Аэробные бактерии могут быть быстро обнаружены с помощью масс-спектрометрии MALDI-TOF

Времяпролётная масс-спектрометрия с матрично-активированной лазерной десорбцией/ ионизацией (MALDI-TOF) представляет собой диагностический инструмент для выявления микроорганизмов, повседневно обнаруживаемых в микробиологической лаборатории.

Масс-спектрометрия MALDI-TOF зарекомендовала себя как быстрый и экономически эффективный метод диагностики для повседневного использования в лаборатории клинической микробиологии; в технологии масс-спектрометрии MALDI-TOF используется ионный лазер для структурных элементов изолята, чтобы в результате получить спектры, испускаемые изолятом, которые в дальнейшем сравниваются со справочной базой данных.

Ученые из Детской больницы Лос-Анджелеса (штат Калифорния, США) и их коллега из медицинской школы Keck (Лос-Анджелес, штат Калифорния, США) использовали изоляты, предварительно извлеченные из обычной культуры, и подготовленные клинические образцы, культивированные в соответствующей питательной среде, для определения непосредственно с помощью масс-спектрометрии MALDI-TOF и сравнения с результатами, полученными различными биохимическими методами идентификации. В общей сложности 996 изолятов аэробных грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов были включены в исследование.

Все исследования с применением масс-спектрометрии MALDI-TOF были выполнены в двух параллельных подходах с тем же самым мазком, нанесенным двукратно на специальную чашку, один мазок представлял “тяжелый” посевной материал и второй – “легкий” посевной материал. Получение и анализ масс-спектров было выполнено с использованием масс-спектрометра Microflex LT (Bruker Daltonics; Фримонт, штат Калифорния, США). Для исследования питательных сред 84 грамотрицательные бактерии были выращены на кровяном агаре, шоколадном агаре и агаре Мак-Конки; 74 грамположительные бактерии были выращены на кровяном агаре, шоколадном агаре и агаре, содержащем колистин и налидиксовую кислоту. Для исследований температуры и стабильности четыре грамотрицательные бактерии и четыре грамположительные бактерии были культивированы на кровяном агаре. Результаты масс-спектрометрии MALDI-TOF сравнили с традиционными методами, выполняемыми в микробиологической лаборатории. Все противоречивые определения были подтверждены с помощью дополнительных биохимических методов или секвенирования 16S рРНК.

При интерпретации данных масс-спектрометрии MALDI-TOF показатель, равный или больше 2.0, является сомнительным для идентификации на уровне вида, показатель равный 1.7–1.99 считается ненадежным на уровне рода и показатель меньше 1.7 считается ненадежным для идентификации бактерий. Используя метод нативного мазка, 99.5% и 98.0% соответственно аэробных грамотрицательных и грамположительных бактерий были определены на уровне рода. При показателе, равном или больше 1.9, 97.6% грамотрицательных микроорганизмов и 94.6% грамположительных микроорганизмов были правильно определены на уровне вида методом нативного мазка. Только 1.1% изолятов требовали дальнейшего возврата к прямому выделению в чашке. Метод нативного мазка оказался надежным, поскольку различные температуры выращивания, питательные среды, возраст культуры и различные операторы не оказали заметного влияния на процент идентификации бактерий.

Авторы пришли к заключению, что метод нативного мазка был точным и эффективным при оптимизации работы по выявлению грамположительных и грамотрицательных бактерий в клинической лаборатории. Для упрощения они рекомендуют использовать метод нативного мазка для большинства проб, обычно встречающихся в клинической лаборатории, и оптимизированное предельное значение спектрального показателя, равное или больше 1.9, для повышения процента идентификации на уровне вида. Научно-исследовательская работа была впервые опубликована 14 декабря 2015 года в Journal of Clinical Laboratory Analysis.

Ссылки по теме:
Children's Hospital Los Angeles
Keck School of Medicine
Bruker Daltonics