Yıl: 2022 Cilt: 28 Sayı: 5 Sayfa Aralığı: 579 - 584 Metin Dili: İngilizce DOI: 10.9775/kvfd.2022.27607 İndeks Tarihi: 22-10-2022

Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia

Öz:
Tularemia is a highly contagious zoonotic infection caused by Francisella tularensis. Bacterial culture, serology and molecular methods are used in the diagnosis of tularemia. The agent is a dangerous pathogen, and the importance of serological tests in diagnosis has increased because of the difficulty in culturing the organism. In this study, a practical, fast and reliable lateral flow-based immunochromatographic test was planned to detect F. tularensis specific antibodies in the field. Partially purified lipopolysaccharide antigen obtained from the live vaccine strain of F. tularensis was used as antigen. To determine the sensitivity of the test, 17 true positive tularemia serum samples with known Microagglutination test results, and to determine of specificity of the test, 30 true negative serum samples were used. In this study, Brucella-positive patient sera of various titers from our laboratory’s serum bank to determine possible cross-reactivity with Brucella antibodies were also tested. The sensitivity and specificity of the Lateral Flow Test (LFT) rapid diagnostic kit were evaluated in comparison to the standard microagglutination test. The sensitivity and specificity of the newly developed Lateral Flow Test (LFT) were found at 100% and 93.5%, respectively. LFT for tularemia revealed 5% cross-reaction with positive sera for brucellosis. Cross-reactions were observed at antibody titers of 1:20 and below. In conclusion, it was concluded that the newly developed lateral flow test is a fast, reliable, and practical alternative test for the serological diagnosis of tularemia and cross-reaction in the serological tests conducted for brucellosis and tularemia should always be considered.
Anahtar Kelime:

Tulareminin Serolojik Teşhisi için Lateral Flow Testinin Geliştirilmesi

Öz:
Tularemi, Francisella tularensis tarafından oluşturulan son derece bulaşıcı, infeksiyöz zoonotik bir hastalıktır. Tulareminin teşhisinde bakteriyel kültür, seroloji ve moleküler metodlar kullanılmaktadır. Etken tehlikeli bir patojen olup, kültürünün yapılmasında karşılaşılan zorluklardan dolayı teşhiste serolojik testlerin önemi artmıştır. Bu çalışmada F. tularensis spesifik antikorları saptamak için sahada uygulaması kolay, güvenli hızlı sonuç veren lateral akış temelli bir immunokromatografik test geliştirilmesi amaçlandı. Antijen olarak F. tularensis canlı aşı suşundan elde edilen kısmen purifiye lipopolisakkarit antijeni kullanıldı. Testin duyarlılığının saptanmasında Mikroaglutinasyon testi sonuçları belli olan tularemi yönünden 17 gerçek pozitif ve özgüllüğünün saptanmasında 30 gerçek negatif serum örnekleri kullanıldı. Çalışmada ayrıca Brucella antikorları ile olası bir çapraz reaksiyonu değerlendirmek için laboratuvarımız serum bankasında bulunan çeşitli titrelerdeki Brusella pozitif hasta serumları da test edildi. Lateral Flow Testi (LFT) hızlı tanı kitinin sensitivite ve spesifitesi standart olarak kabul edilen mikroaglütinasyon testi ile karşılaştırmalı olarak değerlendirildi. Yeni geliştirilen testin duyarlılığı ve özgüllüğü sırasıyla %100 ve %93,5 olarak bulunmuştur. Tularemi için geliştirilen testin bruselloz yönünden olası bir çapraz reaksiyonunun değerlendirilmesi amacı ile yapılan testlerde, bruselloz ile %5 oranında çapraz reaksiyon saptanmıştır. Çapraz reaksiyonlar 1:20 ve altındaki antikor titrelerinde gözlemlenmiştir. Sonuçta geliştirilen lateral flow test prototipinin hastalığın tanısında güven ile kullanılabilecek, hızlı ve pratik bir serolojik test alternatifi olduğuna ve bruselloz ve tulareminin serolojik testlerinde bu hastalıklar için çapraz reaksiyonun olabileceğinin daima göz önünde bulundurulması gerektiği sonucuna varılmıştır.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • 1. Bahuaud O, Le Brun C, Lemaignen A: Host immunity and Francisella tularensis: A review of tularemia in immunocompromised patients. Microorganisms, 9 (12):2539, 2021. DOI: 10.3390/microorganisms9122539
  • 2. Çelebi B: Tularemi: Laboratuvar Tanı. III. Türkiye Zoonotik Hastalıklar Sempozyumu, 1-2 Kasım, Ankara, 2010.
