ABSTRACT
Abstract Objective To evaluate the sensitivity and specificity of the quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR) for 16S rDNA gene screening using sonicated fluid from orthopedic implants. Methods A retrospective study was conducted on 73 sonicated fluids obtained from patients with infection associated with orthopedic implants. The samples were subjected to conventional culture and molecular testing using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) and qPCR for 16S rDNA. The cycle threshold values were used to define a cut-off of the qPCR of the 16S rDNA for negative and positive cultures. Results No statistical differences were observed between the positive and negative culture groups based on the time from the first surgery to infection (p= 0.958), age (p =0.269), or general comorbidities. Nevertheless, a statistical difference was found between the mean duration of antibiotic use before device removal (3.41 versus 0.94; p =0.016). Bacterial DNA was identified in every sample from the sonicated fluids. The median cycle thresholds of the positive and negative cultures were of 25.6 and 27.3 respectively (p< 0.001). As a diagnostic tool, a cycle threshold cut-off of 26.89 demonstrated an area under the curve of the receiver operating characteristic of 0.877 (p≤ 0.001). Conclusion The presence of antimicrobial agents for more than 72 hours decreased culture positivity, but did not influence the qPCR results. Despite this, amplification of the 16S rDNA may overestimate infection diagnosis.
Resumo Objetivo Avaliar a sensibilidade e a especificidade da reação em cadeia de polimerase em tempo real quantitativa (quantitative real-time polymerase chain reaction, qPCR, em inglês) para a triagem do gene rDNA 16S, com a utilização do fluido sonicado de implantes ortopédicos. Métodos Um estudo retrospectivo foi realizado em 73 fluidos sonicados obtidos de pacientes com infecção associada aos implantes ortopédicos. As amostras foram submetidas a cultura convencional e a teste molecular utilizando ionização e dessorção a laser assistida por matriz com espectrometria de massa por tempo de voo (matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS, em inglês) e qPCR para o gene rDNA 16S. Os valores limiares do ciclo foram usados para definir um ponto de corte para a qPCR do gene rDNA 16S para culturas negativas e positivas. Resultados Não foram observadas diferenças estatísticas entre os grupos de cultura positiva e negativa com base no tempo desde a primeira cirurgia até a infecção (p= 0,958), na idade (p= 0,269), ou nas comorbidades em geral. No entanto, uma diferença estatística foi encontrada entre a duração média do uso de antibióticos antes da remoção do dispositivo (3,41 versus 0,94; p= 0,016). O DNA bacteriano foi identificado em todas as amostras dos fluidos sonicados. Os limiares do ciclo médio de culturas positivas e negativas foram de 25,6 e 27,3, respectivamente (p< 0,001). Como uma ferramenta de diagnóstico, um corte do limite do ciclo de 26,89 demonstrou uma área sob a curva da característica de operação do receptor de 0,877 (p ≤ 0,001). Conclusão A presença de agentes antimicrobianos por mais de 72 horas diminuiu a positividade da cultura, mas não influenciou os resultados da qPCR. Apesar disso, a amplificação do rDNA 16S pode sobrestimar o diagnóstico de infecção.
Subject(s)
Humans , Prostheses and Implants/microbiology , Sonication , Polymerase Chain Reaction , Retrospective Studies , Infection Control , Spectrometry, Mass, Matrix-Assisted Laser Desorption-Ionization , Anti-Infective AgentsABSTRACT
SUMMARY OBJECTIVE: Ionizing radiation can cause radio-induced changes in the cellular metabolome due to the breakdown of DNA bonds. Our goal was to find the early tissue response to radiation exposure supported by distinct analytical methods. METHODS: Histological analyses were performed on the organs extracted from rats to search for microscopic changes. The histological slides stained with hematoxyline-eosin (HE) were analyzed in magnification (40x). Subsequently, the tissues were subjected to mass spectrometry that allowed molecular analysis and DESI-MSI that generated the molecular image of lipids, assessing changes in intensities, especially in the brain. RESULTS: The histological analysis found nonspecific inflammatory changes; no areas of fibrosis, necrosis, or apoptosis were identified, suggesting non-morphological tissue alterations. However, the DESI-MSI images of brain lipids allowed the observation of many radio-induced changes in the lipid's intensities. CONCLUSIONS: No early radio induced histological or mass weight changes in the radiation exposed rats could be observed at 5 Gy. However, early changes in the molecular level were observed in the DESI-MSI images of the brain lipids. The DESI-MSI method proved to be efficient and relevant, allowing a regional molecular analysis of the tissues, expanding a new field of study that is still in its infancy: radiometabolomics.
