Diagnosi delle infezioni del sistema nervoso centrale Parte 2 | El Paso, TX Doctor Of Chiropractic
Il dottor Alex Jimenez, il chiropratico di El Paso
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Diagnosi delle infezioni del sistema nervoso centrale Parte 2

Le infezioni del sistema nervoso centrale o del sistema nervoso centrale possono essere letali se non vengono diagnosticate e trattate in anticipo. Poiché le infezioni del SNC non sono specifiche, determinare una diagnosi accurata può essere difficile. I metodi molecolari basati sull'amplificazione in vitro dell'acido nucleico stanno iniziando a essere utilizzati per la diagnosi microbica di routine. Questi metodi molecolari sono migliorati oltre le tecniche diagnostiche convenzionali con maggiore sensibilità e specificità. Inoltre, i metodi molecolari utilizzati sui campioni di liquido cerebrospinale sono considerati il ​​nuovo standard per la diagnosi delle infezioni del SNC causate da agenti patogeni.

I metodi molecolari per la diagnosi delle infezioni del sistema nervoso centrale offrono una varietà di test PCR monoplex e multiplex per diagnosticare diversi tipi di problemi di salute. Le piattaforme molecolari pan-omiche possono anche aiutare a diagnosticare le infezioni del SNC. Sebbene vengano utilizzati metodi molecolari per la diagnosi di infezioni del SNC, le misure di esito per queste tecniche diagnostiche devono essere attentamente identificate dagli operatori sanitari. L'articolo che segue discute le tecniche diagnostiche convenzionali e i metodi molecolari utilizzati per la diagnosi delle infezioni del sistema nervoso centrale, la loro applicazione e gli approcci futuri.

Metodi molecolari nella diagnosi delle infezioni del SNC

A causa della maggiore sensibilità e specificità, i metodi molecolari basati sull'amplificazione in vitro dell'acido nucleico hanno notevolmente migliorato la capacità di diagnosticare le infezioni del SNC in un lasso di tempo ragionevole ed efficace. Diverse tecniche derivate dalla PCR hanno infine aumentato la flessibilità e il rigore delle tecniche diagnostiche attualmente disponibili.

La trascrittasi inversa, o RT, -PCR è stata sviluppata per aumentare gli obiettivi di RNA. Il suo utilizzo gioca un ruolo fondamentale nella diagnosi delle infezioni da virus RNA e nella gestione della loro reazione al trattamento. L'accesso tempestivo alle misure di esito di RT-PCR dell'enterovirus ha dimostrato una degenza ospedaliera più breve, una riduzione dell'utilizzo di antibiotici non necessari e una riduzione delle valutazioni e dei test di laboratorio ausiliari. Le tecniche di PCR rRNA ad ampio raggio, che utilizzano una sola coppia di primer rivolte a regioni di geni conservate, sono state utilizzate per diagnosticare agenti patogeni batterici e virus dell'herpes nel liquido cerebrospinale. Tecniche basate sull'amplificazione isotermica. tra cui l'amplificazione isotermica mediata da loop o LAMP, sono stati sviluppati per offrire una diagnosi in pochi minuti o ore. La tabella 2 mostra dispositivi diagnostici in vitro molecolari commerciali o IVD, che sono stati autorizzati dalla Food and Drug Administration o FDA, per la diagnosi di agenti patogeni microbici nel liquido cerebrospinale.

Saggi Monoplex

Un metodo molecolare convenzionale prevede tre fasi: estrazione del campione, amplificazione dell'acido nucleico target e rilevazione dell'amplicone. Uno dei primi test molecolari utilizzati con successo per la diagnosi di infezioni del SNC è stato utilizzato per la diagnosi di HSV nel liquido cerebrospinale o nel liquido cerebrospinale. La PCR è diventata il test di scelta quando gli studi di ricerca hanno dimostrato che la PCR CSF era simile alla cultura del tessuto cerebrale per la diagnosi di encefalite da HSV e meningite. Molti metodi basati sulla PCR per la diagnosi dell'herpes e degli enterovirus sono diventati disponibili con una maggiore sensibilità rispetto alla coltura virale.

