De nouvelles méthodes améliorent le diagnostic des infections osseuses

Les infections peuvent se produire quand des bactéries envahissent le corps. Un type d'infection affecte les os, connu sous le nom d'Ostéomyélite (OM). Diagnostiquer et traiter cette condition peut être compliqué. Une méthode courante pour savoir combien de bactéries il y a dans les cellules infectées est de compter les colonies qu'elles forment sur des plaques après avoir ouvert ces cellules. Cependant, ce mode de comptage peut donner des résultats différents selon plusieurs facteurs, comme le type de cellules et de bactéries impliquées.

Les bactéries Staphylococcus, en particulier Staphylococcus aureus, sont des coupables fréquents dans l'ostéomyélite adulte. Cette étude a utilisé un modèle de cellules osseuses spécifique pour imiter comment ces bactéries infectent les cellules. Deux souches de Staphylococcus aureus ont été testées : une très virulente et résistante aux antibiotiques, et une autre plus faible et sensible aux antibiotiques. Les chercheurs ont utilisé à la fois le comptage de colonies et une méthode spéciale de mesure de l'ADN pour avoir une meilleure idée du nombre de bactéries présentes dans les cellules infectées.

#Méthodes Utilisées

Les chercheurs ont préparé les cellules semblables à des os et les bactéries dans un environnement de laboratoire contrôlé. Ils ont infecté les cellules osseuses avec les bactéries et ont ensuite prélevé des échantillons sur une période donnée. Différentes méthodes ont été utilisées pour mesurer la présence bactérienne. La méthode traditionnelle consistait à ouvrir les cellules infectées et à compter le nombre de colonies sur une plaque, tandis qu'une méthode plus récente comptait les copies d'ADN des bactéries directement à partir des échantillons.

La méthode de mesure de l'ADN, connue sous le nom de PCR à gouttelettes numériques (DdPCR), permet de comptabiliser précisément l'ADN sans avoir besoin d'une courbe standard, ce qui simplifie et accélère le processus. Un tampon de lyse spécial a été utilisé pour extraire l'ADN des échantillons sans les étapes de nettoyage habituelles qui prennent généralement plus de temps.

#Résultats de l'Étude In Vitro

L'étude a révélé que la méthode de mesure de l'ADN montrait un nombre plus élevé de copies bactériennes par rapport au comptage traditionnel des colonies. Au cours de plusieurs jours, le nombre de colonies bactériennes sur les plaques a diminué de manière significative. Cependant, en utilisant la méthode de l'ADN, les chercheurs ont découvert que pour la souche très virulente, le nombre de copies d'ADN restait stable, indiquant que les bactéries survivaient à l'intérieur des cellules même quand moins de colonies étaient comptées.

En revanche, la souche moins virulente a montré une diminution des comptes d'ADN au fil du temps, suggérant que ces bactéries n'étaient pas aussi performantes pour survivre à l'intérieur des cellules. Les chercheurs ont également examiné les cellules humaines infectées pour déterminer si elles étaient encore vivantes. Avec les plus faibles quantités de bactéries, la santé des cellules humaines semblait similaire aux contrôles non infectés. Mais avec des niveaux plus élevés de bactéries, les cellules humaines ont montré une baisse de santé.

Les résultats ont mis en évidence une différence significative entre les deux méthodes. Le comptage des colonies peut souvent sous-estimer le nombre réel de bactéries présentes dans une infection, surtout dans le cas des bactéries qui s'adaptent aux conditions difficiles à l'intérieur des cellules hôtes.

#Application aux Cas Humains

Les chercheurs ont ensuite voulu voir si ces résultats s'appliquaient à de vrais cas humains. Ils ont étudié trois patients avec des infections osseuses suspectées qui avaient des résultats négatifs lorsqu'ils étaient testés par des méthodes de culture traditionnelles. Les échantillons de tissus osseux prélevés sur ces patients ont montré des preuves d'infection grâce à des techniques de coloration spéciales qui indiquaient des dommages tissulaires.

En utilisant les mêmes méthodes d'extraction directe de l'ADN et de ddPCR de leurs expériences de laboratoire, les chercheurs ont déterminé que les trois patients avaient de l'ADN bactérien présent, même si les méthodes de culture de routine avaient échoué à identifier les bactéries.

L'identité des bactéries a été confirmée par le séquençage de l'ADN, qui s'est révélé être diverses espèces de staphylocoques. Cela a montré que les nouvelles méthodes pouvaient révéler des infections qui avaient été manquées par les techniques de culture traditionnelles.

#Conclusion

L'étude a démontré que la méthode standard de comptage des colonies bactériennes peut manquer des quantités significatives de bactéries dans les infections osseuses. En utilisant l'extraction directe de l'ADN et des méthodes de comptage avancées, les chercheurs ont pu obtenir des mesures plus précises de la présence bactérienne dans les expériences de laboratoire et les cas humains.

Cette approche permet non seulement d'accélérer le processus, mais aussi de minimiser la perte d'échantillons, ce qui est crucial pour obtenir des résultats fiables. De plus, la capacité à séquencer l'ADN bactérien directement à partir des échantillons fournit un outil précieux pour identifier quelles bactéries spécifiques causent des infections, ce qui pourrait conduire à de meilleures options de traitement.

Les résultats soulignent la nécessité d'adopter de nouvelles techniques en milieu clinique pour améliorer les stratégies de diagnostic et de traitement des infections comme l'ostéomyélite. Cela pourrait potentiellement changer la façon dont les médecins gèrent ces infections, offrant des méthodes plus rapides et plus précises pour diagnostiquer les patients et déterminer le meilleur traitement.

Dans l'ensemble, l'avancement de ces techniques présente une occasion d'améliorations significatives dans la gestion des infections bactériennes qui peuvent être difficiles à détecter avec des méthodes conventionnelles. L'intégration de l'analyse ADN rapide et du séquençage pourrait améliorer la capacité à diagnostiquer, suivre et traiter efficacement les infections en pratique clinique.