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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des
Risikos von Pathologien in Zusammenhang mit der Besiedelung mit
Bakterium Gardnerella vaginalis bei Frauen.
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Insbesondere
betrifft diese Erfindung ein Verfahren zur qualitativen und quantitativen
Bestimmung des Risikos von Pathologien bei Frauen, die eine Besiedelung
mit Bakterium Gardnerella vaginalis aufweisen, wie zum Beispiel
geringes Geburtsgewicht (LBW, low birth weight), Frühgeburt
(PTD, preterm delivery), vorzeitiger Blasensprung (Membransprung),
Amnioninfektionen, Spontanabort, Endometritis, Infektionen post
partum oder nach gynäkologischen
Eingriffen, Infektionen des oberen Genitaltrakts (PID), die zur
Unfruchtbarkeit führen,
Cervicitis, Anfälligkeit
für sexuell übertragbare
Krankheiten wie Virusinfektionen durch den Papillomavirus (HPV)
oder den Immundefektvirus des Menschen (HIV, human immunodeficiency
virus).
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Diese
Erfindung beruht auf einem Verfahren umfassend die Isolierung des
von G. vaginalis produzierten hämolytischen
Toxins Gvh in einem Kulturmedium und seine Verwendung zur Bestimmung
des Vorhandenseins entsprechender Antikörper in einer Körperflüssigkeit.
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Ein
geringes Geburtsgewicht (LBW), das primär durch Frühgeburt (PTD) bedingt ist,
ist der Hauptrisikofaktor für
neonatale Morbidität,
Sterblichkeit und neurologische Langzeitstörungen beim Kind.
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Die
meisten Fälle
von geringem Geburtsgewicht weisen keine erkannten Ursachen auf,
was derzeitige Vorbeugestrategien uneffektiv macht. Verschiedene
Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass bakterielle Vaginose (BV)
mit Frühgeburt
(PTD) in Verbindung steht, wobei im Vergleich zu Fällen ohne
BV ein um 1,4-fach bis 6,9-fach relativ erhöhtes Risiko für Frühgeburt
untergewichtiger Kinder, frühe
und späte
Fehlgeburten und allgemein mit Komplikationen bei der Mutter besteht.
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Außerdem wurde
unlängst
demonstriert, dass bakterielle Vaginose mit einem erhöhten Risiko
für sexuelle Übertragung
von Virusinfektionen durch HIV und vertikale Übertragung von HIV über die
Mutter auf ihr Kind in Zusammenhang steht. Das Vorkommen bakterieller
Vaginose beträgt
ungefähr
10 % bei nicht schwangeren Frauen und ungefähr 15 bei Schwangeren in Westeuropa,
10 bis 30 % bei Schwangeren in den USA und über 30 % bei aus Afrika stammenden
farbigen Frauen, über
60 % bei Frauen, die Kliniken für
sexuell übertragbare
Krankheiten aufsuchen. Jedenfalls ist anzumerken, dass unter den
Personen mit erhöhtem
Risiko einer HIV-Virusexposition nur ein geringer Prozentsatz der
Frauen mit BV negative Schwangerschaftskomplikationen aufweisen
oder eine HIV-Infektion aufgreifen, so dass selektive Marker zur
Erkennung von Patienten mit erhöhtem
Risiko und die therapeutisch behandelt werden müssen, erforderlich sind.
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Bakterielle
Vaginose wird durch verschiedene Bakterienarten ausgelöst umfassend
G. vaginalis, Bacteroides spp., Prevotella spp. und Mobiluncus spp.,
Ureaplasma urealyticum und Mycoplasma hominis. Die Pathogenese bakterieller
Vaginose ist noch unklar und nicht immer ist das Vorliegen eines
pathologischen Zustands leicht diagnostizierbar. Insbesondere ist
nicht bekannt, was die Verschiebung von der normalen Lactobazillenbesiedelung
zur veränderten
Vaginalflora auslöst,
noch in welchem Grad die Veränderung
der mikrobiologischen Vaginalflora einen echten pathologischen Zustand
anzeigt.
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Ein
kritischer Punkt bei der bakteriellen Vaginose ist die Synergie
zwischen G. vaginalis und anaeroben Bakterien.
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Bei
mehr als 95 % der Fälle
von bakterieller Vaginose wird G. vaginalis in hohen Konzentrationen
gefunden, während
niedrige G. vaginalis Besiedlungskonzentrationen auch bei Frauen
ohne bakterielle Vaginose gefunden werden.
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Es
wurde jedoch eine strenge Korrelation zwischen der Besiedlung mit
G. vaginalis und dem Zustand bakterieller Vaginose demonstriert.
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Der
einzige vollständig
charakterisierte Virulenzfaktor, der von G. vaginalis freigesetzt
wird, ist ein β-hämolytisches
Toxin (Gvh), das ein Molekulargewicht von ungefähr 59.000 Dalton aufweist.
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Es
wurde gezeigt, dass ungefähr
die Hälfte
der nicht schwangeren Frauen eine Immunantwort gegen Gvh entwickeln,
was IgA-Antikörper
in der Vaginalschleimhaut hervorruft. Das Fehlen von anti-Gvh IgA-Antikörpern bei
nicht schwangeren Frauen mit BV ist hauptsächlich durch die Inaktivierung
von IgA bedingt und dieses Phänomen
steht mit dem Vorhandensein hoher Werte an Vaginalsialidaseaktivität in Zusammenhang. Solche
Inaktivierung ist aus der strukturellen Beeinträchtigung von IgA abgeleitet,
die wahrscheinlich durch hydrolytische Wirkung einer Anzahl von
Faktoren bedingt ist, die von anaeroben Bakterien freigesetzt werden.
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Derzeit
ist nicht bekannt, welche Faktoren der antimikrobiellen Verteidigung
beeinträchtigt
werden oder welcher) mikrobiellen Virulenzfaktor(en) die IgA-Spaltung
in einer Untergruppe von Frauen mit bakterieller Vaginose hervorrufen.
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Es
ist noch nicht bestätigt,
ob dieser Zustand mit einem erhöhten
Risiko für
BV-Komplikationen in Verbindung steht.
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Das
AMERICAN JOURNAL OF OBSTETRIC AND GYNECOLOGY, Band 178, Nr. 3, März 1998 (1998–03), Seiten
511–515
beschreibt die Korrelation zwischen der IgA-Immunantwort auf Garnerella
vaginalis Hämolysin-
und Sialidaseaktivität
in Vaginalflüssigkeiten.
Es wurden durch ELISA mit von gereinigtem Toxin von Garnerella vaginalis
bedeckten Mulden Antihämolysin-IgA-Werte
erfasst. Außerdem
kann die Sialidaseaktivität
ein wertvoller diagnostischer Marker zur Vorhersage der Schwere
der Erkrankung sein. Es sind jedoch weitere Untersuchungen notwendig,
um aufzuzeigen, ob die Sialidaseaktivität ein diagnostischer Marker
sein kann.
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Das
JOURNAL OF INFECTIOUS DISEASE, Band 178, Nr. 6, Dezember 1998 (1998–12), Seiten 1698–1706 offenbart
eine Korrelation zwischen dem IgA-Abbau und dem Fehlen einer Immunantwort
auf Cytolysin von Garnerella vaginalis. Das Ausmaß des IgA-Abbaus
korreliert auch mit dem Sialidaseaktivitätswert. Patientinnen mit bakterieller
Vaginose mit hoher Sialidaseaktivität und starkem IgA-Abbau in
ihren Sekreten könnten
gefährlichere
Infektionen entwickeln und negative Schwangerschaftsfolgen. Bei
allen Frauen wurde IgG als intakt gefunden. Ebenso wurde die Prolidaseaktivität gemessen.
Außerdem
wurde der pH von Vaginalsekreten gemessen. Es sind jedoch wiederum
weitere Untersuchungen notwendig, um zu bestätigen, ob Patientinnen ein
Risiko für
Komplikationen aufweisen und so Frauen identifizieren, die tatsächlich Behandlung benötigen.
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Eine
solch unsichere Definition stellt Kliniker vor das Problem, ob sie
bei Frauen mit bakterieller Vaginose eine pharmakologische Therapie
verabreichen sollen. Es ist bekannt, dass zwei verschiedene Arzneistoffe
zur Behandlung von bakterieller Vaginose verwendet werden, Metronidazol
und Clindamycin. Diese beiden Arzneistoffe zeigen einen Nachteil,
der in negativen Nebenwirkungen besteht, insbesondere kann Metronidazol
gastrointestinale Symptome ergeben und wird als teratogener Stoff
be trachtet, so dass er nicht während der
Schwangerschaft empfohlen wird, andererseits kann Clindamycin Diarrhoe
verursachen und Pseudomembrankolitis, die tödlich sein kann. Außerdem können solche
Antibiotika Hefepilzvaginitis verursachen.