La PCR in tempo reale con amplificazione dell'acido nucleico e rilevazione dell'amplicone ha ulteriormente migliorato la transizione ai metodi molecolari nei laboratori clinici. A differenza della PCR convenzionale, il sistema in tempo reale è un sistema "chiuso" e risolve il problema fondamentale della contaminazione da carryover. Al momento della preparazione del manoscritto, tre test molecolari utilizzati per aiutare a diagnosticare l'HSV e gli enterovirus nel CSF sono stati in definitiva approvati dalla FDA come dimostrato nella Tabella 2 dell'articolo precedente. I metodi basati sulla PCR in tempo reale sono la principale tecnica diagnostica utilizzata per aiutare a diagnosticare il virus Zika, che è stato segnalato per la prima volta in Uganda in 1947, ed è ora una preoccupazione mondiale dopo che il virus si è diffuso ampiamente in Brasile e in America Centrale. Studi di ricerca hanno sviluppato un test RT-PCR in una fase utilizzato per diagnosticare il virus Zika nel siero umano con una rilevazione limitata di 7.7pfu / reazione. Insieme al plasma, l'RNA del virus Zika può essere diagnosticato attraverso l'urina e il plasma entro le prime 2 settimane dopo che si sono manifestati i sintomi. A marzo 2016, la FDA ha approvato un test trioplex-PCR sotto l'autorizzazione all'uso di emergenza per la diagnosi simultanea di virus Zika, Chikungunya e Dengue nel siero, nelle urine, nel liquido cerebrospinale e nel liquido amniotico. Il test RT-PCR utilizza sonde per idrolisi con doppia etichetta con un LOD di 1.54 × 10 4 GCE / ml di virus Zika nel siero.

L'introduzione di saggi diagnostici in tempo reale basati sulla PCR ha influenzato la diagnosi precoce ed efficace di diverse infezioni batteriche. I saggi molecolari basati sull'amplificazione isotermica hanno eccellenti caratteristiche prestazionali e non richiedono apparecchiature specializzate. Questi saggi sono fondamentali per l'utilizzo di test sul punto di cura o quasi. Sono stati utilizzati metodi basati su LAMP per diagnosticare la meningite di Neisseria, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae di tipo b, M. tuberculosis e JEV nel liquido cerebrospinale. Il saggio Xpert MTB / RIF ha migliorato enormemente la regolazione della tubercolosi offrendo un sistema integrato e automatizzato che consente un rapido processo decisionale clinico in un POC o in un contesto di pronto intervento. Numerosi studi di ricerca hanno utilizzato Xpert MTB / RIF per valutare la diagnosi di M. tubercolosi nel liquido cerebrospinale da meningite da tubercolosi. In una meta-analisi di tredici studi di ricerca, la sensibilità aggregata del test Xpert era 80.5 percento, o 95 percento CI 59.0 percento a 92.2 percento, contro coltura e 62.8 percento, o 95 percento CI 47.7 percento a 75.8 percento, rispetto allo standard composito . L'utilizzo di un grande volume di campione, di almeno 8 – 10 ml, è necessario per testare il liquido cerebrospinale e la centrifugazione può causare notevoli miglioramenti nella resa. Nonostante la mancanza di standardizzazione per l'elaborazione dei campioni, l'OMS ha permesso di testare CSF con il saggio Xpert MTB / RIF automatizzato come test di prima linea sulla microscopia convenzionale.

Saggi multiplex

La semplicità rende i test molecolari multiplex fondamentali per la diagnosi di un gruppo di target microbici. Sono stati sviluppati numerosi saggi PCR multiplex per diagnosticare agenti patogeni batterici nel liquido cerebrospinale mirati alle cause più comuni di meningite: S. pneumoniae, N. meningite, H. influenzae, L. monocytogenes, S. agalactiae, S. aureus, E. coli e M. pneumoniae. Una PCR multipla seguita da un array di sospensione Luminex può diagnosticare contemporaneamente otto patogeni batterici e virali nel liquido cerebrospinale, tra cui N. meningite, S. pueumoniae, E. coli, S. aureus, L. monocytogenes, S. agalactiae, HSV-1 / 2, e VZV, tra gli altri.

Considerando la varietà di agenti patogeni coinvolti nell'infezione del SNC, l'applicazione di pannelli molecolari completi con molteplici bersagli batterici e virali ha migliorato l'efficienza della diagnosi. Il pannello BioFire FilmArray Meningite / Encephalitis è attualmente l'unico test multiplex approvato dalla FDA utilizzato per la diagnosi di sei batteri, come l'Escherichia coli K1, Haemophilus influenzae, Listeria monocytogenes, Neisseria meningitides, Streptococcus agalactiae e Streptococcus agalactiae, Streptococcus agalactiae, Streptococcus agalactiae, Streptococcus agalactiae, Streptococcus agalactiae, Streptococcus agalactiae e Streptococcus, 7 , enterovirus, HSV-1, HSV-2, herpesvirus umano 6 o HHV-6, parechovirus umano e VZV, nonché un singolo fungo, come Cryptococcus neoformans / gattii, bersaglio in CSF come dimostrato nella Tabella 2. Il sistema FilmArray integrato richiede circa un'ora, con solo 2 minuti di tempo pratico. Durante la preparazione del manoscritto, due studi di ricerca hanno dimostrato l'esecuzione di questo test. Utilizzando campioni 48 da campioni CSF negativi a colorazione gram di casi sospetti di meningite, studi di ricerca hanno dimostrato che questo sistema ha diagnosticato più patogeni virali, come l'EBV. Questo test non ha diagnosticato quattro casi di WNV e un singolo caso di istoplasma. Tra i pazienti con infezione da HIV in Uganda, le prestazioni del test hanno dimostrato una maggiore sensibilità e specificità per la diagnosi di criptococco. Sebbene il pannello di meningite / encefalite FilmArray offra una rapida diagnosi delle infezioni del SNC, sono necessari ulteriori studi di ricerca per determinare le sue prestazioni per una varietà di target e altre popolazioni ad alto rischio.

