Identificación de especies de micobacterias mediante espectrometría de masas (MALDI-TOF) / Identification of mycobacteria species through mass spectrometry (MALDI-TOF)

Resumen Introducción: Las enfermedades producidas por micobacterias son de gran importancia clínica y epidemiológica presentando el complejo Mycobacterium tuberculosis (MTBc) una morbi-mortalidad mayor que la producida por micobacterias no tuberculosas (MNTB). La identificación tradicional está basada en sus características fenotípicas mediante procesos laboriosos e incapaces en algunos casos de distinguir entre especies. Actualmente, la mayoría de las técnicas utilizadas se basan en métodos moleculares que tienen alta veracidad, pero son complejas y de alto costo. La espectrometría de masas con desorción/ionización láser asistida por una matriz asociada a tiempo de vuelo (MALDI-TOF MS) se basa en la comparación del espectro proteico producido con respecto al de una base de datos de referencia. Objetivo: Evaluar el rendimiento de MALDI-TOF MS en la identificación de micobacterias comparado con métodos moleculares: Material y Métodos: Se analizaron 28 aislados de nueve especies distintas mediante MALDI-TOF MS. Resultados: Se identificó correctamente 78,5% de las aislados (22/28), concordante en 100% (9/9) de MNTB de crecimiento rápido, 60% (9/15) en las MNTB de crecimiento lento y 100% (4/4) de MTBc. Todas las especies no identificadas (6/6) pertenecen al complejo M. avium/intracellulare. Conclusión: MALDI-TOD MS es una metodología rápida, fácil y de bajo costo, con adecuada veracidad respecto a los métodos moleculares.

Abstract Background: Mycobacterial diseases are very important both clinically and epidemiologically. Mycobacterium tuberculosis complex (MTBc) infections confer higher morbidity and mortality rate than non-tuberculous mycobacteria (NTM) infections. Traditional species identification techniques are based on phenotypic characteristics which take a long time by laborious processes and in occasions are no conclusive. Currently, most used techniques are based on molecular methods, which are accurate but are expensive and complex. Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) is a simple, cheap and fast identification method based on comparing protein spectra with a reference database. Aim: To assess the performance of MALDI-TOF MS in the identification of MTBc and NTM, compared with molecular methods. Methods: For that purpose, 28 isolates of 9 different species were analyzed through MALDI-TOF MS. Results: 78.5% (22/28) of isolates were correctly identified, 100% (9/9) of rapidly growers NTM, 60% (9/15) of slow growing NTM and 100% (4/4) of MTBc. Every unidentified isolate (6/6) corresponded to M. avium/intracellulare complex. Conclusion: MALDI-TOF MS is fast, simple and cheaper than molecular methods and also has adequate accuracy.

Infección por Nocardia cyriacigeorgica en paciente con infección por VIH en etapa SIDA / Nocardia cyriacigeorgica infection in AIDS patient

Resumen La nocardiosis es una infección localizada o sistémica que afecta principalmente a pacientes inmunocomprometidos, siendo la localización pulmonar el sitio más frecuente. La transmisión proviene principalmente de la inhalación de esporas o mediante la inoculación directa en la piel y mucosa ocular. Se han descrito más de 90 especies de Nocardia, de éstas más de la mitad son reconocidas como patógenos en humanos. Las especies de importancia médica más conocidas son Nocardia farcinica, Nocardia abscessus, Nocardia nova y Nocardia brasiliensis. En Chile hay casos publicados de infección por Nocardia asteroides y N. farcinica. Nocardia cyriacigeorgica se considera una especie emergente, no habiendo casos descritos previamente en nuestro país. Presentamos el caso clínico de una nocardiosis pulmonar en un paciente con síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA).