  • 3. Francis E, Evans AC: Agglutination, cross-agglutination, and agglutinin absorption in tularaemia. Public Health Rep, 41 (26): 1273-1295, 1926. DOI: 10.2307/4577917
  • 4. Ransmeier JC, Ewing CL: The agglutination reaction in tularemia. J Infect Dis, 69 (3): 193-205, 1941. DOI: 10.1093/infdis/69.3.193
  • 5. Maurin M:Francisella tularensis, tularemia and serological diagnosis. Front Cell Infect Microbiol, 26 (10): 646, 2020. DOI: 10.3389/fcimb.2020.512090
  • 6. Kılıç S, Çelebi B, Yeşilyurt M: Evaluation of a commercial immuno- chromatographic assay for the serologic diagnosis of tularemia. Diagn Microbiol Infect Dis, 74 (1): 1-5, 2012. DOI: 10.1016/j.diagmicrobio.2012. 05.030
  • 7. World Health Organization: WHO guidelines on tularemia. http://www. cdc.gov/tularemia/resources/whotularemiamanual.pdf; Accessed: 19.03.2018.
  • 8. Gaultney JB, Wende RD, Williams RP: Microagglutination procedures for febrile agglutination tests. Appl Microbiol, 22 (4): 635-640, 1971. DOI: 10.1128/am.22.4.635-640.1971
  • 9. Massey ED, Mangiafico JA: Microagglutination test for detecting and measuring serum agglutinins of Francisella tularensis. Appl Microbiol, 27 (1): 25-27, 1974. DOI: 10.1128/am.27.1.25-27.1974
  • 10. Sato T, Fujita H, Ohara Y, Homma M: Microagglutination test for early and specific serodiagnosis of tularemia. J Clin Microbiol, 28 (10): 2372-2374, 1990. DOI: 10.1128/jcm.28.10.2372-2374.1990
  • 11. Carlsson HE, Lindberg AA, Lindberg G, Hederstedt B, Karlsson KA, Agell BO: Enzyme-linked immunosorbent assay for immunological diagnosis of human tularemia. J Clin Microbiol, 10 (5): 615-621, 1979. DOI: 10.1128/jcm.10.5.615-621.1979
  • 12. Clark LC Jr, Lyons C: Electrode systems for continuous monitoring in cardiovascular surgery. Ann N Y Acad Sci, 102 (1): 29-45, 1962. DOI: 10.1111/j.1749-6632.1962.tb13623.x
  • 13. Hara TO, Singh B: Electrochemical biosensors for detection of pesticides and heavy metal toxicants in water: Recent trends and progress. ACS EST Water, 1 (3): 462-478, 2021. DOI: 10.1021/acsestwater.0c00125
  • 14. Di Nardo F, Chiarello M, Cavalera S, Baggiani C, Anfossi L: Ten years of lateral flow immunoassay technique applications: Trends, challenges and future perspectives. Sensors, 21 (15): 5185, 2021. DOI: 10.3390/s21155185
  • 15. Mahmoudi T, De La Guardia M, Shirdel B, Mokhtarzadeh A, Baradaran B: Recent advancements in structural improvements of lateral flow assays towards point-of-care testing, Trac Trends Anal Chem, 116, 13- 30, 2019. DOI: 10.1016/j.trac.2019.04.016
  • 16. Koczula KM, Gallotta A: Lateral flow assays. Essays Biochem, 60 (1): 111-120, 2016. DOI: 10.1042/EBC20150012
  • 17. Eugene CY, Hackett M: Rapid isolation method for lipopolysaccharide and lipid A from Gram negative bacteria. Analyst, 125 (4): 651-656, 2000. DOI: 10.1039/b000368i
  • 18. The World Organisation for Animal Health: Tularemia. Manual of Terrestrial Animal Healt Code, Chapter 8.19. www.oie.int; Accessed: 19.07.2021.
  • 19. De Souza CD, Nogueira BR, Rostelato MECM: Review of the methodologies used in the synthesis gold nanoparticles by chemical reduction. J Alloys Compd, 798, 714-740, 2019. DOI: 10.1016/j.jallcom. 2019.05.153
  • 20. Herold KE: Biosensors and biodetection. In, Rasooly A, Herold KE (Eds): Methods in Molecular Biology. Humana Press, USA, 2009.
  • 21. Çelebi G, Baruönü F, Ayoğlu F, Çınar A, Karadenizli A, Uğur MB, Gedikoğlu S: Tularemia, a reemerging disease in northwest Turkey: Epidemiological investigation and evaluation of treatment response. Jpn J Infect Dis, 59 (4): 229-234, 2006.