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Aus
den oben beschriebenen Gründen
ist es in hohem Maße
wünschenswert,
ein Verfahren zu entwickeln, um das Risiko pathologischer Komplikationen
bei Frauen mit einer Besiedelung durch Bakterium G. vaginalis zu
bestimmen, wie zum Beispiel geringes Geburtsgewicht oder Frühgeburt,
Spontanabort, Endometritis, Ansteckung mit HIV-Infektion, Ansteckung
mit HPV-Infektion (was cervikale Intraepithelneoplasien verursacht),
Infektionen des oberen Genitaltrakts (PID), Infektionen post partum
oder nach gynäkologischen
Eingriffen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein zuverlässiges Verfahren zur Lösung des
Problems der Risikobestimmung der oben beschriebenen Komplikationen
zur Verfügung,
auf eine Weise, die den Arzt mit einem wertvollen Werkzeug zur Entscheidung
ausstattet, ob eine pharmakologische Therapie gegeben werden soll
oder nicht.
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Ein
solches Problem wird durch ein Verfahren zur Bestimmung des Risikos
von Pathologien gelöst, wie
es im beigefügten
Hauptanspruch dargestellt ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile des Verfahrens der vorliegenden Erfindung
werden durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
herausgestellt, die zur Erläuterung
und nicht als Einschränkung
angegeben sind.
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Zur
Erstellung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wurden klinische
Fälle untersucht
und mit Kontrollen verglichen.
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Insbesondere
wurden 116 Frauen, die Babies mit geringem Geburtsgewicht (LBW)
hatten, 86 Frauen, die eine Frühgeburt
(PTD) hatten, und 417 Frauen, die Babies mit normalem Geburtsgewicht
am Geburtstermin (NTD) hatten, untersucht.
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Das
Vorhandensein von G. vaginalis und die Werte von Anti-Gvh-IgA wurden
in den Vaginalflüssigkeiten
aller dieser Frauen bestimmt.
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Insbesondere
wurden die Vaginalflüssigkeitsproben
von Frauen im ersten oder zweiten Trimester der Schwangerschaft
genommen, bevorzugt im Zeitraum zwischen der 7. bis 24. Schwangerschaftswoche.
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Die
Gruppen von Frauen wurden ferner auf Grundlage des Vorhandenseins
von G. vaginalis allein, G. vaginalis und einem pH-Wert gleich oder
höher als
4,7, G. vaginalis und dem pathologischen Zustand bakterieller Vaginose
(BV), G. vaginalis in Verbindung mit anaeroben Bakterien, G. vaginalis
in Verbindung mit der „Bacteroides-Gruppe" und G. vaginalis
in Verbindung mit anderen anaeroben Bakterien als Bacteroides, die „unspezifisch" genannt wurden,
in den Vaginalflüssigkeitsproben
unterteilt.
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Bei
der vorliegenden Beschreibung wird mit dem Ausdruck „Bacteroides-Gruppe" eine Untergruppe anaerober
Bakterien angegeben, die die Isolate von Bacteroides spp., Prevotella
spp., Porphyromonas spp. und Stämmen
der Gruppe Bacteroides fragilis umfassen. Mit dem Ausdruck „unspezifische" anaerobe Bakterien
wird indessen eine Untergruppe von anaeroben Bakterien benannt,
die alle anderen Anaeroben umfasst, wie zum Beispiel Bifidobacterium,
Peptostreptococcus, Propionibacterium, Clostridium und Veillonella.
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In
der folgenden Tabelle 1 wird der Zusammenhang zwischen der Anti-Gvh IgA-Antwort und
geringem Geburtsgewicht (LBW) oder Frühgeburt (PTD) gezeigt.
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In
der oben gezeigten Tabelle 1 zeigen die Zahlen in Normaldruck die
Prozentsätze
an Frauen in jeder der zuvor definierten Gruppen an. Außerdem werden
für jede
der Gruppen die Prozentsätze
an Frauen ohne oder mit geringen Werten an IgA und hohen Werten
an IgA gegen das Toxin Gvh angegeben.
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Indessen
ist in Fettdruck das Verhältnis
(Odds Ratio, OR) zwischen dem Prozentsatz an Frauen, die LBW oder
PTD hatten, und dem Prozentsatz von Frauen mit NTD angegeben. Dieser
Wert wurde mit einem Standardfaktor mittels des Computerstatistikprogramms
SPSS berechnet und korrigiert.
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Aus
der Analyse der in Tabelle 1 angegebenen klinischen Daten ist es
möglich,
das relative Risiko für LBW
oder PTD mit dem Wert an IgA und, in einem weiteren Schritt, mit
der in der Körperflüssigkeit
der Patientin vorhandenen Bakterienflora in Beziehung zu setzen.
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In
der Tat wird das relative Risiko für geringes Geburtsgewicht (LBW)
oder einer Frühgeburt
(PTD) durch das OR-Verhältnis
bewertet.
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Wenn
dieses Verhältnis
kleiner als 1 ist, bedeutet das, dass die Frau kein Risiko oder
ein geringes Risiko für
Komplikationen aufweist. Ein Verhältnis im Bereich von 1 bis
2 steht mit einem mittleren Risiko für Komplikationen in Verbindung.
Wenn dieses Verhältnis
zwischen 2 und 4 liegt, bedeutet das, dass die Frau ein hohes Risiko
für Komplikationen
aufweist. Wenn dieses Verhältnis
höher ist
als 4, bedeutet dies, dass die Frau ein sehr hohes Risiko für geringes
Geburtsgewicht oder Frühgeburt
aufweist.
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Insbesondere
und zum Beispiel bedeutet ein mittleres Risiko entsprechend einem
OR-Wert gleich 2, dass die Patientin im Vergleich zu einer normalen
Frau ein doppeltes Risiko für
Komplikationen aufweist, das heißt mit anderen Worten ein 100
% höheres
Risiko.
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Bevorzugt
kann dieses Ergebnis eine Wertung aufzeigen, worin: – ein geringes
oder kein Risiko bedeutet, + ein mittleres Risiko bedeutet, ++ ein
hohes Risiko bedeutet und +++ ein sehr hohes Risiko bedeutet.
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Die
oben gezeigte Tabelle 1 stellt heraus, dass das Risiko für ein geringes
Geburtsgewicht oder eine Frühgeburt,
unabhängig
vom Vorhandensein anderer Bakterien als G. vaginalis und unabhängig vom
Vorhandensein von BV pathologischen Zuständen, bei Frauen mit sehr hohen
Werten an anti-Gvh IgA in der Vaginalfluidprobe im Wesentlichen
fehlt oder sehr gering ist.
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Als
Folge davon ist das Vorhandensein hoher Werte an Anti-Gvh IgA ein
Hinweis auf eine Schutzwirkung gegen diese Risiken. Dies erlaubt
Patientinnen mit veränderter
Bakterienflora zu isolieren, die keine therapeutische Behandlung
benötigen.
Ein solcher Befund ist von großer
Bedeutung im Falle von Schwangeren und bei Patientinnen, die gegen
Antibiotika allergisch sind.
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Auf
Basis dieser Untersuchungen und dieser Ergebnisse, wurde ein Verfahren
zur Bestimmung des Risikos von Pathologien bei Frauen mit einer
Besiedelung durch das Bakterium G. vaginalis ausgearbeitet.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren zur Bestimmung
des Risikos von Pathologien bei Frauen, die eine Besiedelung mit
Bakterium G. vaginalis aufweisen (und/oder mit bakterieller Vaginose,
BV), die folgenden Schritte in der Reihenfolge:
- a)
Bestimmen der Menge an IgA- und/oder IgG- und/oder IgM-Antikörpern gegen
das von G. vaginalis erzeugte Gvh-Toxin in einer Probe von Körperflüssigkeit;
- b) Vergleich dieser Menge an IgA- und/oder IgG- und/oder IgM
mit bestimmten Mengen an IgA- und/oder IgG- und/oder IgM, respektive;
- c) Bestimmung des Risikofaktors.
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Das
Verfahren umfasst einen ersten Schritt zur Bestimmung biochemischer
Daten und einen zweiten Schritt zum Vergleichen solcher Daten. Der
erste Schritt besteht in der Bestimmung der Mengen an Antikörpern gegen
das hämolytische
Toxin Gvh, das vom Bakterium G. vaginalis produziert und in der
Vaginalschleimhaut ausgeschieden wird.