Abstract Nocardiosis is a localized or systemic infection that mainly affects immunocompromised patients, with pulmonary localization being the most frequent site. The transmission comes mainly from the inhalation of spores or by direct inoculation into the skin and ocular mucosa. More than 90 species of nocardia are described, of which more than half are recognized as pathogens in humans. The best known species of medical importance are Nocardia farcinica, Nocardia abscessus, Nocardia nova y Nocardia brasiliensis. In Chile, there have been published cases of Nocardia asteroides and Nocardia farcinica infections. Nocardia cyriacigeorgica is considered an emerging species, there being no cases previously described in our country. We present a clinical case of pulmonary nocardiosis in an acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) patient.

Epidemiología de la enfermedad fúngica invasora por hongos filamentosos en el período 2005 a 2015, en un hospital universitario en Santiago, Chile / Epidemiology of invasive fungal disease by filamentous fungi in the period 2005 to 2015, in a university hospital in Santiago, Chile

Resumen Introducción: La enfermedad fúngica invasora (EFI) por hongos filamentosos es cada vez más frecuente. Objetivo: Estudiar la epidemiología de la EFI en adultos hospitalizados en nuestro centro. Metodología: Estudio retrospectivo de pacientes adultos de un hospital universitario en Santiago, Chile, con EFI por hongos filamentosos entre enero de 2005 y diciembre de 2015. Resultados: Se identificaron 125 episodios, siendo 48% categoria probada, 40% probable y 11% posible según criterios EORTC/MSG, incidencia global 0,47 x 1.000 egresos, 57% pacientes masculinos y edad de 50 ± 16 años. El 66,4% tenía patología hematológica, 11,2% trasplante de órgano sólido, 11,2% enfermedad reumatológica, 11,2% otra condición. Los factores de riesgo fueron neutropenia 44%, corticoterapia 21%, inmunosupresores 13%. Los hongos más frecuentemente identificados fueron Aspergillus spp (53,6%), Mucorales (16%), Fusarium spp (8,8%), Alternaria spp (5,6%), otros filamentosos (3,2%). Todos recibieron antifúngicos, 82% monoterapia, 18% terapia combinada, hubo defocación quirúrgica en 90% de mucormicosis. La mortalidad global fue 42%. Al comparar 2005-2009 vs 2010-2015, hubo un aumento significativo de la incidencia y una tendencia a menor mortalidad en el segundo período. Conclusiones: Durante un período de 10 años, observamos un aumento de la incidencia de EFI por filamentosos, aspergilosis fue la etiología más frecuente y la mortalidad global fue 42%.

Background: Invasive fungal disease (IFD) due to filamentous fungi is increasingly common. Aim: To study the epidemiology of EFI in hospitalized adults in our center. Methods: Retrospective study of adult patients of a university hospital in Santiago, Chile, with EFI due to filamentous fungi between January 2005 and December 2015. Results: 125 episodes were identified, being 48% proven, 40% probable and 11% possible according to EORTC/MSG criteria, overall incidence was 0.47/1,000 admissions, 57% male patients and age 50 ± 16 years. 66.4% had hematological pathology, 11.2% solid organ transplant, 11.2% rheumatology diseases, 11.2% other conditions. The risk factors were neutropenia 44%, corticosteroid therapy 21%, immunosuppressants 13%. The most frequent mould identified were Aspergillus spp (53.6%), Mucorales (16%), Fusarium spp (8.8%), Alternaria spp (5.6%) and other filamentous (3.2%). All received antifungals, 82% monotherapy, 18% combined therapy, there was surgical defocation in 90% of mucormycosis. The overall mortality was 42%. When comparing 2005-2009 vs 2010-2015, there was a significant increase in incidence and a tendency to lower mortality in the second period. Conclusions: Over a period of 10 years, we observed an increase in the incidence of EFI by filamentous, aspergillosis was the most frequent etiology and the overall mortality was 42%.

