma análise hierárquica de agrupamento optimizada para a ordem das folhas de amostra (HCLSO) identificou quatro aglomerados de amostra com perfis de abundância de proteínas humanas dominados por neutrófilos (23 de 111 casos; grupos NAD1 na Figura 1) e dois aglomerados com quantidades proteicas específicas de neutrófilos comparáveis às associadas ao citoesqueleto (25 casos; grupos NAD2 na Figura 1). As proteínas do citoesqueleto são altamente expressas nas células epiteliais que formam o tracto urogenital e constituem a maioria do proteoma do sedimento urinário na ausência de condições fisiopatológicas no tracto urinário. Trinta e cinco dos 48 perfis dos clusters NAD foram positivos para IDs de um uropatogénio incluindo G. vaginalis, indicativo do facto de que uma razão dominante para a inflamação nos respectivos doentes foi a bacteriúria e uma resposta imunitária para os micróbios invasores. A razão para as distâncias entre os aglomerados NAD na árvore de ligação foi a considerável variação no número de proteínas humanas identificadas variando de 200 a 1.500 IDs por amostra.

Hierárquica de cluster a análise de urina pelota proteômica perfis de 110 amostras. A clusterização hierárquica foi realizada em conjuntos quantitativos de proteínas humanas usando o método TPA no Software MaxQuant. The datasets were subjected to the Pearson correlation analysis with sample leaf order-optimization and complete linkage clustering using the software tool MeV . Eliminámos o mapa de calor da abundância de proteínas da árvore hierárquica exibida das amostras UP. O fundo do painel do lado esquerdo liga-se ao topo do painel do lado direito, no que diz respeito às ligações das árvores. Os nomes de conjuntos de amostras, mostrados na extrema direita do gráfico com seus acrônimos, são discutidos em detalhes no texto. As barras coloridas indicam o tipo, o tamanho e a posição de cada aglomerado de amostras na árvore.

Neutrófilos proteína abundâncias derivados de proteômica de dados correlacionam-se bem com CHEIRO de atividades e contagens de leucócitos

A principal motivação para este estudo foi determinar como proteômica de dados obtidos a partir de urina de sedimentos em comparação com os ensaios para quantificar os níveis de inflamação em amostras de urina. Determinámos as quantidades de 35 proteínas que se sabe serem altamente expressas em neutrófilos activados (ficheiro adicional 2: Tabela A2) em relação à abundância total de proteínas para cada amostra UP, tal como demonstrado nos segmentos de barra azul da parcela apresentados na Figura 2. Não inesperadamente, 85% dos casos pertencentes aos aglomerados NAD1 acima mencionados estavam na seção do gráfico com mais de 30% de teor de proteína neutrófilos (no lado esquerdo). As 35 proteínas incluíram cinco grupos funcionais: as proteínas da família S100, S100-A8, S100-A9 e S100-A12, que contribuem com 40-50% do teor total de proteínas citosólicas nos neutrófilos; as proteínas liberadas durante a inflamação dos grânulos dos neutrófilos, incluindo a mieloperoxidase (MPO), catepsina G (CTSG), defensin-1 (DEFA1), elastase (ELANE), lisossomo (LYZ), lactotransferrin (LTF), e cathelicidin (CAMP) ; proteínas implicadas na formação, o tráfico, e a fusão dos grânulos com phagolysosomes, incluindo grancalcin (GCA), plastin-2 (LCP1), annexin A3 (ANXA3), e tetraspanin (CD63 antigen); proteínas que influenciam a migração de neutrófilos no meio de uma reorganização da matriz extracelular, tais como a integrina aM/β2, gelatinase (MMP9), e de neutrófilos colagenase (MMP8); e NADPH oxidase, uma enzima com múltiplas subunidades, incluindo o citocromo b-245 (CYBA, Figura 3) localizada na membrana dos fagolisossomas das células fagocíticas e responsável pela explosão oxidativa que mata diretamente os patógenos. Muitas destas proteínas, especialmente a defensin-1, foram altamente abundantes em amostras com evidência de ITUs (por exemplo, SA_112 e PM_20, Figura 3). Os patógenos bacterianos nos dois casos foram S. aureus (SA) e P. mirabilis (PM) e, não inesperadamente, foram localizados no lado esquerdo da figura 2 e adjacentes um ao outro em um aglomerado NAD1 (Figura 1). Reconhecemos que estes dados refletem quantidades aproximadas de neutrófilos considerando o fato de que proteínas como defensin-1, LTF, S100-A8, e S100-A9 também são liberadas no trato urinário pelas células uroteliais. No entanto, a análise hierárquica de agrupamento optimizada para a ordem das folhas proteicas (HCLPO) mostrou que estas proteínas se agrupavam umas com as outras, apoiando a noção de um papel dominante dos neutrófilos na sua produção (ficheiro adicional 4: Figura A1). Os eosinófilos peroxidase (EPX) e eosinófilos proteína catiônica (ECP), que também são processadores de efeitos da resposta para patógenos foram uma ordem de magnitude a menos abundante que o neutrófilos proteínas derivadas, assim, não suportando um grande papel dos eosinófilos na resposta inflamatória. O fator inibitório da migração específica para macrófagos (MIF) estava presente em quantidades ainda mais baixas, sugerindo a quase ausência de macrófagos como participantes em respostas imunitárias agudas após invasão patógena no trato urinário.