Le co-infezioni si trovano frequentemente tra i pazienti immunocompromessi e alla fine possono essere difficili da diagnosticare per i medici. Il design multiplex consente la diagnosi simultanea di più target sullo stesso campione. Uno studio di ricerca ha utilizzato un gruppo di test molecolari monoplessici e multiplex per condurre un possibile studio di ricerca di coorte in Uganda per valutare in modo completo l'eziologia della meningite negli adulti con infezione da HIV. Tra i pazienti affetti da HIV con meningite da 314, la coinfezione da EBV è stata diagnosticata con criptococco, M. tuberculosis o altri agenti patogeni virali. L'EBV nel liquido cerebrospinale in questi contesti non è completamente compreso sebbene un singolo studio di ricerca abbia associato un aumento della carica virale di EBV come indicatore di scarse misure di esito in pazienti con meningite batterica e coinfezione / riattivazione di EBV, tra gli altri.

Saggi molecolari Pan-Omic

I miglioramenti tecnologici nel sequenziamento profondo metagenomico hanno aumentato il suo utilizzo per la diagnosi clinica delle infezioni del SNC. Numerosi studi di ricerca hanno dimostrato la sua capacità di risolvere problemi di tecnica diagnostica che sfidano i limiti dei test di laboratorio tradizionali. A causa dello stato sterile e della protezione di BBB, CSF e biopsie cerebrali sono fondamentali per esplorare ulteriormente l'utilizzo di questa tecnologia per la diagnosi di agenti patogeni. La metagenomica è stata utilizzata con successo per stabilire una diagnosi di neuroleptospirosi in un bambino di 14 con grave immunodeficienza combinata che soffriva anche di ricorrenti attacchi di febbre, mal di testa e coma. Allo stesso modo, il sequenziamento dell'RNA ad alto rendimento eseguito sulla biopsia cerebrale da un ragazzo di 18 di un mese con encefalopatia ha diagnosticato un nuovo Astrovirus come causa. Nonostante l'utilizzo della metagenomica per la diagnosi di malattie infettive, ci sono molte preoccupazioni tecnologiche e pratiche che devono essere affrontate prima che questa forma di test diagnostici possa diventare mainstream e parte dello standard clinico di cura.

Altri progressi promettenti si sono verificati in trascrittomica, proteomica e metabolomica. I profili microRNA o miRNA dell'ospite e microbici sono stati utilizzati per una varietà di malattie infiammatorie e infettive. Due miRNA, miR-155 e miRNA-29b, sono stati segnalati come potenziali biomarcatori per infezione da JEV e target terapeutici per la terapia anti-JEV. Il fattore di crescita dell'epidermide neurale dell'ospite, tra cui 2 e apolipoproteina B nel liquido cerebrospinale, è stato in grado di diagnosticare la meningite tubercolare con una sensibilità da 83.3 a 89.3 percentuale e da 75 a 92 percentuale. È stato segnalato che la profilazione del metabolita del CSF è utile nella classificazione, nella diagnosi, nell'epidemiologia e nella valutazione del trattamento delle infezioni del SNC nei pazienti con HIV. L'analisi del profilo metabolico del CSF ha dimostrato un adattamento bioenergetico nella regolazione dei turni dei pazienti con infezione da HIV.

Misure di esito associate alle malattie

La diagnosi di un agente eziologico in pazienti con infezioni del SNC necessita di considerazione degli organismi causali più comuni, delle tecniche diagnostiche e dei metodi molecolari disponibili per questi agenti e dei campioni clinici a più alto rendimento per la valutazione e il test. La conoscenza dell'epidemiologia e la presentazione clinica di agenti specifici è fondamentale nella scelta dei metodi diagnostici appropriati per i pazienti. Dovrebbero essere prese in considerazione esposizioni di animali o vettori, posizione geografica, cronologia dei viaggi recenti, stagione dell'anno, esposizione di contatti negativi ed esposizioni professionali.