RESUMO OBJETIVO: Radiação ionizante pode causar alterações no metaboloma celular devido à quebra de ligações no DNA. O objetivo deste trabalho foi evidenciar a resposta aguda tecidual induzida pela exposição da radiação ionizante. MÉTODOS: Análises histológicas foram realizadas nos órgãos extraídos de ratos para análise de alterações microscópicas. As lâminas histológicas coradas com hematoxilina eosina (HE) foram analisadas em aumento (40x). Posteriormente, os tecidos foram submetidos a espectrometria de massa, que permitiu análise molecular e o Desi-MSI que gerou imagem molecular de lipídios, identificando alterações na intensidade, principalmente no cérebro. RESULTADOS: As análises histológicas encontraram alterações inflamatórias inespecíficas, nem áreas de fibrose, necrose ou apoptose, sugerindo ausência de alterações morfológicas. As imagens de lipídios cerebrais obtidas por Desi-MSI permitiram observar as inúmeras alterações na intensidade nas seções teciduais do encéfalo. CONCLUSÕES: Alterações agudas radioinduzidas de massa do órgão e histológicas nos órgãos dos ratos expostos não puderam ser observadas a 5 Gy. Entretanto, mudanças em nível molecular foram observadas nas imagens de Desi-MSI dos lipídios cerebrais. O método Desi-MSI mostrou-se eficiente e relevante, permitindo a análise molecular regi-onal dos tecidos no SNC, expandindo um novo campo de estudo que ainda está em sua infância: a radiometaboloma.
Subject(s)
Animals , Rats , Spectrometry, Mass, Electrospray Ionization , Lipids , Disease Models, AnimalABSTRACT
ABSTRACT Introduction: The identification of anaerobic bacteria by conventional methods employed in clinical laboratories requires a lot of work and a long response time [turnaround time (TAT)]. Matrix assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) is an accurate, rapid and inexpensive technique with promising results for bacterial identification. Objective: To evaluate the MALDI-TOF mass spectrometry (VITEK-MS, bioMérieux, France) compared to the ANC card (VITEK 2, bioMérieux, France) for the identification of anaerobes, and also veriying the cost variation between both methodologies. Methods: 421 anaerobes were concomitantly identified by ANC (VITEK 2) and MALDI-TOF (VITEK MS). The conflicting results or those presenting low differentiation of the species were subjected to the 16S ribosomal ribonucleic acid (rRNA) sequencing. Results: Thirty-five strains were not identified by ANC (VITEK 2), and only one isolate was not identified by MALDI-TOF (VITEK MS). From the 386 anaerobes identified by the two methodologies, 97% agreement was observed on the identification of genus and species between the methodologies. Thirteen (3%) isolates were submitted to 16S sequencing. The agreement observed was 70% using ANC (VITEK 2) using 92% by MALDI-TOF (VITEK MS). Conclusion: Both methodologies showed an excellent performance for the identification of the strains tested with great differences in relation to cost-benefit. MALDI-TOF MS allowed 35 additional identifications and a saving of BRL$ 7,786 with the release of culture positive result five days ahead of the ANC (VITEK 2). TAT reduction may contribute to a successful clinical resolution.
RESUMO Introdução: A identificação das bactérias anaeróbias por métodos convencionais empregados nos laboratórios clínicos demanda muito trabalho e um longo tempo de resposta (TAT). A espectrometria de massa por ionização e dessorção a laser assistida por matriz (MALDI-TOF MS) é uma técnica precisa, rápida e barata, com resultados promissores para a identificação bacteriana. Objetivo: Avaliar a espectrometria de massas MALDI-TOF (VITEK MS, bioMérieux, France) diante do cartão ANC (VITEK 2, bioMérieux, France) para a identificação de anaeróbios, bem como verificar a variação de custos entre as metodologias. Métodos: Foram identificados 421 anaeróbios concomitantemente pelo ANC (VITEK 2) e pelo MALDI-TOF (VITEK MS). Os resultados discordantes ou que apresentaram baixa discriminação das espécies foram submetidos ao sequenciamento do 16S do ácido ribonucleico ribossonal (rRNA). Resultados: Trinta e cinco cepas não foram identificadas pelo ANC (VITEK 2), e somente um isolado ficou sem identificação pelo MALDI-TOF (VITEK MS). Dos 386 anaeróbios identificados pelas duas metodologias, a concordância na identificação de gênero e espécie foi observada em 97%. Treze (3%) isolados foram submetidos ao sequenciamento do 16S; a concordância observada foi de 70% com o ANC (VITEK 2) e 92% com MALDI-TOF (VITEK MS). Conclusão: Ambas as metodologias demonstraram ótimo desempenho para identificação das cepas testadas com grandes diferenças em relação ao custo-benefício. O MALDI-TOF MS permitiu 35 identificações adicionais e uma economia de R$ 7.786,00 com a liberação do resultado positivo da cultura cinco dias à frente do ANC (VITEK 2). A redução do TAT pode contribuir para uma resolução clínica bem-sucedida.
