İdrar Örneklerinden MALDI-TOF MS Sistemi İle Direkt Bakteri Tanımlanması

Abstract

Amaç: Üriner sistem enfeksiyonları ÜSE ’de etken bakterinin erken saptanması; uygun antibiyotik tedavisine kısa sürede başlanması ve maliyet açısından oldukça önemlidir. ÜSE’nin tanısında idrar kültürü altın standarttır. Kültür ve antibiyotik duyarlılık testi 4872 saat sürmektedir. Matriks aracılı lazer dezorpsiyon iyonizasyon uçuş zamanı kütle spektrometresi MALDITOF MS ile kültürde üretilen bakteriler birkaç dakika içinde tanımlanırken, direkt klinik örnekten tanımlama genellikle iki saat gibi kısa bir zaman içinde yapılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, idrar örneklerinden MALDI-TOF MS sistemi ile bakterinin direkt olarak tanımlanması ve tedaviye olabildiğince erken başlanmasına katkı sağlamasıdır. Yöntem: Hastanemizin mikrobiyoloji laboratuvarına 01 Temmuz - 30 Kasım 2015 tarihleri arasında ÜSE şikayetiyle gönderilen 152 idrar örneği çalışmaya alınmıştır. Rastgele seçilen örneklerin bir kısmına deneysel olarak Gram boyama yapılırken bir kısmına yapılmamıştır. Direkt idrar örneklerinden MALDI-TOF MS sistemi ile bakteri tanımlanması için örneklere formik asit ekstraksiyon metodu uygulanmıştır. Bu örneklere eş zamanlı olarak idrar kültürü de yapılmıştır. 37 °C’de aerobik ve %5 CO2’li ortamda 18-24 saatlik inkübasyondan sonra anlamlı üreme saptanan plaklardaki kolonilerin tanımlanması MALDI-TOF MS sistemi ile yapılmıştır.Bulgular: İdrar örneklerinden direkt bakteri tanımlanmasında, MALDI-TOF MS sisteminin duyarlılığı %76 olarak bulunmuştur. MALDI-TOF MS sistemi ile ekstraksiyon öncesinde bakteriyel yükü belirlemede, Gram boyama yapılmasının test sonuçlarına etkisinin belirlenmesi amacıyla istatistiksel analiz yapılmıştır. Buna göre Gram boyama uygulamasının MALDI-TOF MS sisteminin tanı performansı üzerine etkisi istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur p

Keywords

• idrar örnekleri, MALDI-TOF MS, idrar kültürü, tanımlama

Definition Of Direct Bacteria By MALDI-TOF MS System From Urinary Examples

Abstract

Objective: Rapid identification of bacterial pathogens from urine specimens are essential to establish an adequate antibiotic therapy to treat urinary tract infections and it is very important in terms of cost.Urine culture is gold standard in the diagnosis of UTI Urinary Track Infection .Urine culture and antibiogram usually takes 48–72 h.The bacteria produced in culture identified within a few minutes while the clinical samples are identified in a short time like two hours by Matrix-assisted laser desorption and ionization time-of-flight mass spectrometry MALDI-TOF MS .The aim of this study is to contribute identification of the direct bacteria by MALDI-TOF MS system and to start early effective treatment of urine specimens.Methods: We analyzed 152 urine samples with UTI complaints were submitted to the microbiology laboratory between July to November 2015.While some of the samples were experimentally Gram stained, some were not.Formal acid extraction method was applied to urine specimens for direct bacterial identification with MALDI-TOF MS system.In this example, the urine culture was also performed simultaneously. Identification of the colonies in plaque,which was incubated in media at 37 °C in tanımlanması MALDI-TOF MS sistemi ile yapılmıştır.Bulgular: İdrar örneklerinden direkt bakteri tanımlanmasında, MALDI-TOF MS sisteminin duyarlılığı %76 olarak bulunmuştur. MALDI-TOF MS sistemi ile ekstraksiyon öncesinde bakteriyel yükü belirlemede, Gram boyama yapılmasının test sonuçlarına etkisinin belirlenmesi amacıyla istatistiksel analiz yapılmıştır. Buna göre Gram boyama uygulamasının MALDI-TOF MS sisteminin tanı performansı üzerine etkisi istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur p