Genetic analysis of the first mcr-1 positive Escherichia coli isolate collected from an outpatient in Chile

ABSTRACT Global dissemination of mcr-like genes represents a serious threat to public health since it jeopardizes the effectiveness of colistin, an antibiotic used as a last-resort treatment against highly antibiotic-resistant bacteria. In 2017, a mcr-1-positive isolate of Escherichia coli was found in Chile for the first time. Herein we report the genetic features of this strain (UCO-457) by whole-genome sequencing (WGS) and conjugation experiments. The UCO-457 strain belonged to ST4204 and carried a 285 kb IncI2-type plasmid containing the mcr-1 gene. Moreover, this plasmid was transferred by conjugation to an E. coli J53 strain at high frequency. The isolate harbored the cma, iroN, and iss virulence genes and did carry resistance genes to trimethoprim/sulfamethoxazole and fluoroquinolones. Other antibiotic resistance determinants such as β-lactamases-encoding genes were not detected, making the isolate highly susceptible to these antibiotics. Our results revealed that such susceptible isolates could be acting as platforms to disseminate plasmid-mediated colistin resistance. Based on this evidence, we consider that mcr-like prevalence deserves urgent attention and should be examined not only in highly resistant bacteria but also in susceptible isolates.

Primera comunicación en Chile de la detección del gen mcr-1 en un aislado clínico de Escherichia coli resistente a colistín / First report in Chile of a clinical isolate of Escherichia coli resistant to colistin harbouring the mcr-1 gene

Recently it was described the plasmidial gene mcr-1 associated with colistin resistance. We screened by PCR and sequencing for gene mcr-1 in thirteen clinical isolates resistant to colistin. We observed amplification in one E. coli. To our knowledge, this is the first report of the presence of mcr-1 gene in Chile.

Evaluación del Aspergillus lateral flow device para el diagnóstico de aspergilosis invasora, experiencia en un hospital universitario / Evaluation of the lateral flow Aspergillus assay for the diagnosis of invasive aspergillosis, experience in a university hospital

Resumen Introducción: El diagnóstico de aspergilosis invasora (AI) se realiza mediante criterios clínicos y microbiológicos los que incluyen marcadores séricos. Recientemente, el test inmunocromatográfico Aspergillus lateral flow device (LFD), ha sido evaluado como método para diagnóstico de AI. Objetivo: Evaluar el desempeño de este test para el diagnóstico de AI. Material y Método: Estudio transversal en que se evaluaron muestras de suero y lavado bronco-alveolar (LBA) procesadas para galactomanano provenientes de pacientes adultos con sospecha de AI, atendidos en el Hospital Clínico de Red de Salud UCCHRISTUS. Resultados: Se procesó un total de 142 muestras de 98 pacientes, correspondientes a AI probada 5,6%, AI probable 41,5%, AI posible 12,7% y ausencia de AI 40,1%. Al confrontar los resultados con las categorías diagnósticas según criterios EORTC/MSG se obtuvo una sensibilidad y especificidad de LFD para diagnóstico de AI de 70,9 y 53,5% para muestras de suero y 83,3 y 38,5% para muestras de LBA. La concordancia entre galactomanano y LFD fue de 62,4% (54,1-69,9) con un índice Kappa de 0,202 (0,03682-0,3669). Conclusiones: Aspergillus LFD presentó una adecuada sensibilidad; sin embargo, la especificidad fue baja por lo que un resultado positivo requiere ser confirmado.

Background: The incidence of invasive aspergillosis is increasing. Its diagnosis is based on clinical and microbiological criteria which include the determination of serological markers such as galactomannan. Recently, the Aspergillus lateral flow device, an inmunocromatograph assay has been described for its diagnosis. Aim: To evaluate the performance of the lateral flow device for the diagnosis of invasive aspergillosis (IA) in adult patients. Material and Method: In this cross-sectional study, frozen samples that had been previously evaluated for galactomannan from patients classified with proven/probable/possible or no AI according to the EORTC/MSG criteria were selected. Results: A total of 142 samples from 98 patients were processed, corresponding to proven AI 5.6%, probable IA 41.5%, possible IA 12.7% and no-IA 40.1%. The sensitivity and specificity of the Aspergillus lateral flow was 70.9% and 53.5% for serum samples and 83.3% and 38.5% for BAL samples. The concordance between the galactomannan and Aspergillus lateral flow was 62.4% (54.1 - 69.9) with a Kappa index of 0.202 (0.03682 - 0.3669). Conclusions: We observed a good sensitivity but low specificity, a positive result need a confirmatory test.