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Die
Bestimmung der Mengen an anti-Gvh IgA wird nach irgendeiner geeigneten
Immunenzymanalyse vorgenommen, wie zum Beispiel ELISA, RIA, Western-Blot-Analyse,
Dotblot, Spottest, Dipstick, Immunicard, Quick Card.
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Bevorzugt
wurde bei der Ausführung
der vorliegenden Erfindung ein ELISA-Test verwendet, wie er in Cauci
et al., Am J Obstet Gynecol 1996; 175: 1601–5 beschrieben ist.
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Dieser
Test besteht im allgemeinen in der Inkubation in Tüpfelmulden
mit einer festgelegten Quantität an
gereinigtem Toxin, das in einem geeigneten Puffer bei Raumtemperatur
gelöst
wird. Die Mulden werden dann sauber gewaschen und erneut mit einer
Substanz inkubiert, die in der Lage ist, die freien Bindungsstellen zu
blockieren, die nach dem Beschichten mit dem Toxin verblieben sind.
Danach wird ein festes Volumen einer in geeigneter Weise vorbereiteten
Vaginalfluidprobe hinzugefügt
und bei 37 °C
inkubiert. Die Mulden werden dann erneut gewaschen und mit geeigneten
anti-human IgA-Antikörpern
inkubiert. Schließlich
wird die quantitative Bestimmung durch Messung einer Farbentwicklung
erhalten. Die Ergebnisse sind als millioptische Dichteeinheiten
(mOD) angegeben.
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Die
Farbentwicklung wurde mittels des Paranitrophenylphosphatsubstrats
erhalten, das nach Hydrolyse durch alkalische Phosphatase konjugiert
mit anti-human IgA-Antikörper
Paranitrophenol freisetzt.
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Der
zweite Schritt umfasst die Bestimmung des bei der Bewertung des
Risikos zu berücksichtigenden Wertes.
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Insbesondere
wurde ein Cutoff-Wert von 390 mOD-Einheiten aus dem Mittelwert plus
einer Standardabweichung berechnet in einer Referenzkontrollgruppe
von gesunden Frauen bestimmt. Es wird angenommen, dass unter diesem
Cutoff keine spezifische Immunantwort anti-Gvh IgA erfolgte, während Werte über oder
gleich 390 mOD und unter 780 mOD (zweimal der erste Cutoff) als
schwache Immunantwort betrachtet werden. Schließlich werden Werte über oder
gleich 780 mOD als starke Immunantwort betrachtet.
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Es
ist damit ersichtlich, dass wenn eine Vaginalfluidprobe IgA-Werte über 780
mOD zeigt, bedeutet das, dass das Risiko für Schwangerschaftskomplikationen
gering ist oder fehlt, ungeachtet des Vorhandenseins bestimmter
Bakterien oder pathologischer Zustände bakterieller Vaginose,
wie zuvor dargestellt.
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Alternativ
ist es möglich,
andere Substanzen zu verwenden, um den Cutoff-Wert zu bestimmen,
zum Beispiel 2-Nitrophenylphosphat oder die Kombination BCIP/NBT
(5-Brom-4-chlor-3-inolylphosphat/Nitroblautetrazolium), das ein
blau-violettes Hydrolyseprodukt entwickelt, oder 4-Methylumbelliferylphosphat,
das ein blau fluoreszierendes Hydrolyseprodukt ergibt.
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Außerdem kann
alternativ das mit dem anti-human Ig-Antikörper konjugierte Enzym ein
anderes sein als alkalische Phosphatase, wie zum Beispiel Peroxidase
oder beta-Galactosidase und die Enzymaktivität wird mit einem geeigneten
Substrat bestimmt.
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Schließlich kann
der anti-human Ig-Antikörper
mit Biotin konjugiert werden, das durch Avidin konjugiert mit alkalischer
Phosphatase oder Peroxidase oder beta-Galactosidase erfasst werden
kann.
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Bei
allen diesen alternativen Verfahrensweisen wird der Cutoff durch
Berechnung des Mittelwerts plus einer Standardabweichung berechnet,
die aus einer gesunden Kontrollpopulation erhalten wurde, wobei
der Wert, der eine hohe Antikörperantwort
definiert, ein Wert vom zweifachen des ersten Cutoff ist.
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Aus
dem bisher beschriebenen ist ersichtlich, dass das Verfahren gemäß dieser
Erfindung es ermöglicht,
das Risiko für
Pathologien aus der Identifizierung geringer oder fehlender Mengen
an anti-Gvh IgA qualitativ zu bestimmen.
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Mit
Vorteil erlaubt das Verfahren dieser Erfindung ferner eine quantitative
Bestimmung des Risikos. Diese Bestimmung beruht auf einer präzisen Risikobewertung,
die die Proben berücksichtigt,
bei denen geringe oder keine anti-Gvh IgA-Werte gefunden wurden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das Verfahren einen Schritt zur pH-Bestimmung in
Vaginalfluid umfassen. Der pH wird mittels bekannter Verfahren berechnet,
wie zum Beispiel pH-Meter oder pH-Papierstreifen mit einem Umschlagsbereich
von 4 bis 7.
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Das
Verfahren dieser Erfindung kann so nach der Phase b) die Bestimmung
des pH der Probe und einen anschließenden Vergleich des erhaltenen
Wertes mit einem festgelegten pH beinhalten.
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Wie
in Tabelle 1 gezeigt ist, liegt der OR-Wert für einen pH-Wert gleich oder über 4,7
und geringe anti-Gvh IgA-Werte liegen im Bereich von 1 bis 2 sowohl
für LBW
wie PTD.
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Als
Folge davon ist, wenn die IgA-Werte unter 780 mOD liegen und der
pH-Wert in der Vaginalfluidprobe gleich oder über 4,7 ist, gemäß dem Verfahren
dieser Erfindung, das bewertete Risiko für PTD und für LBW mittel.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann das Verfahren unter Verwendung von Vaginalfluidproben
von Frauen mit der Diagnose einer bakteriellen Vaginose (BV) durchgeführt werden.
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Wie
in Tabelle 1 gezeigt ist, liegt der OR-Wert, entsprechend dem Fehlen
oder geringen Werten an anti-Gvh IgA im Bereich von 2 bis 4 (2,1)
für LBW
und im Bereich von 1 bis 2 (1,0) für PTD.
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Daraus
folgt, dass das Verfahren der Erfindung nach Schritt b) die Bestimmung
von Proben von Frauen mit BV umfassen kann.
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Folglich
ergibt sich gemäß dem Verfahren
dieser Erfindung, wenn die von Frauen mit BV gewonnenen Vaginalfluidproben
und wenn geringe oder keine IgA-Werte gefunden werden, ist das Komplikationsrisiko
für PTD
mittel und für
LBW hoch.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren einen Schritt zur
Bestimmung der Bakterienflora in Vaginalfluidproben von schwangeren
Frauen mittels einer unter Verwendung von Routineverfahren durchgeführten mikrobiologischen
Kultur umfassen, wie es den Fachleuten bekannt ist.
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Die
Bewertung des Risikos wird durch das Vorhandensein von anaeroben
Bakterien allgemein und insbesondere der Bacteroides-Gruppe oder
der unspezifischen anaeroben Bakteriengruppe durchgeführt.
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Die
unterschiedlichen Gruppen von Bakterien werden nach bekannten Verfahrensweisen
isoliert (Thorsen et al., Am J Obstet Gynecol 1998; 178: 580–7 – Lautrop
et al. FADL's forlag,
Copenhagen, Dänemark, 1979).
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Insbesondere
werden Stämme
von anaeroben Bakterien identifiziert und isoliert, und dann werden
sie in die Gruppe der Bacteroides und unspezifischen anaeroben Bakterien
gruppiert, wie oben beschrieben.
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Wie
in Tabelle 1 gezeigt ist, liegt unter Berücksichtigung von Vaginalfluidproben
mit geringen oder fehlenden Werten an anti-Gvh IgA und entnommen
bei Frauen mit Besiedelung mit anaeroben Bakterien oder der Bacteroides
Bakteriengruppe, das OR für
Frühgeburt
(PTD) im Bereich von 1 bis 2 (1,7 bzw. 1,3), während der OR-Wert für geringes
Geburtsgewicht (LBW) im Bereich von 2 bis 4 (2,0 bzw. 2,9 liegt).
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Wenn
hingegen in den Vaginalfluidproben unspezifische anaerobe Bakterien
gefunden wurden, liegt das OR für
geringes Geburtsgewicht (LBW) bei über 4 (4,4), während das
OR für
Frühgeburt
(PTD) im Bereich von 2 bis 4 (2,2) liegt.
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Das
Verfahren im Sinne dieser Erfindung kann nach der Phase b) die Bakterienflorabestimmung
in der Probe beinhalten.