Proteína perfis mostrando quantitativa contribuições de neutrófilos, o sistema complemento, e eritrócitos para o total de proteoma do aparelho urinário bolinha de amostras. O gráfico mostra a abundância de proteínas somadas, em relação ao proteoma total, para três categorias de proteínas biológicas. O eixo dos x enumera os identificadores das amostras UP associadas a 110 indivíduos humanos. As três categorias representam proteínas produzidas por neutrófilos activados (azul), proteínas altamente expressas em eritrócitos e libertadas em caso de lesão vascular (verde) e proteínas associadas à actividade do sistema do complemento e à coagulação (vermelha). O método utilizado para quantificação de todas as proteínas é o método iBAQ na Ferramenta de software MaxQuant. A ordem das amostras baseia-se na abundância de proteínas neutrófilos, diminuindo da esquerda para a direita. Para permitir comparações diretas para a avaliação da inflamação, a pontuação para o teste de LE foi incluída no gráfico acima de cada barra representando uma amostra. Por baixo do eixo x, uma barra adicional mostra quais amostras foram associadas com o ID de um patógeno causando UTI (segmentos de cor laranja), bactérias comensais (segmentos de cor verde) ou falta de IDs bacterianas (sem cor).

Abundância de selecionados neutrófilos proteínas em ATÉ amostras. Treze proteínas listadas na legenda à extrema direita são proteínas do granulado dos neutrófilos. Três outras proteínas são fibrinogénio-β( FGB; implicado na coagulação), hemoglobina α-subunidade (HBA1; indica lesão vascular) e uromodulina (UMOD; abundante na urina de dadores saudáveis). As amostras SA_112 e PM_20 representavam UTIs causados por S. aureus (SA) e P. mirabilis (PM), respectivamente. O perfil de LG_23 (Lactobacillus) indicou a falta de inflamação e representou a colonização uretral, possivelmente também uma pequena contaminação vaginal da amostra de urina. KP_10 (K. pneumoniae) parecia representar uma infecção vaginal, já que a hemorragia vaginal foi clinicamente diagnosticada para o paciente. Os perfis proteicos de EC_13 (UPEC) e KP_55 sugeriram a quase ausência de inflamação e, portanto, a colonização uretral mais provável. As proteínas foram quantificadas utilizando o método iBAQ, dividido em cada caso pelos valores somados do iBAQ para todo o proteoma UP.