Evaluación del rendimiento de 1, 3-β -d-glucano como apoyo diagnóstico de infecciones invasoras por Candida spp. en pacientes críticos adultos / The 1,3-β -d-glucan in critical adult patients as diagnostic tool for invasive Candida spp. infection, performance evaluation

Resumen Introducción: La enfermedad fúngica invasora (EFI) se reconoce como causa importante de morbi-mortalidad en pacientes críticos. La mayoría de estas infecciones son provocadas por Candida spp. para cuyo diagnóstico existen importantes limitaciones. Objetivo: Realizar una evaluación inicial de la utilidad de la medición del 1,3-β-D- glucano (BDG) como herramienta diagnóstica de apoyo de las infecciones invasoras por Candida spp. en pacientes críticos. Pacientes y Método: Estudio prospectivo de pacientes mayores de 18 años hospitalizados en unidades de pacientes críticos por más de cinco días, con fiebre sin foco claro y dos o más factores de riesgo para EFI por Candida spp. Se obtuvieron muestras para BDG en dos días consecutivos. Los resultados se confrontaron con el diagnóstico definitivo de candidemia/candidiasis invasora (C/CI) demostrado según cultivos. Resultados: El valor promedio de BDG en los pacientes con diagnóstico de C/CI fue 224,3 ± 213,7 pg/ml y en aquellos sin C/CI 63,8 ± 76,7 pg/ml (p: 0,02). La sensibilidad y especificidad de BDG para diagnóstico de C/CI fue 60 y 92%, respectivamente. El valor predictor positivo fue 60% y el valor predictor negativo de 92%. Conclusión: BDG puede considerarse como un examen de apoyo en el diagnóstico de C/CI en pacientes críticos con factores de riesgo.

Background: Invasive fungal infections are important causes of morbimortality in critical patients. Most of these infections are caused by Candida spp. which diagnosis has important limitations. Aim: Initial evaluation of the utility of 1,3-β-D-glucan (BDG) as a diagnostic tool for invasive candida infections in critical patients. Patients and Methods: Adult patients over 18 years old, hospitalized in intensive care units for more than five days, with fever > 38 °C of unclear origin and two or more risk factors for invasive Candida spp. infection were included. Samples for BDG were obtained on two consecutive days. The results were compared with definitive diagnosis of candidemia/invasive candidiasis (C/IC) confirmed by cultures. Results: Median value of BDG in patients with C/IC was 224.3 ± 213.7 pg/ml and in patients without C/IC was 63.8 ± 76.7 pg/ml (p: 0.02). Sensitivity and specificity for the diagnosis of C/IC were 60 and 92%, respectively. Positive predictive value was 60% and negative predictive value was 92%. Conclusion: BDG could be considered as a complementary diagnostic tool for the diagnosis of C/IC in critical patients with risk factors.

Feohifomicosis nasal por Curvularia spicifera en un paciente pediátrico con neutropenia y leucemia mieloide aguda / Nasal phaeohyphomycosis by Curvularia spicifera in pediatric patient with neutropenia and acute myeloid leukemia

There are very few reports of pediatric patients with infections by dematiaceous filamentous fungi. In this publication we report a case of invasive fungal infection of the nasal septum by Curvularia spicifera in a pediatric patient with acute myeloid leukemia. The patient presented with a painful scabby wound in the nasal vestibule. Culture and universal PCR were consistent with Curvularia spicifera. Early management with surgical debridement and bi-associated antifungal therapy achieved complete resolution of the lesions, with no evidence of dissemination and relapses. Clinical management of these fungal infections represents a challenge as the antifungal selection and duration of therapy is not yet well stablished.

Existen pocos reportes de infecciones por hongos dematiáceos en pediatría. Comunicamos el caso de una infección fúngica invasora del tabique nasal en un niño con una leucemia mieloide aguda, que se presentó como una lesión costrosa dolorosa en el vestíbulo nasal. Se realizó desbridamiento quirúrgico precoz y recibió tratamiento antifúngico biasociado, lográndose resolución completa de las lesiones, sin diseminación ni recaídas. El cultivo y la RPC universal fueron compatibles con Curvularia spicifera. El manejo de estas infecciones fúngicas representa un desafío, considerando que la elección del agente antifúngico y la duración de la terapia no están completamente establecidas.