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Aus
dem soeben beschriebenen ergibt sich, dass:
- – wenn anaerobe
Bakterien oder Bakterien der Bacteroides-Gruppe in der analysierte
Probe identifiziert wurden, ist das Risiko für LBW hoch, während das
Risiko für
PTD mittel ist;
- – wenn
unspezifische anaerobe Bakterien in der analysierten Probe identifiziert
wurden, ist das Risiko für LBW
sehr hoch, während
das Risiko für
PTD hoch ist.
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Damit
ist festzustellen, dass in jedem betrachteten Fall die Bewertung
der anti-Gvh IgA-Antwort erlaubt, eine präzisere Bewertung des Risikos
vorzunehmen, da es ermöglicht,
Frauen mit einem sehr hohen Risiko und Frauen ohne Risiko sehr sorgfältig herauszulesen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung, stellt das Verfahren einen weiteren Schritt zur Verfügung, der
in der Bestimmung der Sialidase- und Prolidaseaktivitätsbestimmung
in diesen Proben besteht.
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Sialidasen
sind Enzyme, die von Bakterien produziert werden und bei der Pathogenese
verschiedener Krankhaften beteiligt sind. Diese Enzyme rufen die
Hydrolyse von Sialinsäure
aus verschiedenen Proteinen hervor, darunter IgA, was die Immunantwort
verändert.
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Prolidasen
sind proteolytische Enzyme, die von Bakterien produziert werden,
um die Zellinfiltration zu fördern.
Diese Enzyme sind in der Lage, Cytokine und andere Immunmediatoren
zu aktivieren.
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Die
Sialidaseaktivität
wurde durch Inkubation von 50 μl
der Vaginalfluidprobe mit 50 μl
eines Substrats bei pH 5,0 bestimmt, nach einer Verfahrensweise,
die von Cauci et al. beschrieben ist in: Am J Obstet Gynecol 1998;
178:511–5.
Die spezifische Aktivität
wurde als Nanomol Methoxyphenol gebildet durch die Umsetzung des
Substrats und berechnet durch Vergleich mit einer Standardkurve
von reinem Methoxyphenol ausgedrückt.
Die Sialidaseaktivitätswerte
sind definiert als: keine Aktivität für Werte unter 0,19 nmol Methoxyphenol; +1
Cutoff für
Werte gleich oder über
0,19 nmol Methoxyphenol; +2 Cutoff für Werte gleich oder über 0,38
nmol Methoxyphenol; +3 Cutoff für
Werte gleich oder über
2,50 nmol Methoxyphenol und +4 Cutoff für Werte gleich oder über 5,0
nmol Methoxyphenol.
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Die
Prolidaseaktivität
wurde wie bei Cauci et al. beschrieben in: J Infect Dis 1998; 178:1698–706 bestimmt.
Die Prolidaseaktivitätswerte
sind definiert als: keine Aktivität für Werte unter 22 mOD; +1 Cutoff
für Werte
gleich oder über
22 mOD; +2 Cutoff für
Werte gleich oder über
44 mOD; +3 Cutoff für
Werte gleich oder über
1000 mOD und +4 Cutoff für
Werte gleich oder über
2000 mOD.
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Alle
+1 Cutoffs der Enzymaktivität
beruhen auf dem Mittelwert plus einer Standardabweichung gemessen
in einer gesunden Kontrollpopulation. Der +2 Cutoff wurde durch
verdoppeln des +1 Cutoff erhalten.
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Insbesondere
wird gemäß dem Verfahren
der Erfindung zur Bestimmung des Risikos von Pathologien bei Frauen
mit einer Besiedlung mit G. vaginalis die Kombination der fehlenden
oder geringen anti-Gvh IgA-Antwort
mit hohen Werten der Sialidase- oder Prolidaseaktivität (+4) mit
geringem Geburtsgewicht oder Frühgeburt
bei Frauen mit veränderter
Vaginalflora in Zusammenhang gestellt.
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Diese
Gruppen von Frauen wurden bezüglich
des Vorhandenseins von bakterieller Vaginose oder unspezifischer
anaerober Bakterien unterteilt.
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Die
folgende Tabelle 2 zeigt Daten analysiert als Prozentsatz von Frauen,
die Babies mit geringem Geburtsgewicht (LBW), Frühgeburt (PTD) oder Geburten
zum normalen Geburtstermin (NTD) hatten, während Daten in Fettdruck das
Verhältnis
(OR) zwischen Prozentsatz von Frauen mit LBW, PTD bzw. dem Prozentsatz an
Frauen mit NTD zeigt.
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Dieser
Wert wird mit einem Standardfaktor durch das Computerstatistikprogramm
SPSS berechnet und korrigiert.
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Das
OR-Verhältnis
gibt in diesem Bild das Risiko für
LBW oder PTD an.
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Der
selbe Ansatz, der zur Abschätzung
der Werte in Tabelle 1 verwendet wurde, kann für die Werte in Tabelle 2 eingesetzt
werden.
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Als
Folge davon wurde gefunden, dass hohe Werte an Sialidaseaktivität und geringe
oder keine anti-Gvh IgA-Werte in Vaginalfluidproben von Frauen mit
bakterieller Vaginose oder in Vaginalfluidproben von Frauen, bei
denen G. vaginalis gefunden wurde, ein hohes Risiko für LBW und
PTD anzeigen. Während
für die
selben Werte der Sialidaseaktivität in den Vaginalfluidproben,
bei denen ein pH-Wert gleich oder höher als 4,7 gemessen wurde,
der OR-Wert für
LBW höher
ist als 4 (4,5) und der OR-Wert für PTD zwischen 2 und 4 (3,5)
liegt, so dass das Risiko für
LBW sehr hoch und das Risiko für
PTD hoch ist.
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In
Tabelle 2 wurde das Symbol (↑↑↑) entsprechend
dem OR-Wert verwendet, der unspezifischen Anaeroben zugeordnet ist
und keiner oder geringer anti-Gvh IgA und sehr hoher Sialidaseaktivität, weil
der Prozentsatz an Frauen mit NTD dieser Art null ist und das Verhältnis OR
unendlich wäre.
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Daraus
folgt, dass die Zuordnung unspezifischer Anaerober und fehlender
oder geringer anti-Gvh IgA und sehr hoher Sialidaseaktivität ein 100
% spezifischer Test für
LBW und PTD ist.
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Fehlender
oder geringe anti-Gvh IgA-Antwort und sehr hohe Werte an Prolidaseaktivität bei Frauen mit
BV oder Besiedelung mit G. vaginalis sind mit einem sehr hohen Risiko
für LBW
und PTD verbunden.
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Bei
Frauen mit einem vaginalen pH gleich oder über 4,7 und sehr hohen Werten
an Prolidaseaktivität ist
der OR-Wert für
LBW höher
als 4 (4,5), während
der OR-Wert für
PTD im Bereich von 2 bis 4 (3,5) liegt, so dass das Risiko für LBW sehr
hoch und das Risiko für
PTD hoch ist.
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Schließlich entspricht
das Auffinden unspezifischer anaerober Bakterien und fehlender oder
geringer Werte an anti-Gvh IgA und sehr hoher Werte an Prolidaseaktivität einem
sehr hohen Risiko für
LBW und PTD.
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Im
allgemeinen stehen geringe anti-Gvh IgA-Werte kombiniert mit einer
sehr hohen Prolidaseaktivität mit
sehr hohen Risikowerten in Verbindung.
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Gemäß diesen
Ergebnissen umfasst das Verfahren zur Bestimmung des Risikos von
Komplikationen zusätzlich
nach Schritt b) die Bestimmung der Sialidase- und/oder Prolidaseaktivität in der
Probe.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden Mengen an IgG oder IgM in Beziehung
zu LBW oder PTD analysiert und die entsprechenden Werte sind in
den Tabellen 3 bis 6 angegeben, wie es später beschrieben wird.
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Die
IgG-Werte werden auf die selbe Weise berechnet wie die IgA-Werte
berechnet wurden, der einzige Unterschied ist, dass der anti-human
IgG-Antikörper
eingesetzt wurde, um den ELISA-Test durchzuführen.
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Der
Cutoff-Wert zur Definition des Fehlens einer IgG-Antikörperantwort
betrug 370 mOD (Mittelwert plus eine Standardabweichung ermittelt
in der gesunden Kontrollpopulation). Ein Wert zwischen 370 und 740 mOD
gibt das Auftreten einer geringen IgG-Antikörperantwort an. Ein Wert über 740
mOD (das Doppelte des ersten Cutoff berechnet aus dem Mittelwert
plus einer Standardabweichung in der gesunden Kontrollpopulation)
entspricht einer starken IgG-Antikörperantwort.
