Murat Karamese, Kafkas University, Faculty of Medicine Department of Medical Microbiology 36100, Kars, Türkiye e-mail: murat_karamese@hotmail.com

The Comparison of Two Different Multiplex Respiratory PCR Panels and The Evaluation of the Viral and Bacterial Agents      

Abstract

Objective: Respiratory tract infections (RTIs) are among the leading causes of morbidity and mortality in children worldwide. This study aimed to compare the diagnostic performance of two multiplex PCR (MT-PCR) panels, 7-pathogen and 24- pathogen, for detecting viral and bacterial pathogens in pediatric patients having upper respiratory tract infection (URTI) symptoms.

Methods: The study was conducted between January and July 2024. A total of 61 pediatric patients aged 0-16 years and admitted to Kafkas University Health Research and Application Hospital were enrolled. Nasopharyngeal swab samples were collected and analyzed using MT-PCR panels. The 7- pathogen panel detected ADV, INF A/B, HRV, RSV A/B, SARS-CoV-2, and S. pyogenes, while the 24- pathogen panel included an extended range of pathogens, such as HCoV, HPIV, HBoV, S. pneumoniae, and H. influenzae. Comparative analyses focused on positivity rates, co-infections, and pathogen distribution.

Results: Pathogens were detected in 96.7% of the samples using the 24-pathogen panel compared to 83.6% with the 7-pathogen panel. Viral pathogens dominated the infections, with RSV A/B (10.3%) being the most frequently detected pathogen in 24- pathogen panel and INF-B (27.1%) in 7-pathogen panel. The 24-pathogen panel identified more bacterial pathogens, notably S. pneumoniae (22.4%). Co-infections were significantly higher with the 24-pathogen panel (62.3%) compared to the 7-pathogen panel (18.3%).

Conclusion: The 24-pathogen MT-PCR panel demonstrated superior diagnostic capabilities, highlighting the importance of comprehensive pathogen detection for accurate diagnosis and effective treatment of URTIs. This study underlines the necessity of using advanced molecular diagnostic tools to improve clinical outcomes and support public health strategies in managing respiratory tract infections among pediatric populations.

Keywords: Respiratory Tract Infections, Multiplex PCR, Viral Pathogens, SARS-CoV-2, Bacterial Co-infections, Pediatrics, URTI                   

İki Farklı Multiplex Solunum PCR Panelinin Karşılaştırılarak Viral ve Bakteriyel Etkenlerin

Değerlendirilmesi

Öz

Amaç: Solunum yolu enfeksiyonları (SYE) dünya çapında çocuklarda morbidite ve mortalitenin önde gelen nedenleri arasındadır. Bu çalışmanın amacı, üst solunum yolu enfeksiyonu (ÜSYE) semptomları olan çocuk hastalarda viral ve bakteriyel patojenleri tespit etmek için 7 patojen ve 24 patojen olmak üzere iki farklı multipleks PCR (MT-PCR) solunum panelinin tanısal performansını karşılaştırmaktır.

Yöntemler: Çalışmaya, Ocak-Temmuz 2024 tarihleri arasında Kafkas Üniversitesi Sağlık Araştırma ve Uygulama Hastanesi'ne başvuran 0-16 yaş arası toplam 61 çocuk hasta dahil edildi. Nazofarengeal sürüntü örnekleri toplanmış ve hem 7-patojen hem de 24-patojenli MT-PCR solunum yolu panelleri kullanılarak analiz edilmiştir. Panellerde başta ADV, INF A/B, HRV, RSV A/B, SARS-CoV-2 ve S. pyogenes'i olmak üzere çok sayıda patojen mevcuttur. Karşılaştırmalı analizler pozitiflik oranlarına, ko-enfeksiyonlara ve patojen dağılımına göre gerçekleştirilmiştir.

Sonuçlar: 24-patojen PCR paneli kullanılarak örneklerin %96,7'sinde pozitiflik tespit edilirken, bu oran 7-patojen PCR panelinde %83,6'dır. Viral patojenler enfeksiyonların büyük kısmını oluştururken, 24 patojenli panelde en sık tespit edilen ajan RSV A/B (%10,3) ve 7 patojenli panelde en sık tespit edilen patojen INF-B (%27,1) olmuştur. 24 patojenli panelde başta S. pneumoniae (%22,4) olmak üzere fazla sayıda bakteriyel patojen tespit edilmiştir. Ko-enfeksiyonlar 7-patojenli panele (%18,3) kıyasla 24-patojenli panelde (%62,3) önemli ölçüde daha yüksek olarak tespit edilmiştir.

Tartışma: 24 patojenli MT-PCR paneli, ÜSYE'lerin doğru teşhisi ve etkili tedavisi amacıyla kapsamlı patojen tespitinin önemini vurgulayan bir paneldir. Bu çalışma, klinik sonuçların değerlendirilmesini iyileştirmek ve pediatrik popülasyonlar arasında solunum yolu enfeksiyonlarının yönetiminde halk sağlığı stratejilerini desteklemek için gelişmiş moleküler tanı araçlarının kullanılması gerekliliğinin altını çizmektedir.

Anahtar kelimeler: Solunum Yolu Enfeksiyonları, Multipleks PCR, Viral Patojenler, SARS-CoV-2, Bakteriyel ko-enfesiyonlar, ÜSYE.                    

Dicle Med J  2025; 52 (2): 273-281

Doi: 10.5798/dicletip.1723030