Quando si selezionano i metodi diagnostici molecolari specifici patogeni appropriati, devono essere considerati i seguenti fattori. CSF è il campione ottimale per i test PCR per i pazienti con meningite o meningoencefalite. Sebbene sia possibile determinare prove indirette testando altri tipi di campioni, è necessario tentare di ottenere campioni di liquido cerebrospinale prima che il trattamento possa compromettere la resa. Il tempo di test dalla manifestazione dei sintomi è fondamentale per comprendere ed escludere risultati falsi negativi e raccomandare di ripetere il test entro un determinato intervallo di tempo. Ad esempio, la PCR HSV può comunemente fornire risultati falsi negativi se il campione CSF viene ottenuto molto presto o tardi nel processo di infezione da HSE. È noto anche che la salute dell'ospite influisce sulle caratteristiche delle prestazioni del test. I pazienti immunocompromessi sono a rischio di infezione da una varietà di agenti patogeni opportunistici, ad esempio HHV-6, virus JC, encefalite da toxoplasma in pazienti sottoposti a trapianto di midollo osseo e pazienti con HIV. Spesso, l'infezione può essere più grave, come il WNV, e difficile da diagnosticare in questa popolazione. La tabella 3 di seguito mostra raccomandazioni pratiche sull'applicazione e le insidie ​​del test molecolare per la diagnosi delle infezioni del SNC.

Tabella 3 Metodi molecolari per la rilevazione di infezioni del SNC 1 | Chiropratico El Paso, TX Tabella 3 Metodi molecolari per la rilevazione di infezioni del SNC 2 | Chiropratico El Paso, TX

Inoltre, i risultati di un test di amplificazione dell'acido nucleico positivo sono considerati complicati dal fatto che alcuni virus sopravvivono latentemente nei macrofagi o nei tessuti neurologici anche se vengono accidentalmente diagnosticati da tecniche molecolari sensibili senza un effettivo ruolo patogeno che può potenzialmente portare a un trattamento eccessivo. L'utilizzo di biomarcatori aggiuntivi che aiutano a determinare la replicazione attiva viene esplorato per superare questo inconveniente negli studi di ricerca.

Storicamente, la diagnosi di agenti microbiologici nei pazienti con infezioni del SNC è stata ostacolata dalla bassa resa della coltura del liquido cerebrospinale per gli organismi batterici virali e fastidiosi, dai ritardi nella produzione di CNS di anticorpi specifici dell'organismo e dalle difficoltà nel determinare campioni ottimali per i test. I metodi e le tecniche diagnostiche molecolari basate sull'amplificazione in vitro dell'acido nucleico hanno un'applicazione più ampia e migliore nella pratica clinica di microbiologia. Il test monoplex sarà probabilmente la piattaforma principale utilizzata per i test urgenti, ad accesso casuale e a bassa velocità. I saggi multiplex hanno l'ulteriore vantaggio di diagnosticare target multipli e infezioni miste. Poiché il volume del campione CSF recuperato è spesso ridotto, i test multiplex consentono un'analisi diagnostica completa con una bassa quantità di campione, ovviando alla necessità di ripetute punture lombari. La rilevanza clinica e il rapporto costo-efficacia delle strategie simultanee di diagnosi multi-patogeno richiedono ulteriori studi di ricerca. L'applicazione di tecniche di panico nella sfida alla diagnosi delle infezioni del sistema nervoso centrale è la nuova frontiera entusiasmante, la tecnologia è promettente, ma l'implementazione di routine dovrebbe essere lenta a causa di varie sfide, come la mancanza di linee guida normative applicabili e l'adattamento in ambito clinico, sebbene le misure di risultato sono promettenti.

Come accennato in precedenza, il sistema nervoso centrale o il sistema nervoso centrale, le infezioni possono essere pericolose per la salute se non vengono diagnosticate e trattate correttamente. Tuttavia, determinare una diagnosi di infezioni del SNC può essere difficile per molti medici. Fortunatamente, una varietà di tecniche diagnostiche e metodi molecolari alla fine può aiutare a determinare la fonte delle infezioni del SNC e altri problemi di salute. Queste tecniche diagnostiche e metodi molecolari sono notevolmente migliorati nel corso degli anni, come già accennato in precedenza, e molte di queste valutazioni vengono utilizzate in contesti clinici per diagnosticare accuratamente le infezioni del SNC per un trattamento adeguato. - Dr. Alex Jimenez DC, CCST Insight


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Nella parte 2 del nostro articolo "Diagnosi delle infezioni del sistema nervoso centrale", abbiamo discusso dei metodi molecolari e dei saggi molecolari pan-omici che vengono utilizzati nella diagnosi delle infezioni del sistema nervoso centrale e di come le misure di esito dei test specifici sono state infine associate a cliniche malattie e problemi di salute. Lo scopo delle nostre informazioni è limitato a problemi di chiropratica, salute muscoloscheletrica e nervosa, nonché articoli, argomenti e discussioni di medicina funzionale. Per discutere ulteriormente l'argomento di cui sopra, non esitate a chiedere al Dr. Alex Jimenez o contattarci al numero 915-850-0900 .

A cura di Dr. Alex Jimenez


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