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Es
ist festzustellen, dass die Ergebnisse sehr ähnlich denen sind, die durch
Messen von IgA erhalten wurden, so dass die selben Bewertungen und
Betrachtungen wie zuvor angegeben vorgenommen werden können.
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IgM-Werte
wurden nach einer Behandlung der Probe vor dem ELISA-Test berechnet. Durch
diese Behandlung wurden die IgG mittels „Ziege anti-human-Absorptionsmittel" (ProSorb G) aus
der Probe eliminiert, das ist ein Harz gekoppelt mit anti-human
IgG-Antikörpern,
die den Fachleuten bekannt sind. Dann wurde die Probe mit Mikrozentrifugenfiltereinheiten
von 5- auf 10-fach aufkonzentriert. Dieses Konzentrierungsverfahren wurde
durch Zentrifugieren unter Verwendung einer Polysulfonmembran durchgeführt, die
Proteine mit einem Molekulargewicht über 100000 Dalton aufkonzentriert.
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Schließlich wird
ein ELISA-Test wie oben beschrieben durchgeführt, aber unter Verwendung
eines anti-human IgM-Antikörpers.
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Der
Cutoff-Wert für
das Fehlen einer IgM-Antikörperantwort
betrug 300 mOD (Mittelwert plus eine Standardabweichung berechnet
für die
gesunde Kontrollpopulation). Ein Wert zwischen 300 mOD und 600 mOD
bedeutet, dass eine geringe IgM-Antikörperantwort hervorgerufen wurde.
Schließlich
definiert der Wert von 600 mOD (das Doppelte des Mittelwerts plus
eine Standardabweichung berechnet für die gesunde Kontrollpopulation)
eine starke IgM-Antwort.
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Die
Bewertung des Verfahrens ist parallel zum Verfahren, das für die IgA-Bewertung
verwendet wurde, so dass die folgenden Tabellen nicht kommentiert
werden.
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Wie
im einführenden
Teil der vorliegenden Beschreibung erwähnt, erlaubt das Verfahren
gemäß der Erfindung
mit Vorteil das Risiko von Pathologien wie Ansteckung mit HIV-Virusinfektionen,
HPV-Virusinfektionen, Infektionen des oberen Genitaltrakts (PID),
Infektionen post partum oder nach gynäkologischen Eingriffen, Spontanabort,
Endometritis zu bestimmen.
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Im
folgenden Teil wird ein Beispiel bezüglich einer Untersuchung zum
Auftreten der HIV-Virusinfektion beschrieben.
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Zum
Aufstellen des Verfahrens wurde zunächst eine Gruppe von 50 Frauen
mit Besiedelung mit G. vaginalis und mit hohem Risiko für sexuell übertragbare
HIV-Infektion aufgestellt. Drei Jahre später war bei diesen Frauen eine
Untergruppe von 42 Frauen noch immer HIV seronegativ (Kontrollen)
und eine Untergruppe von 8 Frauen war HIV seropositiv.
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Diese
Gruppen wurden entsprechend dem Vorhandensein von G. vaginalis allein
oder G. vaginalis und einem pH gleich oder höher als 4,7 oder G. vaginalis
und Diagnose einer bakteriellen Vaginose (BV) unterteilt.
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Tabelle
7 zeigt die Zuordnung der anti-Gvh IgA-Antwort zur Untergruppe der
42 HIV seronegativen Frauen (Kontrollen) oder der 8 Frauen, die
HIV seropositiv wurden.
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Die
angegebenen Werte haben bezüglich
LBW und PTD die selbe Bedeutung wie in den Tabellen beschrieben,
aus diesem Grund werden sie hier nicht ausführlich beschrieben.
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Jedenfalls
stellt Tabelle 7 heraus, dass wiederum hohe Werte an anti-Gvh IgA einen Schutzeffekt
bezüglich
des Risikos einer HIV-Infektion anzeigen.
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Außerdem liegt
das OR-Verhältnis
im Falle eines pH gleich oder höher
als 4,7 und keiner oder geringer Anti-Gvh IgA-Antwort in der Körperflüssigkeit
im Bereich von 1 bis 2 (1,8). Dies bedeutet, dass das Risiko einer HIV-Ansteckung
mittel ist.
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Das
OR-Verhältnis
bei Frauen mit BV und ohne oder mit wenig anti-Gvh IgA in der Körperflüssigkeit liegt
im Bereich von 2 bis 4 (2,1). Dies bedeutet, dass das Risiko für HIV-Ansteckung
hoch ist.
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Als
Folge davon stellt das Verfahren der Erfindung die selben nachfolgenden
Schritte zur Verfügung, wie
es für
die Bestimmung des Risikos für
LBW und PTD beschrieben ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung kann das Verfahren zur Bestimmung des Risikos einer HIV-Infektion
einen Schritt zur Bestimmung der Sialidase- und/oder Prolidaseaktivität beinhalten,
wie es für LBW
oder PTD beschrieben ist.
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Die
folgende Tabelle 8 beschreibt Werte entsprechend hoher Sialidase- oder Prolidaseaktivitätswerte gemessen
in Fluidproben von Frauen mit bakterieller Vaginose oder mit pH ≥ 4,7 oder
einfach mit Besiedelung mit G. vaginalis. Wie angegeben wurden in
allen betrachteten Fällen
kein oder wenig IgA erfasst.
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Insbesondere
bei hohen Werten der Sialidaseaktivität liegt das OR im Bereich von
2 bis 4 bei Frauen mit BV oder Frauen mit einem vaginalen pH ≥ 4,7, während das
OR bei Frauen mit einer Besiedelung mit G. vaginalis höher als
4 ist.
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Außerdem standen
bei allen in Tabelle 8 gezeigten Untergruppierungen hohe Werte an
Prolidaseaktivität
mit OR immer höher
als 4 in Zusammenhang.
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Aus
den in Tabelle 8 angegebenen Werten ist klar, dass, wenn die Werte
an anti-Gvh IgA gering sind oder fehlen, und wenn die Sialidaseaktivität höher ist
als 5,0 nmol Methoxyphenol (hohe Werte, +4 Cutoff), ist das Risiko
hoch; wenn die Werte an anti-Gvh IgA gering sind oder fehlen und
wenn die Prolidaseaktivität
höher ist
als 2000 mOD (hohe Werte, +4 Cutoff), ist das Risiko sehr hoch.
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Das
von der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellte Verfahren zum
Bestimmen des Risikos von Pathologien bei Frauen mit einer Besiedelung
mit dem Bakterium G. vaginalis erlaubt eine sehr akkurate und zuverlässige Bewertung
des Risikos.
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Umeine
solche Bestimmung zu erhalten, wurde ein neues Verfahren für die Isolierung
des als Antigen verwendeten Gvh-Toxins ausgearbeitet. Dieses Verfahren
besteht in einer speziellen Technik, die nachfolgend beschrieben
wird, die eine weitre Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist.
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Das
vom Bakterium G. vaginalis produzierte hämolytische Toxin Gvh wird aus
einer geeigneten Kulturbrühe
isoliert, wie zum Beispiel Trypto-Casein-Soja-Brühe (vertrieben von Diagnostic
Pasteur) oder der Mueller Hinton Brühe (vertrieben von Oxoid).
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Bevorzugt
wird eine Brühe
ohne Serum und/oder Plasma verwendet.
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Insbesondere
umfasst diese Brühe
eine Grundkomponente, das ist Hirn-Herz-Infusionslösung vertrieben von Oxoid,
eine Glycogenkomponente, die von 0,5 bis 10 % des endgültigen Brühevolumens
schwankt und ein Salz MgSO4 oder MgCl2 in einer Konzentration von 0,05 mM bis
20 mM.
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Bevorzugt
schwankt Glycogen von 0,1 bis 1 % und MgSO4 und
MgCl2 schwankt von 0,2 bis 10 mM, besonders
bevorzugt beträgt
Glycogen 0,3 und MgSO4 und MgCl2 beträgt 1 mM.
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Überraschend
wurde gefunden, dass diese Art von Brühe ohne Serum und/oder Plasma
und mit Magnesium und Glycogen statt Stärke und Glucose, die üblicherweise
in bekannten Brühen
eingesetzt werden, es erlaubt, ein optimales Wachstum des Bakteriums
G. vaginalis zu erreichen und außerdem eine starke Zunahme
der Produktion an Gvh-Toxin.
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Außerdem wurde
gefunden, dass das Fehlen des Tensids Tween, das üblicherweise
in der Kulturbrühe
eingesetzt wird, und das Fehlen von Plasmaproteinen zu einer beträchtlichen
Zunahme der Aktivität
des hämolytischen
Toxins führt.
