Likvorin CXCL13-määrityksen validointi : uusi työkalu neuroborreliainfektion diagnostiikkaan

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoite on parantaa neuroborreliainfektion laboratoriodiagnostiikkaa. Tarkoituksena oli validoida likvorin CXCL13-määritys ja laatia validointiraportti Turun yliopiston lääketieteellisen mikrobiologian ja immunologian oppiaineen diagnostiselle palvelutoiminnalle, jotta CXCL13-määritystä voitaisiin käyttää osana neuroborreliainfektion diagnostiikkaa. Tutkimustehtävänä oli selvittää soveltuuko likvorin CXCL13-määritys neuroborreliainfektion diagnostiikkaan sekä antibioottihoidon vaikutus likvorin CXCL13-pitoisuuteen. Neuroborreliainfektio aiheutuu Borrelia burgdorferi –bakteerista. Neuroborreliainfektiossa borreliabakteeri infektoi perifeeristä hermostoa tai keskushermostoa. Yleisimpiä neuroborreliainfektion oireita ovat aivokalvontulehdus, hermojuurentulehdus ja aivohermojen halvaus, erityisesti kasvohermohalvaus. Tässä opinnäytetyössä käytettiin kaupallista (R&D Systems) ELISA-menetelmää. Kyseessä on immunologinen menetelmä, jossa hyödynnetään vasta-aineiden kykyä sitoa ja sitoutua spesifisti antigeeneihin. Opinnäytetyön tutkimusaineisto koostui likvornäytteistä. Näytteistä määritettiin CXCL13-pitoisuudet. Näytteiden avulla tehtiin CXCL13-määrityksen validointi, joka sisälsi spesifisyyden, toistettavuuden ja lineaarisuuden testaukset. Tuoretta neuroborreliainfektiota sairastavien potilaiden likvoreiden CXCL13-pitoisuudet olivat 424 – 158030 pg/ml. Neurosyfilispotilaan likvorin CXCL13-pitoisuus oli 36998 pg/ml. MS-tautiin viittaavissa näytteissä ja keskushermoston virusinfektiota (VZV, HSV, HHV-6, entero ja TBE) sairastavien näytteissä CXCL13-pitoisuudet olivat välillä <7,8-406 pg/ml. Neuroborreliainfektioon viittaavana alarajana voidaan pitää likvorin CXCL13-pitoisuutta 500 pg/ml. Tämän opinnäytetyön tulokset osoittavat, että likvorin CXCL13-määritys soveltuu neuroborreliainfektion diagnostiikkaan. CXCL13-pitoisuudet likvorissa laskevat antibioottihoidon myötä. Lisäksi voidaan todeta R&D Systemsin CXCL13-määrityksen olevan validi spesifisyyden, toistettavuuden ja lineaarisuuden suhteen.

The aim of this bachelor’s thesis is to improve laboratory diagnosis of neuroborreliosis. The purpose was to make a validation of detecting CXCL13 from cerebrospinal fluid and make a validation report to the department of medical microbiology and immunology of Turku University so that the detection of CXCL13 could become part of diagnosis of neuroborreliosis. The task was to find out if CXCL13 in cerebrospinal fluid is a diagnostic marker for neuroborreliosis and how CXCL13 levels in cerebrospinal fluid react to antibiotic treatment. Neuroborreliosis is caused by Borrelia burgdorferi. In neuroborreliosis it infects peripheral or central nervous system. The most typical symptoms are meningitis, radiculoneuritis and cranial neuritis, particulary involving the facial nerve. The assay used in this bachelor’s thesis was ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) by R&D System. ELISA assay is an immunological method in which an antibody’s ability to bind to specific antigen is exploited. The material of this bachelor’s thesis was cerebrospinal fluid samples. CXCL13 was detected from samples. Validation included testing of specificity, repeatability and linearity. Concentrations of CXCL13 in acute neuroborreliosis were 424 – 158030 pg/ml. In neurosyfilis concentration of CXCL13 was 36998 pg/ml. In other inflammatory diseases of nervous system (MS-disease, VZV, HSV, HHV-6, entero and TBE) concentrations of CXCL13 were <7,8-406 pg/ml. A CXCL13 concentration of 500 pg/ml is a marker of neuroborreliosis. The results of this bachelor’s thesis show that detection of CXCL13 can be part of diagnosing neuroborreliosis. Concentration of CXCL13 in cerebrospinal fluid decreases due to antibiotic treatment. It can also be shown that ELISA assay for detecting CXCL13 by R&D System is valid with regards to spesifility, repeatability and linearity.