a pontuação NAD

a representação das quantidades de proteínas neutrófilos na parcela da Figura 2 é derivada das Pontuações NAD (activação e degranulação de neutrófilos) também indicadas no ficheiro adicional 3: quadro A3. A figura 2 inclui escores de LE que vão desde negativos (N) até vestígios (T), 1, 2 e 3 para cada amostra. De um modo geral, observa-se uma forte correlação entre a abundância de proteínas neutrófilos e a pontuação LE. A pontuação LE mede a actividade da esterase leucocitária, provavelmente representando principalmente a elastase (Elano) e a mieloblastina (PRTN3), duas proteases neutrofil quantificadas para oito amostras na Figura 3. Todos os perfis do lado esquerdo do gráfico (Figura 2) e cinquenta e três das 60 amostras com mais de 30% de teor de proteína de neutrófilos (iBAQ) apresentavam valores de LE de 2 ou 3. Vinte e nove das 40 amostras com menos de 23% de teor de proteína de neutrófilos (iBAQ) apresentavam valores de LE entre negativos e 1. Em apenas quatro dos onze casos em que a pontuação LE foi ≥ 2, mas o teor de proteína neutrófilos foi relativamente baixo, a contagem microscópica de leucócitos foi superior a 11 células por campo de alta potência (HPF), um limiar utilizado para definir piúria. De um modo geral, houve um ligeiro menor acordo na comparação da contagem de leucócitos que estabeleceu o limiar em 11 células/HPF com mais de 30% (iBAQ) de proteínas neutrofilas: 14 dos 60 casos tiveram contagens ≤ 10 (ficheiro adicional 3: Quadro A3). Em resumo, a avaliação do conteúdo de neutrófilos nos sedimentos da urina através da Proteómica parece ser, pelo menos, tão precisa como o teste LE para diagnosticar a inflamação no tracto urinário. Mede a soma da abundância de 35 proteínas enriquecidas em neutrófilos e pode ser menos susceptível a resultados falsos positivos em comparação com o teste de LE.

a abundância de proteína eritrocitária serve como indicador de diagnóstico de lesão vascular

lesão Vascular no tracto urinário, tipicamente associada a inflamação, é avaliada com testes dipstick para a hemoglobina e contagem microscópica de glóbulos vermelhos em análise de urina convencional. Considerando o elevado enriquecimento de proteínas distintas nos eritrócitos, fomos capazes de desenvolver uma abordagem proteômica equivalente aos testes convencionais para hematúria. Foram determinadas abundâncias de 32 proteínas de glóbulos vermelhos, incluindo subunidades de hemoglobina, proteína de transporte de aniões da faixa 3, proteína integral de membrana da faixa 7 e anidrase-1 carbónica, em relação ao teor total de proteínas em cada amostra UP, mostradas pelos segmentos de barra verde da parcela indicados na Figura 2. Estas quantidades de proteínas são indicadas como pontuações ERY no ficheiro adicional 3: quadro A3 para cada amostra. Não havia nenhuma evidência de uma boa correlação de SEUS resultados ou LE resultados do ensaio com ERY pontuações, sugerindo que, mesmo nos casos de detecção de um patógeno (mostrado pela coloração da barra horizontal na parte inferior do terreno, na Figura 2), infiltração neutrofílica do trato urinário não sempre acarreta significativa hematúria e a lesão tecidual. Estabelecendo os limiares para a hematúria em 2+ para o teste da vareta e 4,5% para a pontuação ERY, houve acordo entre 81% de todos os casos. Para os 21 casos em que as pontuações discordavam, foram avaliadas contagens microscópicas de glóbulos vermelhos. Usando uma contagem superior a 10 células por campo de alta potência (HPF) como evidência de hematúria, descobrimos que em dois terços dos casos a análise microscópica estava de acordo com os dados proteômicos. Concluímos que as pontuações proteômicas da eri fornecem uma boa estimativa quantitativa da hematúria na urina.

amostras de Urina enriquecido em proteínas implicadas em actividades de complemento e de coagulação