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Die
Isolierung des Proteins kann direkt aus einer Menge der Kulturbrühe oder
aus dem vom Überstand der
Brühe nach
Bearbeitung in Normalchromatographieverfahren eluierten Toxin erreicht
werden.
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Diese
Menge an Brühe
oder Toxineluat wird bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 8 °C gehalten und
dann mit einer festgelegten menge an Fällungsmittel mit chaotropischen
Eigenschaften vermischt, wie zum Beispiel Methanol, Ethanol, Propanol,
Isopropanol, Aceton und Ammoniumsulfat.
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Bevorzugt
wird vorgekühltes
Methanol in einer Konzentration verwendet, die von 5 bis 70 % des
Endvolumens, bevorzugt 33 % beträgt.
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Diese
Mischung wird über
einen Zeitrahmen von 30 bis 60 Minuten auf Eis gestellt.
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Anschließend wird
die Mischung bei einer Temperatur zwischen 0 und 8 °C bei 2500–5000 Upm über einen
Zeitrahmen von 20 bis 60 Minuten zentrifugiert.
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Am
Ende des Zentrifugierens wird ein Pellet erhalten, das aus dem Toxin
besteht, das direkt aus dem Kulturbrühenüberstand oder aus dem Eluat
ausgefällt
ist, das durch chromatographische Reinigung der Brühe erhalten
wurde.
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Anschließend wird
zunächst
der Überstand
und dann das eventuell verbleibende Methanol vom Pellet eliminiert.
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Schließlich wird
das Pellet in deionisiertem Wasser oder Ammoniumacetatlösung erneut
suspendiert.
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Wenn
die Toxinisolierung direkt aus der Kulturbrühe von G. vaginalis durchgeführt wird,
muss die Menge an für
die Ausfällung
abgezogener Brühe
in einem Glas oder Polypropylenbehälter aufbewahrt werden, um einen
Verlust an Toxin aufgrund von hydrophoben Effekten zu vermeiden.
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Wenn
das so erhaltene Toxin nicht unmittelbar für einen Immunenzymtest verwendet
wird, wird nach Zentrifugieren das Pellet mit AcNH4 oder
NaCl oder NaClO4 oder (NH)2SO4 oder NH4Cl bei
einer Konzentration zwischen 1 und 100 mM aufgenommen unter Zusatz
eines Tensids wie Tween 20 oder Tween 80 oder Nonidet P-40 (NP-40
vertrieben von Calbiochem, und vertrieben von Sigma unter dem Namen
CA-630 oder Brij® 35 (Calbiochem) oder
Lubrol® oder
n-Octylglucosid von 0,001 bis 1 %, bevorzugt 50 mM AcNH4 und
0,05 % Tween 20. Das so erhaltene Präparat wird dann in einem Glasbehälter bei –80 °C über lange
Zeit oder –20 °C für kurze
Zeit gelagert.
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Die
hämolytische
Aktivität
des Proteins wird erhalten, wenn das Pellet lyophilisiert wird.
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Wenn
das Toxin direkt aus der Kulturbrühe isoliert wird, ist es besser,
eine zweite Ausfällung
unter den selben Bedingungen wie für die erste Fällung beschrieben
vorzunehmen.
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Nach
der zweiten Fällung
wird ein neues Pellet mit Gvh-Toxin erhalten, dieses wird mit deionisiertem sterilen
Wasser aufgenommen und eingefroren oder lyophilisiert bei –80 °C über lange
Zeit oder –20 °C für kurze
Zeit gelagert.
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Der
Vorteil dieser Ausführungsform
liegt in der Tatsache, dass die Vorgehensweise zum Isolieren des hämolytischen
Gvh-Toxins leichter und schneller durchzuführen ist, weil der Chromatographieschritt
durch eine einfache Ausfällung
ersetzt ist.
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Wie
zuvor erwähnt
kann das Gvh-Toxin verwendet werden, um die sekretorischen Antikörper anti-Gvh IgA
oder IgG oder IgM durch einen Immunenzymtest zu bestimmen.
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Zum
Beispiel wurde ein ELISA-Test ähnlich
dem hier verwendeten von Cauci et al. Am J Obstet Gynecol 1996;
175: 1601–5
beschrieben, wie zuvor angegeben. Es ist anzumerken, dass das nach
dem eben beschriebenen Verfahren isolierte Gvh-Toxin ermöglicht,
den Inkubationsschritt des ELISA-Test bei Raumtemperatur durchzuführen, ohne
dass es erforderlich ist, die Inkubationsplatten der geprüften Proben
anzuwärmen.
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Das
bisher Beschriebene erlaubt, objektiv bestimmbare Marker zu erhalten,
um Frauen, die Therapie benötigen
sorgfältig
auszuwählen,
um aufgelistete schwere pathologische Komplikationen zu vermeiden,
außerdem
ermöglicht
es, die Wirksamkeit einer vorgenommenen Therapie zu bewerten. Außerdem ergeben
sowohl die Aspekte des Verfahrens als auch des isolierten Toxins
der vorliegenden Erfindung wichtige Schlüssel für die künftige Herstellung von Impfstoffen,
die gegen die genannten Pathologien wirksam sind, und gleichzeitig
ohne die starken Nachteile, die durch die Nebenwirkungen der derzeit
verwendeten Arzneistoffe verursacht werden.
-
Hier
wird ein erläuterndes
und nicht einschränkendes
Beispiel der Herstellung des Gvh-Antigens beschrieben, das zum Durchführen eines
ELISA-Tests gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Bakteriumkultur mit Gardnerella
vaginalis
-
G.
vaginalis wird in einer Kulturbrühe
ohne Zusatz von Serum oder Plasma kultiviert.
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Der
G. vaginalis Stamm kann einer der bei der ATCC hinterlegten mit
der Nummer 14018 oder 14019 sein, kann ansonsten wie in der vorliegenden
Ausführungsform
von Patientinnen isoliert werden, bei denen bakterielle Vaginose
diagnostiziert ist.
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Das
in der Brühe
zu kultivierende Bakterium kann von einem in Glycerol konservierten
Stamm abgezogen werden, zum Beispiel können 200 μl des Stammes in eine Flasche
mit 50 ml Brühe
gegeben werden.
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Alternativ
wird der Stamm, der zunächst
auf einer Agarplatte in einem festen Medium mit menschlichem Blut
unter anaeroben Bedingungen bei 37 °C kultiviert wurde, zum Beispiel
mit einer sterilen Spritze abgezogen, um damit eine Flasche mit
50 bis 100 ml Brühe
zu beimpfen.
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Nach
Erhalt eine signifikanten Kultur mit einem A620 =
0,5–1,5
OD, wobei A620 die Absorption bei 620 Nanometern
angibt, werden 10 bis 25 ml Kulturbrühe verwendet, um eine neue
1 Literflasche Brühe
zu beimpfen.
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Insbesondere
wird die von Oxoid unter dem Namen Hirn-Herz-Infusionslösung (BHI) vertriebene Brühe verwendet.
Alternativ können
Fleischbrühmedium,
Mueller-Hinton-Brühe,
Leberbrühe,
Nährstoffbrühe, Schaedler
anaerobe Brühe,
Todd-Hewitt-Brühe,
Trypton-Soja-Brühe,
Tryptosephosphatbrühe,
Wilkins-Chalgren anaerobe Brühe
(alle Brühen
von Oxoid vertrieben) und analoge verwendet werden. Es werden dieser
Brühe 0,3
% Glycogen von Austern vertrieben von Sigma und 1 mM MgSO4 oder MgCl2 zugesetzt.
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Alle
Beimpfungen werden in einer anaeroben Atmosphäre durchgeführt (in einem Kabinett mit
5–10 % CO2 Atmosphäre
oder in einem Gefäß mit AnaeroGen
Beuteln vertrieben von Oxoid) bei einer Temperatur von 37 °C für durchschnittlich
24 Stunden. Wenn der Stamm gerade aufgetaut ist, können 48
Stunden nötig
sein, während
für den
zweiten Brüheschritt üblicherweise
16 Stunden ausreichend sind.
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Eine
gut kultivierte Brühe
weist eine flokkulente Trübe
auf, einen pH von 4,7 bis 6,2 und hämolytische Aktivität gleich
mindestens 1HU50 = 1 μl Brühe.
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Am
Ende der Bakterienkultur wird die Brühe bei 3500 Upm über 30 Minuten
bei 4 °C
zentrifugiert und schließlich
durch eine Membran von 0,45 Mikrometern zur Sterilisierung filtriert.