Cambios clínicos y epidemiológicos de candidemias en pacientes adultos desde 2000 a 2013 / Clinical and epidemiological changes of candidemia among adult patients from 2000 to 2013

Background: Invasive Candida spp. infections have been described more frequently. Aim: To characterize the epidemiological data of candidemia in recent years. Methods: A retrospective study of adult patients in a University Hospital in Santiago, Chile, with 1 or more documented episodes of candidemia, from January 2000 to December 2013. Results: One hundred and twenty episodes of candidemia were identified in 120 patients, annual incidence of 0.4 cases per 1000 discharges, 53.3% were male patients, 58.3% > 60 years, 77,5% had at least one co-morbidity. Candida albicans was the species most frequently identified 55%, followed by C. glabrata 18.3%, C. tropicalis 11.7% and C. parapsilosis 9.2%. Comparing 2000-2006 vs 2007-2013, increased the frequency of C. parapsilosis among non-albicans and echinocandins prescription. Patients with C. albicans showed higher APACHE-II, more requirement for invasive mechanical ventilation, greater association with CVC, and shorter incubation time compared with non-albicans species. The 30-day mortality was 31.7%. Conclusions: During this 14-years period we observed that C. albicans was the predominant specie and more recently a change among C. non-albicans increasing C. parapsilosis and decreasing C. glabrata 30-days and attributable mortality decreased together with more echinocandins prescription.

Introducción: Las infecciones invasoras por Candida spp. se describen cada vez con mayor frecuencia. Objetivo: Precisar datos epidemiológicos de candidemia en nuestro hospital en los últimos años. Metodología: Estudio retrospectivo de pacientes adultos de un hospital universitario en Santiago, Chile, con un o más episodios de candidemia, acaecidas desde enero de 2000 a diciembre de 2013. Resultados: Se identificaron 120 episodios de candidemia, incidencia anual 0,4 casos x 1.000 egresos, 53,3% pacientes masculinos, 58,3% > 60 años y 77,5% presentaban al menos una co-morbilidad. Candida albicans fue la especie más frecuente (55%), seguida por C. glabrata (18,3%), C. tropicalis (11,7%) y C. parapsilosis (9,2%). Los tiempos de incubación e identificación fueron más prolongados para C. glabrata. Al comparar el período 2000-2006 vs 2007-2013, aumentó la frecuencia de C. parapsilosis entre las C. no-albicans y el uso de equinocandinas. Los pacientes con C. albicans presentaban puntaje APACHE-II más elevado, mayor requerimiento de ventilación mecánica invasora, mayor asociación a CVC y menor tiempo de incubación respecto C. no-albicans. La mortalidad a 30 días fue de 31,7%. Conclusiones: Durante este período de 14 años observamos predominio de C. albicans y en el período reciente incremento de C. parapsilosis con disminución de C. glabrata, una disminución de mortalidad global y atribuible junto a mayor uso de equinocandinas.

Impacto de la espectrometría de masas por MALDI-TOF MS en la identificación rápida de bacterias aeróbicas y anaeróbicas de importancia clínica / Impact of mass spectrometry by MALDI-TOF MS for the rapid identification of aerobic and anaerobic bacteria of clinical importance

Background: MALDI-TOF MS (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization -Time of Flight Mass Spectrometry) technology, recently introduced in the microbiology laboratory has proven to be a precise and rapid method for bacterial identification. Objective: To evaluate the performance, costs associated and turnaround time of MALDI-TOF in a routine laboratory. Material and Method: Five hundred and sixty one clinical isolates (281 aerobes and 280 anaerobes) previously identified by conventional methods were evaluated. Discordances were resolved by means of 16S rRNA sequencing. Results: MALDI-TOF identified 95, 7% of the aerobes isolates and 86, 4% of the anaerobes. The groups with better performance were the enterobacteriacea and Bacteroides spp with 95% and 100% identification at the species level. The error rate of MALDI-TOF and conventional methods compared to sequencing was 0, 39% and 9, 4% respectively. The costs associated were 8 times lower with a turnaround time of 6 hours. Conclusion: MALDI-TOF proved to be simple, precise and less expensive technology compared to the traditional methods.

