PCR-Nachweis von Pathogenen

Methode:
Pathogene können über ihre DNA (Erbsubstanz) nachgewiesen werden.

Das Verfahren ist die sogenannte Polymerasekettenreaktion  oder PCR (von engl.: polymerase chain reaction). Hierbei werden spezifisch ganz bestimmte Abschnitte im Erbgut einer Gattung bzw. Art vervielfältigt - in einer typischen Reaktion 235 fach. Dies ergibt - ausgehend von einem DNA -Molekül - eine 15-stellige Zahl von Molekülen. Diese lassen sich über eine Gelelektrophorese, bei der die Produkte der Größe nach aufgetrennt werden und anschließende Färbung sichtbar machen.

Typisches Beispiel:
Nachweis von Borrelien-DNA in vier verschiedenen Patientenproben:

DNA aus Gewebeproben von vier verschiedenen Patienten wurde mit einer Borrelien-spezifischen PCR vervielfältigt.  "-" ist eine Negativkontrolle, "+" eine Positivkontrolle, M ein Längenmarker. Ergebnis: Nur bei Patient 1 ist das im Fall einer Borrelieninfektion erwartete Produkt von 108 Basenpaaren (bp) nachweisbar, bei den anderen nicht.  Als Kontrolle für die Qualität und Menge der DNA wurde parallel eine PCR zum Nachweis auf menschliche DNA durchgeführt. Diese ist in allen Proben positiv (Produkt von 227 bp). Das bedeutet, daß die Qualität und Menge der DNA in allen Proben in Ordnung war.

Voraussetzung: es müssen Pathogene in der betreffenden Probe (Blut, Gewebe, Stuhl, Urin - im Fall von Borrelien: auch Zecken) vorhanden sein. Diese können auch abgetötet sein - beispielsweise durch Formalin oder Paraffin-Einbettung. Alte Infektionen, die bereits erfolgreich vom Immunsystem oder durch Medikamente bekämpft wurden, sind - anders als bei immunologischen Methoden - nicht nachweisbar.

Vorteil: hohe Empfindlichkeit, auch frische Infektionen können nachgewiesen werden.

Möglichkeiten: Für alle Pathogene können spezifische PCRs etabliert werden. Voraussetzung hierfür sind einige sicher positive und einige sicher negative Proben der gleichen Art (d. h. Blut-, Gewebeproben etc.).

Die PCR kann genau auf Ihre Fragestellung und die Art der Proben optimiert werden: etwa zur Abgrenzung gegenüber anderen, von den Symptomen her ebenfalls in Betracht kommenden Pathogenen.

Allerdings ist, dort, wo innerhalb einer Gattung eng verwandte pathogene und nicht-pathogene Arten vorkommen - wie beispielsweise  innerhalb der Gattung Mycobacterium - eine zusätzliche Typisierung notwendig, etwa durch Analyse der Sequenz des PCR-Fragments.

Grenzen: es sind längst nicht alle auf der Welt vorkommenden Einzeller, Bakterien und Viren beschrieben. Daher ist es theoretisch denkbar, daß eine nicht- beschriebene, nicht-pathogene Art, die genetisch nahe verwandt zu einem Pathogen ist, ein falsch-positives Ergebnis gibt.

Da die Methode sehr empfindlich ist, müssen bei der Probennahme, der DNA-Isolation und der PCR Kontaminationen vermieden werden.

Ein PCR-Ergebnis kann Ihre Diagnose ergänzen - sollte aber nicht die einzige Säule sein.

Bereits etablierte Pathogen-PCRs:

• Borrelien (auch für Zecken anwendbar!)
• Mykobakterien (inklusive Typisierung)
• Treponema pallidum
• Bartonella henselae
• Leishmanien
• Humane Papilloma-Viren (inklusive Typisierung)
• Herpes simplex 1 und 2
• Varizella zoster
• HHV-8

Diese Tests wurden in Zusammenarbeit mit dem Zentrum für Dermatopathologie Freiburg etabliert (www. zdpf.de). Sofern Hautproben untersucht werden sollen, wird dies über das Zentrum abgewickelt. Alle anderen Proben sowie die Etablierung neuer Tests werden direkt  vom Labor für DNA-Analytik angenommen.