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Wenn
die Brühe
nicht unmittelbar verarbeitet wird, wird ihr ein Tensid Tween 20
in einer Endkonzentration von 0,1 % zugesetzt und sie dann bei –20 °C eingefroren.
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Wenn
hingegen die Brühe
unmittelbar verarbeitet wird, wird sie auf Eis gekühlt und
ausgefällt.
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Ausfällung des
hämolytischen
Toxins Gvh
-
Zur
Ausfällung
des Gvh-Toxins wird Methanol in HPLC-Chromatographiereinheit verwendet.
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Methanol
wird bei –80 °C vorgekühlt und
dann eine Menge gleich ½ des
Brühevolumens
zugesetzt, was zu einer Endkonzentration von 33 führt.
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Die
Brühe muss
in einem Glas oder Polypropylenbehälter vorliegen und über 1 Stunde
auf Eis liegen.
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Nach
dem Zusetzen von Methanol zur Brühe,
wird die Mischung über
30–60
Minuten stehen gelassen und dann über 30 Minuten bei 4000 Upm
zentrifugiert.
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Am
Ende der Zentrifugierung wird der Überstand aus dem Behälter entfernt
und das im Pellet verbleibende Methanol verdampft. Insbesondere
wird die Verdampfung des Restmethanols unter Vakuum über 1 Stunde
durchgeführt.
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Später wird
das Pellet mit sterilem deionisierten Wasser oder mit 50 m; AcNH4 und 0,05 % Tween 20 suspendiert. Dieses
Präparate
muss in einem Glasbehälter
aufbewahrt werden, eingefroren bei –80 °C für lange Zeit oder bei –20 °C für kurze
Zeit.
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Die
erste Ausfällung
führt zu
einer ungefähr
15–20-fachen
Aufkonzentrierung des Ausgangsvolumens der Brühe (50–70 ml aus 1 Liter Brühe) und
ungefähr
5-facher Aufkonzentrierung der hämolytischen
Aktivität des
Toxins.
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Anschließend wird
eine zweite Ausfällung
unter den selben Bedingungen wie oben beschrieben durchgeführt, wobei
nur Glasgefäße verwendet
werden.
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Nach
der Ausfällung
muss das ausgefällte
Toxin in sterilem deionisiertem Wasser suspendiert werden und gefroren
oder lyophilisiert bei –80 °C oder –20 °C aufbewahrt
werden.
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Nach
dieser zweiten Ausfällung
werden 5 bis 10 ml Toxin mit ausreichender hämolytischer Aktivität für 2500 bis
5000 Versuche aus 1 Liter Brühe
erhalten.
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Vorbereitung
für den
ELISA-Test
-
Das
wie oben beschrieben isolierte Toxin wird zur Verwendung im ELISA-Test
1:50 In ELISA-Puffer verdünnt.
Der Puffer besteht aus 0,1 M Natriumcarbonat bei pH 9,6.
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Insbesondere
werden 1 ml des isolierten Toxins benötigt, um 50 ml Lösung zu
erhalten, die nötig
ist, um 5 Platten mit 96 Vertiefungen unter Verwendung von 100 μl pro Mulde
vorzubereiten.
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Der
ELISA-Test wird dann mit normalen Vorgehensweisen durchgeführt, die
den Fachleuten bekannt sind. Es ist anzumerken, dass nach dem oben
beschriebenen Isolierungsverfahren ein solcher Test bei Raumtemperatur
ausgeführt
werden kann.
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ELISA-Test
-
Für die ELISA-Analyse
wird eine flache Tüpfelplatte
verwendet (zum Beispiel Typ I, Costar). In jede Vertiefung werden
0,100 ml gereinigtes Antigen (Gvh) in 0,1 M Carbonatpuffer bei pH
= 9,6 entsprechend 100 HU50 der hämolytischen
Aktivität
zugegeben. Die Inkubation wird bei Raumtemperatur über 16 Stunden
durchgeführt.
Dann wird das nicht gut adsorbierte Antigen durch Absaugen der Lösung und
3 anschließende
Wäschen
der Vertiefung mit 0,300 ml PBS-Lösung, die 0,05 % Tween 20 enthält, entfernt.
Zum Blockieren der aspezifischen Bindungsstellen wird eine Inkubation
unter Verwendung von 0,300 ml PBS-Lösung, die 0,05 % Tween 20 und
2 % BSA enthält, über 2 Stunden
bei Raumtemperatur durchgeführt.
Parallel wird eine analoge Blockierung in Vertiefungen durchgeführt, die
nicht mit dem Antigen überzogen
sind, die für
die Hintergrundbestimmung notwendig sind. Nach Absaugen der Blockierlösung werden
0,100 ml biologische Fluidprobe (eventuell gepuffert bei pH = 7,2
mit einem 25 mM Phosphatpuffer) sowohl zu der mit Antigen beschichteten wie
der unbeschichteten Platte hinzugegeben (als Hintergrundkontrolle).
Die Inkubation wird über
2 Stunden bei Raumtemperatur durchgeführt. Dann wird die biologische
Fluidprobe entfernt und 3 Waschungen wie oben beschrieben durchgeführt. 0,100
ml Pufferlösung
von pH 7,4, die 1:5000 verdünnte
F(ab')2 anti-human
IgA-Antikörper
konjugiert mit alkalischer Phosphatase (Sigma) hinzugefügt. Die
Mulden wurden 1 Stunde bei Raumtemperatur inkubiert und dann 3-mal
wie oben beschrieben gewaschen. Dann wurden 0,100 ml 1 g/l para-Nitrophenylphosphatsubstrat
in einer Pufferlösung
aus 0,1 M Glycin, 1 mM MgCl2, 0,1 mM Zn
Cl2 bei pH = 10,6 zugegeben. Die nach Hydrolyse
des Substrats und Freisetzung des para-Nitrophenols entwickelte
Farbe wurde von 30–60
Minuten Inkubation bei Raumtemperatur mit einem ELISA-Lesegerät bei 405
nm gemessen. Die Ergebnisse werden ausgedrückt als mOD-Wert abgelesen
aus der Vertiefung mit dem Antigen minus dem mOD-Wert abgelesen
in der Vertiefung ohne Antigen und mit der selben biologischen Fluidprobe
inkubiert. Die beiden Vertiefungen werden mit einer negativen Kontrolle
inkubiert (das heißt
ohne anti-Gvh lg) und zwei Vertiefungen werden mit zwei positiven
Kontrollen inkubiert.
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Es
können
einige verschiedene Ausführungsformen
des eben beschriebenen Tests durchgeführt werden. Insbesondere kann
das para-Nitrophenol durch ein anderes Substrat ersetzt sein, das
in der Lage ist, die Aktivität
der alkalischen Phosphatase darzustellen, wie zum Beispiel 2-Nitrophenylphosphat,
das 4-Nitrophenylphosphat ersetzen kann oder ein chromogenes Substrat,
das einen unlöslichen
farbigen Niederschlag entwickelt (notwendig für den Streifentest). Das Substrat
kann die Kombination BCIP/NBT sein (5-Brom-4-chlor-3-inolylphosphat/Nitroblautetrasolium),
das eine blau/indigofarbenes Hydrolyseprodukt bildet. Ein weiteres
Substrat ist 4-Methylumbelliferylphosphat, das stattdessen ein fluoreszierendes
Hydrolyseprodukt ergibt, das in Lösung oder als Spot erfasst
werden kann.
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Der
anti-human Ig-Antikörper
kann ferner mit anderen Enzymen als alkalischer Phosphatase konjugiert
werden, die bekannteren sind: 1) Meerrettichperoxidase, mit diesem
Substrat können
verschiedene Substrate eingesetzt werden, das bekannteste ist Tetramethylbenzidin
(TMB), das unter Zusatz von Wasserstoffperoxid eine blaue Farbe
ergibt, die Farbentwicklung wird dann mit Schwefelsäure gestoppt
und am Ende wird eine gelbe Farbe in Lösung bei 450 nm abgelesen;
2)beta-Galactosidase, auch mit diesem Substrat können verschiedene Substrate
verwendet werden, insbesondere ist eine solche Enzymaktivität für einen
Streifentest geeignet, weil es verschiedene unlösliche Substrate gibt, die
Niederschläge
in vielen verschiedenen Farben ergeben: das 5-Brom-4-chlor-3-indolylgalactosid
(X-Gal) ergibt eine indigoblaue Farbe, 5-Brom-6-chlor-3-indolylgalactosid
ergibt eine Magentafarbe, das 6-Chlor-3-indolylgalactosid ergibt
eine rosa Farbe, das 5-Iod-3-indolylgalactosid ergibt eine Purpurfarbe,
das N-Methyl-3-indolylgalactosid
ergibt eine grüne
Farbe und schließlich
ergibt das 3-Hydroxylindol-beta-D-galactosid
eine blaue Farbe (alle angeführten
Substrate werden von Molecular Probes vertrieben, einige von Calbiochem
und einige von Sigma). Substrate für die beta-Galactosidase, die lösliche Produkte mit Absorption
im UV-Bereich ergeben, die für
ELISA verwendet werden können, wie
zum Beispiel 2-Nitrophenyl-beta-D-galactosid
(ONPG), das 4-Nitrophenyl-beta-D-galactosid.