observou-se que a HCLPO análise aplicada a todos os urinário, proteômica, perfis de cluster 21 de proteínas com papéis funcionais em vias de coagulação e/ou o sistema complemento (arquivo Adicionais 4: Figura A1). A razão para medir conjuntamente a abundância de proteínas pertencentes a estas vias inflamatórias foi também baseada em relatos de interacções funcionais extensas . Identificámos 42 proteínas associadas às actividades do sistema complementar e coagulação (CAC) cujas abundâncias resumidas são incluídas como a pontuação CAC para cada amostra UP (ficheiro adicional 3: quadro A3). O sistema de complemento contribui para a resposta de fase aguda e imunidade inata, e componentes distintos são pró – ou anti-inflamatórios. Um componente central é o componente complementar C3. A C3 amadurece na opsonina C3b e na anafilatoxina C3A e é secretada no plasma sanguíneo e no tracto urinário após produção em células tubulares renais . A C3 desempenha um papel na infecção do tracto urinário superior e na absorção e quiescência da UPEC nas células uroepiteliais possivelmente associadas ao problema clínico das ITUs recorrentes . Embora as quantidades de proteínas ligadas às atividades do complemento e coagulação não fossem tão elevadas proteínas neutrofilares, a análise HCLSO gerou dois aglomerados de amostras, adjacentes à árvore e com um número total de 12 amostras, caracterizados por uma abundância relativamente elevada de tais proteínas (os aglomerados CAC na Figura 1). Clusters de CAC revelaram um baixo número de casos com uma identificação para um patógeno (3 de 12). As pontuações CAC foram representadas na Figura 2 pelos segmentos de barra vermelha de cada amostra (coluna). Quantidades globais elevadas de proteínas CAC não se correlacionaram bem com quantidades elevadas de proteínas neutrófilos sugerindo que as atividades inflamatórias mediadas pelo sistema do complemento (por exemplo, C3 E C4) e coagulação (por exemplo, fibrinogénio) podem ser regulamentadas separadamente em caso de invasão de patogénios ou outras tensões a que o tracto urinário foi exposto em doentes. Observaram-se com maior frequência quantidades elevadas de proteínas CAC e ERY em simultâneo. Muitas proteínas de coagulação e complemento são realmente abundantes no plasma sanguíneo. Este fluido corporal vaza no lúmen do tracto urinário por lesão vascular. Os testes de análise da urina equivalentes à medição das Pontuações CAC raramente são utilizados em laboratórios clínicos.

precipitação de sais de ácido úrico e perfis proteómicos associados à urina de sedimentos

inspecção Visual das 12 amostras UP nos aglomerados CAC revelou que nove amostras de urina eram altamente turvas, e dez pellets de urina relativamente grandes com uma coloração marrom rosa-A-Claro. Estas características têm sido ligadas a altos níveis de saturação do ácido úrico e precipitação de sais de ácido úrico, especialmente a um pH inferior a 6, na urina. A precipitação de ácido úrico pode ser um estado precursor da formação de pedra urinária . É razoável supor que as aparências turvas das amostras contribuíram para identificar erradamente os precipitados como bactérias durante a microscopia. Apenas estava disponível um registo clínico que relatava a ocorrência de pedras nos rins (GV_64). Embora o perfil proteômico para este paciente não fosse parte do aglomerado CAC, as características visuais da amostra também indicavam turvação e uma cor de urina cor Rosa-a-marrom claro. Assumimos que as proteínas relativamente abundantes na fracção solúvel da urina se ligam aos precipitados de sal e, portanto, contribuem para padrões distintos de abundância de proteínas nas respectivas amostras UP. De facto, as proteínas geralmente solúveis na urina e normalmente de baixa abundância em pellets urinários foram aumentadas em abundância em algumas amostras de aglomerados de CAC relativamente a um controlo sem evidência de Itu e precipitados de sal (LG_21). Exemplos de tais proteínas são IgG γ-chain, AMBP( bikunin) e fibrinogênio γ-chain, como mostrado na Figura 4. As proteínas defensin-1 e as subunidades HBA1 e HBD da hemoglobina aumentaram mais fortemente em abundância do que os dados para LG_21. Embora se saiba que a maioria das proteínas apresentadas na Figura 4 estão aumentadas na urina e no plasma em consequência de lesões locais e contribuem para a resposta de fase aguda, estes dados mostraram uma elevada variabilidade quantitativa. A significância patológica, especificamente lesão no trato urinário, não pode ser inferida a partir destes dados. Os perfis proteômicos foram recentemente relatados para a matriz de pedra urinária . Entre as proteínas mais frequentemente observadas na matriz de pedra estavam as cadeias pesadas IgG, subunidades de fibrinogénio, S100-A8, lisozima C e LTF, proteínas também mostradas no gráfico da Figura 4. São necessárias mais investigações para avaliar o valor da análise Proteómica para identificar biomarcadores a partir de amostras de urina contendo precipitados de sal de urina, por exemplo, para avaliar o risco de formação de pedra nos rins.

