Centrum epidemiologie a mikrobiologie – CEM

Centrum epidemiologie a mikrobiologie tvoří devět oddělení a tři samostatná pracoviště. Laboratoře CEM jsou komplexem čtyřiadvaceti národních referenčních laboratoří (NRL) a jedné laboratoře nereferenční, svými činnostmi pokrývají široké spektrum mikrobiálních agens a infekčních onemocnění.

Věnují se specializované diagnostice, metodickému vedení v oblasti mikrobiologické problematiky a výchově specialistů v lékařské mikrobiologii. Jednotlivá pracoviště, a zejména Oddělení epidemiologie infekčních nemocí, se podílí na monitoringu a analýzách výskytu infekčních nemocí, poskytují servis pro Ministerstvo zdravotnictví ČR a úzce spolupracují s Evropským centrem pro prevenci a kontrolu nemocí (ECDC) a WHO.

Historií, současností a vizemi centra Vás provedou kolegové v krátkém medailonku:

Oddělení epidemiologie infekčních nemocí se podílí na monitoringu a analýzách epidemiologické situace v oblasti infekčních nemocí na národní a mezinárodní úrovni. Participuje v evropských sítích a sítích WHO a ECDC pro hlášení infekčních onemocnění. Úzce spolupracuje s Evropským centrem pro kontrolu nemocí (ECDC) a účastní se školících akcí a stáží organizovaných ECDC. Spolupracuje v rámci Evropské unie při řešení vážných přeshraničních hrozeb pro zdraví. Aktivně se zúčastňuje odborných seminářů, konferencí jak v České republice, tak v zahraničí. Účastní se programů Světové zdravotnické organizace (WHO), např. programu eradikace přenosné dětské obrny a programu eliminace spalniček. Podílí se na přípravách vakcinační strategie v České republice, na aktualizacích očkovacího kalendáře. Spolupracuje s mikrobiologickými laboratořemi v rámci CEM a Oddělením biostatistiky SZÚ při zavádění, realizaci a vyhodnocování programů molekulární epidemiologie v národním a mezinárodním měřítku. Účastní se na přípravě národní legislativy: vlastní připomínkování vyhlášek a zákonů, podílí se na přípravě metodických pokynů a zpracovávání připomínek rezortu zdravotnictví a dalších příslušných resortů. Podílí se na přípravě programů surveillance infekčních onemocnění. Spolupracuje s veterinární službou při zajišťování surveillance zoonóz. Analyzuje epidemiologická data v týdenní, měsíční a roční periodicitě a spolupracuje s Oddělením biostatistiky na průběžném sledování výskytu infekčních onemocnění. Podílí se na publikační a přednáškové činnosti a školení dalších odborníků v problematice infekční epidemiologie.

Národní referenční laboratoř pro mykobakterie se specializuje na diagnostiku mykobakteriálních agens, konkrétně na stanovení fenotypové a molekulární citlivosti na antibiotika nejen u  M. tuberculosis komplex, ale také u netuberkulózních (atypických) mykobakterií. NRL/M se dále zaměřuje na identifikaci těchto agens, přičemž využívá nejmodernější technologie, jako je například celogenomové sekvenování. Laboratoř spolupracuje s univerzitami v ČR i v zahraničí, stejně jako s organizacemi ECDC, WHO a dalšími mezinárodními partnery na řadě výzkumných projektů. Tyto projekty přispívají k urychlení vývoje diagnostiky a mapují šíření infekcí těchto agens, čímž významně přispívají ke zlepšení kvality léčby mykobakteriálních onemocnění.

Národní referenční laboratoř pro lymeskou borreliozu se věnuje nejen borrelioze, ale i dalším onemocněním přenášeným klíšťaty. Podílí se na vývoji nových diagnostických metod těchto onemocnění a rovněž v rámci projektů provádí sběry klíšťat a jejich testování na mnoho patogenů. V posledních letech se podílela na vzniku mobilní aplikace Klíšťapka pro predikci aktivity klíšťat a jejich infikovanosti a také na vzniku webu www.klistatavemeste.cz, kde lze najít výsledky projektu i nahrát fotku klíštěte v rámci Citizen Science.

Laboratoř bakteriální genetiky se zabývá taxonomií, populační strukturou, epidemiologií a rezistencí na antibiotika u podmíněných patogenů ze skupiny nefermentujících bakterií s důrazem na rod Acinetobacter. Pracoviště bylo koncipováno prof. Jiřím Schindlerem v roce 1990 a od roku 2007 je samostatnou jednotkou CEM. V taxonomii acinetobakterů jde o mezinárodně respektované pracoviště, které má hlavni podíl na objevu a popisu třetiny z 85 dosud známých druhů a většiny lékařsky významných druhů. Mimo jiné též přispělo k objasnění evoluce antibiotické rezistence rodu a objevilo mechanizmus rezistence k sulbaktamu, hlavnímu léku infekcí vyvolaných rezistentními acinetobaktery.