Außerdem gibt
es einige verschiedene Substrate, die fluoreszierende Hydrolyseprodukte
ergeben.
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Um
eine Signalverstärkung
zu erhalten, ist es üblich,
ein mit Biotin konjugiertes anti-human Ig zu verwenden, die Erfassung
wird dann mit Avidin (oder Strepavidin) durchgeführt, das mit einem Erfassungsenzym konjugiert
ist (als alkalische Phosphatase, Peroxidase, beta-Galactosidase) und
dem geeigneten chromogenen oder fluorogenen Substrat, das löslich (für den ELISA-Test)
oder unlöslich
sein kann (für
Streifen, Dotblot, Western-Blot oder Gelanalyse).
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Kit zum Bestimmen
von anti-Gvh IgA und/oder IgG und/oder IgM in einer Köperfluidprobe
von Frauen, die eine Besiedelung mit Bakterium G. vaginalis aufweisen, umfassend
die Verwendung des gemäß dem zuvor
beschriebenen Verfahren isolierten Gvh-Toxins. Bevorzugt umfasst
der Kit das Gvh-Toxin
in einer Menge von 2 μl äquivalent
zu 0,02–0,04 μg Protein
oder zu 100 HU50 hämolytischer Aktivität.
-
Zum
Beispiel kann der Kit eine ELISA-Platte aufweisen, deren Vertiefungen
nicht mit dem Antigen beschichtet sind, um den aspezifischen Hintergrund
zu eliminieren, eine Lösung,
die 250 mM Phosphatpuffer bei pH = 7,2 enthält, die vor der Inkubation
der Körperfluidprobe
zugesetzt wird, eine negative Kontrolle des biologischen Fluids
ohne anti-Gvh Immunglobuline, eine positive Kontrolle des biologischen
Fluids mit anti-Gvh Immunoglobulinen, eine konzentrierte Lösung, die
einen Ig-Antikörper
konjugiert mit einem Erfassungsenzym enthält, eine Lösung geeignet zum Verdünnen der
konzentrierten Antikörperlösung unmittelbar
vor dem Zusetzen in der Vertiefung, ein Substrat geeignet für die quantitative
Erfassung der Enzymaktivität
konjugiert mit dem anti-Ig-Antikörper,
eine Lösung
geeignet zum Verdünnen
einer konzentrierten Lösung
oder einer Tablette des Substrats unmittelbar vor dem Zusetzen in
der Vertiefung, ein Mittel zum Stoppen der Farbentwicklung, eine
konzentrierte Lösung
zum Waschen der Vertiefungen, die 5-fach bis 10-fach vor Verwendung
zu verdünnen
ist, ein Betriebsanleitung mit Erläuterungen für die richtige Verwendung des
Assays und mit der Erläuterung
des Risikos von Komplikationen (fehlend oder gering (–), mittel
(+), hoch (++), sehr hoch (+++)) auf Basis der Ableseergebnisse.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
dieser Erfindung kann der Kit einen pH-Indikator und einen Test
zum Bestimmen von IgA- und/oder IgG- und/oder IgM-Antikörpern umfassen.
-
Bevorzugt
ist der ph-Indikator ein pH-Papier mit einem Umschlagsintervall
im Bereich zwischen 4 und 7, während
der Antikörpertest
ein ELISA-Test ist wie er zuvor beschrieben wurde.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
kann der Kit auch einen Sialidase- und/oder Prolidaseaktivitätstest in
Lösung
umfassen, mit einem Behälter,
der ein farbloses Substrat in Lösung
enthält,
dem die biologische Probe eingeimpft wird, einen Behälter mit
einem Dispensionsmittel zum Hinzufügen der Entwickungslösung; eine
Referenzskala zum Bewerten der gesamten Enzymaktivität durch
Vergleich mit der Intensität
der entwickelten Farbe.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
kann der Kit auch einen Sialidase- und/oder Prolidaseaktivitätstest auf
einer Platte umfassen, umfassend zwei Membranen auf einem festen
Rahmen und mit einem Enzymsubstrat und einem Mittel für die Entwicklung
der Farbe, durch das die biologische Probe geführt wird; und eine Referenzskala,
zum Bewerten der gesamten Enzymaktivität durch Vergleich mit der Intensität der entwickelten
Farbe.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
kann der Kit auch einen Sialidase- und/oder Prolidaseaktivitätstest auf
einem festen Träger
umfassen, umfassend eine Membran, die mit einem chromogenen oder
fluorogenen Substrat des Enzyms imprägniert ist und eventuell einem
Mittel für
die Farbentwicklung, auf einem inerten Streifen, womit die biologische
Probe berührt
wird. Dieser Kit ist mit einer Referenzskala versehen zum Bewerten
der gesamten Enzymaktivität
durch Vergleich mit der Intensität
der entwickelten Farbe.
-
In
dem Kit kann das Gvh-Toxin auf einem Stück Nitrocellulose oder Cellulose
oder Celluloseacetat oder Dacron® oder
Polysulfon oder PVDF oder Mylar® getragen
sein, das den reaktiven Streifen bildet.
-
Außerdem kann
das Toxin in einem lyophilisierten Zustand oder gefroren vorhanden
sein und auf den Fachleuten bekannte Weise erhältlich sein.
-
Alternativ
kann der Kit gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Quick Card umfassen, die den Fachleuten bekannt ist.
Insbesondere weist die Quick-Card eine mit Gvh-Toxin funktionalisierte
Membran auf, eine nicht mit dem Gvh-Antigen funktionalisierte Membran
als negative Kontrolle, beide fixiert auf einem Träger und für die Bedienungsperson
durch ein offenes Fenster auf dem festen Träger sichtbar ist. Das zu analysierende biologische
Fluid wird durch die Membran geführt,
so dass die anti-Gvh-Antikörper
an den Testspot binden. Nach Zusatz eines Entwicklungsmittels, das
mit den anti-Gvh-Immunglobulinen reagiert, wird eine Farbe entwickelt
und mit einer Referenzskala verglichen.
-
Es
ist zu berücksichtigen,
dass der Kit gemäß der Erfindung
mit Vorteil ein Kombinationskit sein kann. In der Tat kann der Kit
zum Beispiel eine ELISa-Platte und einen pH-Trägerindikator mit einer Empfindlichkeit im
Bereich von pH 4 bis pH 7 oder einen Test in Lösung zum Bestimmen der Sialidaseaktivität und/oder
Prolidaseaktivität
oder eine ELISA-Platte, einen pH-Indikator und eine Test auf festem
Träger
zum Bestimmen der Sialidaseaktivität und/oder Prolidaseaktivität umfassen.
Bevorzugt kann der feste Träger
eine Platte sein, wie es zuvor beschrieben wurde, oder ein Reaktionsstreifen,
der routinemäßig für diese
Art oder ähnliche
Bestimmungen verwendet wird.
-
Analog
können
diese Kombinationen unter Ersetzen der ELISA-Platte zum Beispiel
durch eine Quick Card durchgeführt
werden.
-
Es
stellt sich nun heraus, dass mit Bezug zu den Betrachtungen in den
zuvor gezeigten Tabellen und den Bewertungen um den gezeigten oder
erhältlichen
analytischen Test, ein Kit, der ein schnelles Verfahren zum Bestimmen
des Risikos der zuvor beschriebenen Pathologien bereitstellen kann,
von großer
Bedeutung ist, mit dem Ziel, dem Klinikpersonal effiziente Werkzeuge
zur Entscheidung über
eine pharmakologische Behandlung zu geben, die der Patientin zu
verabreichen ist.
-
Wie
aus dem oben Beschriebenen zu erkennen ist, ermöglicht das Verfahren für die Bestimmung
des Risikos von Komplikationen gemäß dieser Erfindung, die in
der Einführung
der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Anforderungen zu erfüllen.
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Offensichtlich
kann ein Fachmann auf diesem Gebiet zur Erfüllung spezieller und spezifischer
Bedürfnisse,
einige Modifikationen und Ausführungsformen
am oben beschriebenen Verfahren vornehmen, die aber alle von der
Erfindung umfasst sind, wie sie durch die folgenden Ansprüche beschrieben
ist.