Abundância de selecionados proteínas em amostras com evidência de precipitação de sal na urina. UP samples beginning with nm_ (no micróbios) did not show evidence of bacterial colonization, but the urine sediments had a visual appearance suggesting uric acid salt precipitates and were present in two CAC clusters. LG_21 (Lactobacillus) representou a ausência de inflamação. O doente associado à amostra GV_64 (G. vaginalis) foi diagnosticado com pedras nos rins. Além dessas proteínas descritas na legenda da Figura 3, os outros são os componentes do complemento C3 (C3), ceruloplasmina (CP), inibidor do ativador do plasminogênio-3 (PAI-3), AMBP (bikunin), hemoglobina δ-subunidade (HBD) e imunoglobulina γ-cadeia (Ig gama). Todas estas proteínas estão implicadas na resposta de fase aguda, que é tipicamente iniciada por lesão tecidular e invasão de patógenos. Os perfis das amostras mostram uma elevada variabilidade das quantidades de proteínas, embora as diferentes proteínas de fase aguda tenham sido aumentadas em comparação com o controlo LG_21 em algumas das amostras.

Uretral colonização por bactérias comensais não conseguirem host respostas imunes

Altamente paralelo tecnologias de sequenciamento de DNA revelaram que a urina não é completamente estéril, e a noção de um urinário microbiano desenvolveu-se como um interessante tema de pesquisa . É provável que partes externas da uretra, especialmente em mulheres, sejam colonizadas com bactérias de fontes perineal e vaginal. Também é evidente que a recolha subóptima de urina limpa de pacientes do sexo feminino pode resultar na contaminação da urina com proteínas e bactérias comensais da cavidade vaginal. Os dados aqui apresentados podem ser explicados, mas não distinguem os dois cenários acima mencionados. Aproximadamente 25% dos perfis proteicos urinários obtidos neste estudo foram enriquecidos para proteínas secretadas na urina num meio fisiologicamente normal (por exemplo, uromodulina e citoqueratinas) ou abundantemente produzidas por células epiteliais derramadas por superfícies mucosas que cobrem as áreas urinárias e vaginais. A análise HCLSO identificou quatro aglomerados( Figura 1), um grande aglomerado com 15 amostras UP, derivado de pacientes do sexo feminino com apenas duas exceções. Os perfis revelaram uma grande abundância de proteínas do citoesqueleto (por exemplo, α-actinas e anexinas), proteínas desmosomais (por exemplo, desmoplacina e periplacina) e proteínas de invólucro celular cornificado (por exemplo, citoqueratinas, cornulina e pequena proteína rica em prolina 3). Proteínas pertencentes às duas primeiras categorias estão presentes na maioria dos tipos celulares , incluindo as células uroteliais, enquanto epitélio escamoso estratificado localizado no meato uretral e o trato vaginal produz proteínas de todas estas categorias abundantemente . O exame microscópico dos sedimentos da urina confirmou o aumento do conteúdo epitelial escamoso com pontuações ≥ 2+ para a maioria das amostras presentes nos quatro aglomerados (ficheiro adicional 3: quadro A3), referido como uromodulina e aglomerados epiteliais escamosos com bactérias vaginais (USEV) a partir de agora. Uromodulina, uma proteína que contribui para o equilíbrio água/eletrólito no trato urinário , também foi abundante nas amostras do aglomerado USEV. As bactérias vaginais (Lactobacillus e G. vaginalis) foram identificadas a partir de 22 de 30 amostras, e as bactérias estiveram ausentes em 5 destas amostras. Os dados proteômicos confirmaram um nível muito baixo de inflamação para os clusters USEV em 74% dos casos de acordo com os escores NAD como evidente das posições das amostras no gráfico da Figura 2. Um perfil representativo do cluster USEV é LG-23, com uma pontuação NAD de 20% e baixa abundância de proteínas associadas à inflamação, exceto para defensin-1 e S100A8 (Figura 3). Em comparação com os perfis de SA_112 e PM_20, todas as proteínas que contribuíram para a inflamação foram menos abundantes em LG_23. G. vaginalis pode ser um patógeno oportunista nas vias urinárias e vaginais. O agrupamento dos perfis proteicos do hospedeiro nos aglomerados de USEV, selecionados para os IDs de Lactobacillus, G. vaginalis, ou ambas as espécies, indicou a falta de uma forte resposta imunitária para estas espécies bacterianas. Concluímos que a análise proteômica tem valor de diagnóstico, fornecendo evidências da ausência de uma infecção no trato urogenital das mulheres.