Introducción: La tecnología MALDI-TOF MS (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry) incorporada recientemente en el laboratorio de microbiología ha demostrando ser un método rápido y preciso para la identificación bacteriana. Objetivo: Evaluar el desempeño de MALDI-TOF para la identificación de aislados clínicos, comparar los costos asociados y el tiempo en la entrega de resultados en un laboratorio de rutina. Material y Método: Se evaluaron un total de 561 aislados de pacientes (281 aeróbicos y 280 anaeróbicos estrictos) identificados previamente por métodos convencionales, los que fueron identificados por MALDI-TOF. Las discordancias fueron resueltas mediante secuenciación del 16S ARNr. Resultados: MALDI-TOF identificó adecuadamente a 95,7% de los aislados aeróbi-cos y 86,4% de los anaeróbicos estrictos, observándose el mayor porcentajes de identificación a nivel de especie en los grupos de enterobacterias y Bacteroides spp (95 y 100% respectivamente). La tasa de error de MALDI-TOF y métodos convencionales vs secuenciación fue de 0,39 y 9,4%, respectivamente. El costo asociado por identificación fue ocho veces menor que el de los métodos tradicionales con una demora promedio de seis horas en la entrega de resultados. Conclusión: MALDI-TOF mostró ser una tecnología simple, precisa y de menor costo que los métodos tradicionales.

Identificación bacteriana basada en el espectro de masas de proteínas: Una nueva mirada a la microbiología del siglo XXI / Bacterial identification based on protein mass spectrometry: A new insight at the microbiology of the 21st century

Bacterial identification is important for the proper treatment of infected patients hospitalized with serious infections especially in critical care units. Identification by conventional methods used in microbiology laboratories takes at least 16 hours since a culture is positive. The introduction of mass spectrometry, specifically MALDI-TOF MS (matrix-assisted laser desorption/ ionization time-of-flight mass spectrometer) in the microbiology laboratory could mean a radical change in the identification accuracy, turn around time (6 minutes per bacteria) and cost (about 5 times cheaper than conventional identification). Since its introduction in clinical microbiology laboratories in 2008, many reports about its usefulness in identifying microorganisms from colonies, as well as directly from positive blood cultures and urine samples have been published. This review describes MALDI-TOF MS methodology, its identification performance for bacteria (aerobic and anaerobic), mycobacterium and yeasts, its future applications in microbiology and its main disadvantages.

La identificación bacteriana es muy importante en el manejo adecuado de los pacientes infectados, especialmente aquellos con infecciones graves hospitalizados en unidades de pacientes críticos. La identificación por los métodos convencionales utilizados en los laboratorios de microbiología clínica demora al menos 16 horas desde que un cultivo es positivo. La introducción de la espectrometría de masas, específicamente del espectrómetro de masas por tiempo de migración (tiempo de vuelo) con desorción/ionización laser asistida por una matriz (MALDI-TOF MS, por su sigla en inglés matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometer), en el laboratorio de microbiología podría significar un cambio radical en la precisión de la identificación, el tiempo de detección (6 minutos por bacterias) y el costo (aproximadamente 5 veces más económico que la identificación convencional). Desde su introducción en los laboratorios de microbiología clínica en el año 2008, se han escrito numerosas publicaciones sobre su utilidad en la identificación de microorganismos desde colonias, así como directamente desde hemocultivos positivos y de muestras de orina. Esta revisión describe la metodología de MALDI-TOF MS, su rendimiento en la identificación de bacterias aerobias, anaerobias, micobacterias y levaduras, sus futuras aplicaciones en microbiología y sus principales desventajas.