ABSTRACT
O gênero Trichosporon é composto por leveduras artrosporadas do Filo Basidiomycota e é conhecido agente de infecção fúngica invasiva (IFI) em pacientes imunodeprimidos ou com outros fatores de risco. Em pacientes onco-hematológicos é a principal levedura responsável por IFI depois do gênero Candida. Entre as espécies responsáveis por infecções no homem encontram-se: T. asahii, T. inkin, T. mucoides, T. dermatis, T. jirovecii, T. ovoides, T. cutaneum, T. montevideense, T. domesticum, T. asteroides, T. coremiiforme, T. faecale, T. dohaense, T. lactis, T. japonicum. A tecnologia de identificação de fungos por espectrometria de massa (SM) MALDI-TOF ainda carece de padronização para identificação de fungos do gênero Trichosporon, mas a literatura mostra resultados encorajadores. O objetivo deste estudo é padronizar a técnica de espectrometria de massa MALDI-TOF para a identificação das espécies do gênero Trichosporon de importância médica. O estudo foi realizado em cooperação entre a Divisão de Laboratório Central do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (DLC, HC-FMUSP), Instituto de Medicina Tropical da USP (IMT-USP), Instituto Adolfo Lutz (IAL) e Laboratoire de Parasitologie-Mycologie do Hospital Saint Antoine de Paris, vinculado ao grupo de pesquisa INSERM/UPMC UMR S945 "Immunité et Infection" Faculté de Medecine et Université Pierre et Marie Curie de Paris. Noventa e três cepas/isolados foram analisado(a)s, sendo dezenove cepas de referência adquiridas junto à coleção holandesa Centraalbureau Schimmelcultures (CBS), 19 isolados do HC-FMUSP e IAL, e 55 isolados de diferentes hospitais franceses. A identificação molecular foi realizada através do sequenciamento da região IGS1 do rDNA e foi considerada como método de referência. O protocolo de extração de proteínas foi estabelecido através da comparação do desempenho de três metodologias (Bruker®, Cassagne et al., Sendid et al.). Os espectros de massa foram obtidos no...
Trichosporon spp. are arthrospored yeasts from the Filum Basidiomycota that are known to produce invasive fungal infection (IFI) in patients with immunosupression or other risk factors. After Candida, Trichosporon is the second genus of yeasts responsible for IFI in patients with onco-hematological diseases. The most important species related to human infection are: T. asahii, T. inkin, T. mucoides, T. dermatis, T. jirovecii, T. ovoides, T. cutaneum, T. montevideense, T. domesticum, T. asteroides, T. coremiiforme, T. faecale, T. dohaense, T. lactis, T. japonicum. The technology of mass spectrometry (MS) for identification of Trichosporon species has not yet been standardized. However, preliminary promising results can be found in the literature. The objective of this study is to analyse and validate MS MALDI-TOF for the identification of Trichosporon species of medical relevance. This was a multicentric study with collaboration from the Central Laboratory Section from Clinics Hospital of the Medical School from the University of São Paulo (DLC-HCFMUSP), Tropical Medicine Institute from the University of São Paulo (IMT-USP), Instituto Adolfo Lutz (IAL) and Laboratoire de Parasitologie-Mycologie from the Hospital Saint Antoine of Paris and INSERM/UPMC UMR S945 "Immunité et Infection", Faculté de Medecine et Université Pierre et Marie Curie of Paris. Ninety three strains/isolates belonging to sixteen Trichosporon species were analysed. Nineteen were purchased from Centraalbureau Schimmelcultures (CBS) yeast collection, 19 belonged to HC-FMUSP and IAL collections, 55 belonged to different French collections. The reference identification method was the IGS1 rDNA sequencing. A protein extraction protocol was first established after comparing the performance of three different methodologies (Bruker(TM),...