Oddělení bakteriálních vzdušných nákaz – Pod oddělení vzdušných bakteriálních nákaz patří čtyři Národní referenční laboratoře: NRL pro streptokokové nákazy, NRL pro meningokokové nákazy, NRL pro pertusi a difterii a NRL pro hemofilové nákazy. Historie vzniku těchto NRL je různá: NRL pro streptokokové nákazy patří mezi nejdéle pracující NRL v České republice (od šedesátých let minulého století) a řadu let měla pozici centra spolupracujícího se Světovou zdravotnickou organizací (WHO Collaborating Centre for Reference and Research on Streptococci). Jejich nezastupitelná práce spočívá v účasti se na celonárodních programech surveillance závažných onemocnění, která jsou preventabilní očkováním: surveillance invazivních pneumokokových onemocnění, surveillance invazivních meningokokových onemocnění, surveillance pertuse, surveillance difterie, surveillance invazivních hemofilových onemocnění. Surveillance data těchto NRL jsou jedním z důležitých podkladů ke kontrole vakcinačních programů v České republice a k jejich průběžné aktualizaci. Důležitou složkou práce NRL v programech surveillance je spolupráce s mikrobiology, epidemiology a klinickými lékaři v České republice. Mikrobiologickým laboratořím v České republice poskytují NRL metodické vedení. Součástí dat surveillance NRL je detailní charakterizace agens uvedených onemocnění, včetně molekulární charakterizace, počínaje klasickou multilokusovou sekvenací (MLST), až po nejnovější sekvenaci celého genomu (WGS). Další důležitou činností těchto čtyř NRL je vývoj nových bezkultivačních diagnostických metod (PCR, RT-PCR), které umožňují průkaz etiologie u závažných onemocnění, kde již byla započata antibiotická léčba, čímž dochází ke zkvalitnění dat surveillance a zkvalitnění kausální terapie těchto onemocnění.

Oddělení bakteriální rezistence na antibiotika a Sbírka kultur sdružuje NRL pro antibiotika a Českou národní sbírku typových kultur. NRL pro antibiotika se zaměřuje na sledování a analýzu trendů rezistence u nejvýznamnějších humánních patogenů, včetně podpory a zavádění diagnostických postupů pro detekci mechanismů rezistence. Zavedení antibiotik do léčebné praxe snížilo počet úmrtí na infekční choroby, zároveň je jejich používání hlavní příčinou vzniku antibiotické rezistence. Rezistence bakterií vůči antibiotikům představuje zásadní problém moderní medicíny. Součástí oddělení je Sbírka kultur, která se mimo jiné podílí na hodnocení kvality práce mikrobiologických laboratoří.

Oddělení respiračních, střevních a exantematických virových nákaz sdružuje čtyři Národní referenční laboratoře: NRL pro enteroviry, NRL pro zarděnky, spalničky, parotitidu a parvovirus B19, NRL pro chřipku a nechřipková respirační virová onemocnění a NRL pro herpetické viry. Pracoviště se dlouhodobě významně podílí na organizaci a zpracování sérologických přehledů, zejména pro vakcínou preventabilní nákazy. Národní referenční laboratoř pro enteroviry je zapojena do WHO programu eradikace poliovirů (dětské obrny) a Národní referenční laboratoř pro zarděnky, spalničky, parotitidu a parvovirus B19 je zapojena do WHO programu eliminace spalniček a zarděnek. Národní referenční laboratoř pro chřipku a nechřipková respirační virová onemocnění je součástí sítě NIC (Národních influenza center) WHO. Pracoviště spravuje unikátní historickou sbírku chřipkových kmenů nejen lidských, ale i zvířecích (prasečí, ptačí a jiné), dlouhodobě provádí systematický monitoring variant virů chřipky A s pandemickým potenciálem v rámci připravenosti na pandemii, v rámci pandemie covid-19 zavedla diagnostiku SARS-CoV-2 v ČR, provádí testování vzácnějších nebezpečných patogenů jako MERS, SARS, MPOX. Laboratoře oddělení jsou zapojeny do epidemiologického dohledu = surveillance (ARI/ILI, enteroviry, spalničky, zarděnky, příušnice) včetně molekulární surveillance (sekvenace sledovaných patogenů) a monitoringu odpadních vod u vybraných patogenů (enteroviry, respirační viry).