Keywords

• urine samples, MALDI-TOF MS, urine culture, identification

References

1. Stamm WE, Norrby RS. Urinary tract infections: disease panorama and challenges. J Infect Dis, 2001;183: 1-4. doi: 10.1086/318850.
2. McIsaac WJ, Hunchak CL. Over estimation error and unnecessary antibiotic prescriptions for acute cystitis in adult women. Med Decis Making, 2011;31(3): 405–11. doi: 10.1177/0272989X10391671.
3. Deville´WL, Yzermans JC, Van Duijn NP, Bezemer PD, Van der Windt DA, Bouter LM. Theurine dipstick test useful torule out infections. A meta-analysis of the accuracy. BMC Urol, 2004; 4:4.
4. Seng P, Drancourt M, Gouriet F, LaScola B, Fournier PE, Rolain JM. Ongoing revolution in bacteriology: routine identification of bacteria by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry. Clin Infect Dis, 2009; 49:543–51.
5. Sundqvist M, Kahlmeter G. Pre-emptive culturing’ will improve the chance of getting it right’ when empirical therapy of urinary tract infections fails. J Antimicrob Chemother, 2009; 64:227–8.
6. Yılmaz S, Duyan S, Artuk C, Diktaş H. Mikrobiyolojik tanımlamada MALDI-TOF MS uygulamaları. TAF Prev Med Bul l, 2014;13(5):421-6.
7. Wieser A, Schneider L, Jung J, Schubert S. MALDI- TOF MS in microbiological diagnostics identification of microorganisms and beyond. Appl Microbiol Biotechnol, 2012;93(3):965-74.
8. Ferreira L, Juanes F, Gonza´Lez-A´Vila M, Cembrero-Fucin˜os D, Herrero-Herna´Ndez A, Gonza´Lez B. Direct identification of urinary tract pathogens from urine samples by matrix-assisted laser desorption ıonization–time of flight mass spectrometry. J Clin Microbiol, 2010; 48(6):2110-5 Doi:10.1128/Jcm.02215-09.

9. Hasçelik G, Mikrobiyolojik tanıda yeni yöntemler. Ankem Derg, 2013;27(Ek 2):154-6.
10. Bizzini A, Greub G. Matrix-assisted laser desorption ionization- time of flight mass spectrometry, a revolution in clinical microbial identification. Clin Microbiol Infect, 2010;16(11):1614-9.
11. Kohling HL, Bittner A, Muller KD, Buer J, Becker M. Direct identification of bacteria in urine samples by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry and relevance of defensins as interfering factors. J Med Microbiol, 2012; 61: 339–44.
12. Wang XH, Zhang G, FanYY, Yang X, Sui WJ, Lu XX. Direct identification of bacteria causing urinary tract infections by combining maldi-tof ms with uf 1000i urine flow cytometry. J Med Microbiol, 2013; 92 (3); 231 –5.
13. Veron L, Mailler S, Girard V, Muller BH, Hostis GL. Rapid urine preparation prior to identification of uropathogens by MALDI-TOF MS. Eur J Clin Microbiol Infect Dis, 2015; 34(9):1787–95.
14. Rosselló GA, Rodríguez MP, Ortiz de Lejarazu LR. New procedure for rapid identification of microorganisms causing urinary tract infection from urine samples by massspectrometry (MALDITOF). Enferm Infecc Microbiol Clin, 2015;33(2):89-94. doi: 10.1016/j.eimc.2014.02.022.
15. Íñigo M, Coello A, Fernández-Rivas G, Rivaya B, Hidalgo J, Quesada MD, et al. Direct identification of urinary tract pathogens from urine samples, combining urine screening methods and matrix- assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry. J Clin Microbiol, 2016; 54(4): 988-93. doi: 10.1128/JCM.02832-15.
16. DeMarco M, Burnham C. Diafiltration MALDI-TOF mass spectrometry method for culture-independent detection and identification of pathogens directly from urine specimens. Am J Clin Pathol, 2014; 141(2): 204-12 doi: 10.1309/ajcpqyw3b6jlkılc.
17. Burillo A, Rodríguez-Sánchez B, Ramiro A, Cercenado E, Rodríguez Créixems M, Bouza E. Gram-stain plus MALDI-TOF MS (matrix assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry) for a rapid diagnosis of urinary tract infection. PLosOne, 2014; 9(1): e86915. http://dx .doi.org/10.1371/ journal.pone.0086915.
18. Rodríguez-Sánchez B, Sánchez-Carrillo C, Ruiz A, Marín M, Cercenado E, Rodríguez-Créixems M et al. Direct identification of pathogens from positive blood cultures using matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight massspectrometry. Clin Microbiol Infect, 2014; 20(7):421–7. http://dx.doi. org/10.1111/1469-0691.12455.
19. Loonen AJ, Jansz AR, Stalpers J, Wolffs PF, Van den Brule AJ. An evaluation of three processing method sand the effect of reduced culture times for faster direct identification of pathogens from BacT/ALERT blood cultures by MALDI-TOF MS. Eur J Clin Microbiol Infect Dis, 2012; 31(7): 1575–83. doi: 10.1007/s10096-011-1480.