colonização uretral por patógenos oportunistas

os clusters USEV incluíram três casos onde patógenos comuns do trato urinário foram identificados, UPEC e K. pneumoniae. Os dois casos (EC_13 e KP_55) mostraram pontuações baixas de NAD e ERY, o que estava de acordo com a ausência de inflamação causada por neutrófilos e lesão vascular. Abundância relativa das proteínas apresentado na Figura 3, para estes dois casos e a sua semelhança com o padrão observado para LG_23 apoiou a noção de que as respostas imunes característica para a UTI não foram suscitadas sobre a colonização pela bactéria. Não é possível avaliar se os casos representam bacteriúria assintomática (ASB) devido à escassez de conhecimentos sobre as respostas imunitárias de nível molecular para a ASB. Em resumo, estes dados suportam a noção de que os perfis proteômicos podem identificar casos de colonização uretral por uropatógenos sem ativação do sistema imunológico inato.

contaminação Vaginal com evidência de infecções urogenitais

a análise HCLSO gerou um aglomerado de amostras UP chamado de aglomerado de contaminação vaginal (VCO), mostrado na Figura 1. Os perfis dos clusters VCO apresentavam alta abundância de proteínas de envelope celular citoesqueleto, desmossômico e cornificado, mas quantidades baixas ou moderadas de uromodulina, sugerindo que o conteúdo de proteína vaginal foi aumentado nestas amostras. Foi calculada a pontuação VCO, um rácio quantitativo de cinco proteínas expresso no tecido epitelial do colo do útero com uma especificidade relativamente elevada, de acordo com o tigre de base de dados, em comparação com a uromodulina. Estas proteínas eram a cornifelina, a cornulina, a serpin B3, a galectin-7 e o proteoglicano mucin-5B. Neutrófilos específico pro-inflamatórias moléculas, tais como a proteína S100-A12 e lisozima (LYZ) e proteínas indicativo ou responder a lesão vascular (HBA1 e fibrinogênio-β, respectivamente) foram mais abundantes no VCO cluster comparado com o USEv cluster, como mostrado para KP_10 em comparação com LG_23 na Figura 3. O aglomerado de VCO continha 14 amostras, todas excepto uma derivada de doentes do sexo feminino, metade das quais estavam associadas a uma ID para um uropatogénio. Em cinco amostras, G. vaginalis ou Lactobacillus foram identificados. A evidência clínica sugere hemorragia vaginal para o paciente pertencente à amostra KP_10, apoiando o diagnóstico de uma infecção urogenital ou vaginal com K. pneumoniae. As pontuações VCO são incluídas no ficheiro adicional 3: quadro A3. Um teste de soma de Wilcoxon rank comparando as pontuações VCO dos aglomerados VCO e USEV rendeu um valor p de 0,017, sugerindo que a pontuação é útil para discernir nenhuma ou menor da contaminação vaginal principal em amostras de urina. Nenhuma avaliação clara pode ser feita a respeito da utilidade do escore VCO para distinguir uma UTI de infecção vaginal.