Oddělení sexuálně přenosných nemocí STI je tvořeno čtyřmi laboratořemi – NRL pro HIV/AIDS, NRL pro diagnostiku syfilis, NRL pro virové hepatitidy a NRL pro chlamydie. Důvodem vzniku laboratoří byla nepochybně značná epidemiologická souvislost většiny řešených infekcí zejména z hlediska způsobu přenosu a rizikových skupin, které postihují. Vedoucí pracovníci, stejně tak, jako samotná pracoviště, vždy přispívali k rozvoji diagnostiky konkrétních infekcí v ČR. V době před globalizací a CE certifikací zaváděli a pro podmínky českého zdravotnictví adaptovali nové diagnostické metody a prosazovali jejich výrobu v československých podnicích. S mimořádnou erudicí a znalostí přesahující do klinické a epidemiologické oblasti stáli u zrodu systému diagnostiky a surveillance syfilis, chlamydiových infekcí, virových hepatitid a HIV/AIDS v ČSR a později i v ČR. Zabývali se výzkumnou činností zaměřenou na vývoj moderních sérologických a molekulárních metod. Molekulární testy byly cíleny i na molekulárně-epidemiologickou praxi. Na mnoha studiích spolupracovali s terénními pracovišti (laboratorními, klinickými, transfuziologickými i epidemiologickými) z celé ČR. Problematice HIV/AIDS byla vždy věnována mimořádně komplexní péče a NRL vede nejenom diagnostiku v ČR, ale také národní surveillance. V průběhu let rozvíjely laboratoře mezinárodní spolupráci s WHO, ECDC a ostatními organizacemi. Intenzivně se setrvale věnují edukační pre- i postgraduální činnosti.“

Oddělení zoonóz s přírodní ohniskovostí sdružuje tři Národní referenční laboratoře, konkrétně NRL pro toxoplazmózu, NRL pro leptospiry a NRL pro průkaz infekčních agens elektronovou mikroskopií. NRL pro toxoplasmózu se věnuje diagnostice a sledování epidemiologické situace onemocnění vyvolané parazitickým prvokem Toxoplasma gondii, které je rizikové zejména u žen v období gravidity a u imunokompromitovaných jedinců. Nedílnou součástí činnosti laboratoře jsou také konfirmační vyšetření a konzultační činnost. NRL pro leptospiry se zabývá především diagnostikou leptospirózy jako jedné z vůbec nejčastějších zoonóz vyvolané bakteriemi rodu Leptospira, kterými se může člověk nakazit přímým nebo nepřímým kontaktem s moči infikovaných živočichů. NRL pro průkaz infekčních agens elektronovou mikroskopií je zaměřena na přímou a rychlou detekci infekčních agens, zejména virů, v biologickém materiálu metodou transmisní elektronové mikroskopie, která se využívá především pro určení původců onemocnění neznámé etiologie.

Oddělení stafylokokových a alimentárních bakteriálních infekcí sdružuje tři národní referenční laboratoře: NRL pro E. coli a shigely, NRL pro salmonely a NRL pro stafylokoky. Na oddělení detekují nebezpečné patogeny. Mezi nimi je podstatné jmenovat: Zlatého stafylokoka s produkcí toxinů, který je původcem závažných infekcí novorozenců i dospělých včetně život ohrožující pneumonie a Shiga toxin-produkující E. coli vyvolávající průjmová onemocnění, současně působení shiga toxinů na lidský organismus může vést až k nevratnému poškození ledvin. V neposlední řadě jsou to salmonely, které kromě průjmových onemocnění s epidemickými výskyty mohou vyvolávat invazivní infekce. Česká republika je v rámci  Evropské unie na pomyslné špičce v počtu salmonelóz ročně v přepočtu na celkový počet obyvatel. I toto je důvodem pro nezbytnou spolupráci s epidemiology. Jelikož řada vyšetření se týká nákaz přenesených alimentární cestou, komunikuje a sdílí informace se zástupci veterinární správy a Státní a zemědělské potravinářské inspekce.

Oddělení dezinfekce, dezinsekce a deratizace tvoří dvě národní referenční laboratoře – NRL pro dezinfekci a sterilizaci a NRL pro dezinsekci a deratizaci. Oddělení provádí činnosti dle platné legislativy České republiky. Řeší dle potřeby koncepční a legislativní problémy v oblasti dezinfekce, dezinsekce, deratizace a sterilizace. Stanovuje dezinfekční účinnost chemických látek a dezinfekčních přístrojů, hodnotí sterilizační účinnost přístrojů a provádí ověření vhodnosti a testování biologické účinnosti nových přípravků pro ochrannou dezinsekci a deratizaci.

Oddělení pro přípravu půd a umývárny je podpůrným oddělením pro mikrobiologické laboratoře SZÚ. Zajišťuje přípravu kultivačních médií, biochemických testů a roztoků přizpůsobenou potřebám jednotlivých laboratoří. Dále zajišťuje čisté a sterilní laboratorní sklo, připravuje sterilní laboratorní pomůcky a dekontaminuje infekční materiál.

Národní referenční centrum pro infekce spojené se zdravotní péčí (NRC HAI) bylo ustanoveno MZ ČR v roce 2012. V počátcích existence centra byla jeho aktivita zaměřena především na vzdělávání nelékařských i lékařských odborníků v oblasti prevence a kontroly infekcí a správné antibiotické praxe. Tato aktivita byla klíčová, stejně jako definování odborných principů, pro vznik a naplnění Programu prevence a kontroly v českých nemocnicích. V oblasti surveillance infekcí spojených se zdravotní péčí spolupracuje NRC HAI především s ECDC, v roce 2017 a 2023 organizovalo v ČR Evropskou bodovou prevalenční studii, které se účastnily čtyři desítky českých nemocnic. Kromě spolupráce s ECDC je pro centrum významná i účast na odborných aktivitách WHO.