  • 22. Kılıç S, Çelebi B, Bayram Y, Çitil B: Francisella tularensis antikorları ile Brucella çapraz reaksiyonlarının araştırılması. Turk Hij Den Biyol Derg, 70 (2): 65-70, 2013. DOI: 10.5505/TurkHijyen.2013.70893
  • 23. Schmitt P, Splettstosser W, Porsch Özcürümez M, Finke EJ, Grunow R: A novel screening ELISA and a confirmatory Western blot useful for diagnosis and epidemiological studies of tularemia. Epidemiol Infect, 133 (4): 759-766, 2005. DOI: 10.1017/S0950268805003742
  • 24. Erdenliğ Gürbilek S, Tel OY, Güllü Yücetepe A, Keskin O: Tulareminin serolojik tanısı için in house Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) prototipi ve mikroaglütinasyon test (MAT) antijeninin geliştirilmesi. J Res Vet Med, 40 (1): 35-42, 2021. DOI: 10.30782/jrvm.842639
  • 25. Splettstoesser W, Guglielmo-Viret V, Seibold E, Thullier P: Evaluation of an immunochromatographic test for rapid and reliable serodiagnosis of human tularemia and detection of Francisella tularensis-specific antibodies in sera from different mammalian species. J Clin Microbio,l 48 (5): 1629- 1634, 2010. DOI: 10.1128/JCM.01475-09
APA TEL O, erdenlig s, KESKIN O, GÜLLÜ YÜCETEPE A, karadenizli a (2022). Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia. , 579 - 584. 10.9775/kvfd.2022.27607
Chicago TEL OSMAN YASAR,erdenlig sevil,KESKIN Oktay,GÜLLÜ YÜCETEPE AYFER,karadenizli aynur Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia. (2022): 579 - 584. 10.9775/kvfd.2022.27607
MLA TEL OSMAN YASAR,erdenlig sevil,KESKIN Oktay,GÜLLÜ YÜCETEPE AYFER,karadenizli aynur Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia. , 2022, ss.579 - 584. 10.9775/kvfd.2022.27607
AMA TEL O,erdenlig s,KESKIN O,GÜLLÜ YÜCETEPE A,karadenizli a Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia. . 2022; 579 - 584. 10.9775/kvfd.2022.27607
Vancouver TEL O,erdenlig s,KESKIN O,GÜLLÜ YÜCETEPE A,karadenizli a Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia. . 2022; 579 - 584. 10.9775/kvfd.2022.27607
IEEE TEL O,erdenlig s,KESKIN O,GÜLLÜ YÜCETEPE A,karadenizli a "Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia." , ss.579 - 584, 2022. 10.9775/kvfd.2022.27607
ISNAD TEL, OSMAN YASAR vd. "Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia". (2022), 579-584. https://doi.org/10.9775/kvfd.2022.27607
APA TEL O, erdenlig s, KESKIN O, GÜLLÜ YÜCETEPE A, karadenizli a (2022). Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 28(5), 579 - 584. 10.9775/kvfd.2022.27607
Chicago TEL OSMAN YASAR,erdenlig sevil,KESKIN Oktay,GÜLLÜ YÜCETEPE AYFER,karadenizli aynur Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi 28, no.5 (2022): 579 - 584. 10.9775/kvfd.2022.27607
MLA TEL OSMAN YASAR,erdenlig sevil,KESKIN Oktay,GÜLLÜ YÜCETEPE AYFER,karadenizli aynur Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, vol.28, no.5, 2022, ss.579 - 584. 10.9775/kvfd.2022.27607
AMA TEL O,erdenlig s,KESKIN O,GÜLLÜ YÜCETEPE A,karadenizli a Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi. 2022; 28(5): 579 - 584. 10.9775/kvfd.2022.27607
Vancouver TEL O,erdenlig s,KESKIN O,GÜLLÜ YÜCETEPE A,karadenizli a Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi. 2022; 28(5): 579 - 584. 10.9775/kvfd.2022.27607
IEEE TEL O,erdenlig s,KESKIN O,GÜLLÜ YÜCETEPE A,karadenizli a "Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia." Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 28, ss.579 - 584, 2022. 10.9775/kvfd.2022.27607
ISNAD TEL, OSMAN YASAR vd. "Development of Lateral Flow Test for Serological Diagnosis of Tularemia". Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi 28/5 (2022), 579-584. https://doi.org/10.9775/kvfd.2022.27607