a análise Proteómica dos sedimentos da urina identifica micróbios com níveis de sensibilidade e especificidade comparáveis aos da cultura urinária

identificámos bactérias de 76 amostras UP e Candida albicans de uma amostra UP (63% de todos os casos analisados). As culturas de urina foram realizadas em apenas 55 casos, dos quais 44% identificaram pelo menos um agente patogénico, 24% organismos comensais e 17% não mostraram crescimento microbiano (ficheiro adicional 3: Tabela A3). No contexto das identificações de agentes patogénicos, os dados proteómicos e os resultados da UC nem sempre estiveram de Acordo (Quadro 1). Várias razões parecem contribuir para os desacordos. Seguem-se os desafios da interpretação dos dados metaproteómicos baseados nas proteínas microbianas identificadas. Em primeiro lugar, as identificações proteicas de uropatogénios menos comuns podem ser ignoradas devido à ausência das suas sequências proteicas na base de dados pesquisada. Espécies bacterianas representadas na base de dados foram identificadas através de análise proteômica (K. pneumoniae e E. faecalis) em dois casos, mas os dados UC sugeriram a presença das espécies filogeneticamente próximas Enterobacter aerogenes e E. faecium, respectivamente. Em segundo lugar, os organismos microbianos presentes em baixa abundância na urina são mais difíceis de identificar na presença de micróbios altamente abundantes, especialmente se as espécies microbianas compartilham identidade de sequência extensa entre proteínas ortológicas. Os perfis EC_85 e KP_11 em (Ficheiro adicional 5: Dataset A1) ilustram este problema e, em particular, diz respeito à família Enterobacteriaceae, que causa a maioria de todos os ITUs. Anotações genômicas imprecisas, e.g. genes em falta, para uma espécie (presente na amostra UP) resultam na identificação de proteínas ortólogas corretamente anotadas no genoma de uma espécie relacionada (mas ausente na amostra UP). Pequenos peptídeos tripticos são identificados em uma análise proteômica shotgun, o que torna as atribuições de proteínas incorretas pelo algoritmo de busca mais provável em casos de identidade de alta sequência. Terceiro, a IDENTIFICAÇÃO de bactérias presentes em contagens baixas na urina, com menos de ~ 10 000 células/mL, combinado com um alto host proteômica plano de fundo pode ser desperdiçada porque o host e microbiana proteínas não são inquiridas separadamente por LC-MS/MS. Baixas contagens de UFC para bactérias e outros organismos, de acordo com a UC dados mostraram uma menor correspondência com taxa de proteômica, IDs de altas contagens de UFC (arquivo Adicionais 3: Tabela A3). Em contraste, as identificações proteômicas de micróbios têm as vantagens de que eles são independentes da cultura e que eles fornecem informações sobre virulência, resistência a antibióticos, encontrou estresse, e estado de crescimento para os patógenos identificados. São apresentados dois exemplos que revelam esses dados abrangentes (ficheiro adicional 5: Conjunto de dados A1). Num conjunto de dados (EC_85), as proteínas de UPEC, G. vaginalis e Lactobacillus foram perfiladas. No outro conjunto de dados (KP_11), a causa da ITU foi K. pneumoniae. A tabela 1 fornece uma visão geral da comparação do teste de nitrito, identificando Enterobacteriaceae na urina com base na sua capacidade de reduzir nitratos, e os resultados da UC com os dados proteômicos. 90% dos testes de nitrito positivos, na verdade, pertenciam a casos de bacteriúria com UPEC ou K. pneumoniae como agente causador, e foram invariavelmente identificados com os métodos proteômicos e UC também. Ao contrário da análise proteômica, os testes de nitrito pareciam não ser sensíveis o suficiente para identificar Enterobacteriaceae em dez casos. Os testes de nitrito não foram positivos em 21 casos em que o ID de análises proteômicas foi G. vaginalis. Em relação às diferenças nos IDs patógenos via proteômicos versus UC, estreptococos β-hemolíticos foram identificados por experimentos UC em três casos, enquanto dados proteômicos sugeriram a presença de G. vaginalis. Como mostrado na Tabela 1, os números de IDs correspondentes para UPEC e, em menor extensão K. pneumoniae, foram altos. Em resumo, o método proteómico demonstrou uma sensibilidade mais elevada do que o teste de nitrito e níveis de sensibilidade e especificidade comparáveis aos da UC. Fundo proteómico hospedeiro elevado numa amostra de urina diminui a sensibilidade para a identificação microbiana.