Comparison of two MALDI-TOF MS systems for theidentification of clinically relevant anaerobic bacteriain Argentina

Abstract The aim of this study was to compare the performance of two MALDI-TOF MS systems in the identification of clinically relevant strict anaerobic bacteria. The 16S rRNA gene sequencing was the gold standard method when discrepancies or inconsistencies were observed between platforms. A total of 333 isolates were recovered from clinical samples of different centers in Buenos Aires City between 2016 and 2021. The isolates were identified in duplicate using two MALDI-TOF MS systems, BD Bruker Biotyper (Bruker Daltonics, Bremen, Germany) and Vitek MS (bioMèrieux, Marcy-l'Etoile, France). Using the Vitek MS system, the identification of anaerobic isolates yielded the following percentages: 65.5% (n: 218) at the species or species-complex level, 71.2% (n: 237) at the genus level, 29.4% (n: 98) with no identification and 5.1% (n: 17) with misidentification. Using the Bruker Biotyper system, the identification rates were as follows: 85.3% (n: 284) at the species or species-complex level, 89.7% (n: 299) at the genus level, 14.1% (n: 47) with no identification and 0.6% (n: 2) with misidentification. Differences in the performance of both methods were statistically significant (p-values <0.0001). In conclusion, MALDI-TOF MS systems speed up microbial identification and are particularly effective for slow-growing microorganisms, such as anaerobic bacteria, which are difficult to identify by traditional methods. In this study, the Bruker system showed greater accuracy than the Vitek system. In order to be truly effective, it is essential to update the databases of both systems by increasing the number of each main spectrum profile within the platforms.

Resumen El objetivo de este estudio fue comparar el desempeño de dos sistemas MALDI-TOF MS en la identificación de bacterias anaerobias estrictas de interés clínico. La secuenciación del gen 16S ARNr fue el método de referencia utilizado cuando se observaron discrepancias o inconsistencias entre plataformas. Se recuperaron 333 aislados de muestras clínicas de diferentes centros de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires entre 2016 y 2021. Los aislados se identificaron por duplicado mediante dos sistemas MALDI-TOF MS: el BD Bruker Biotyper (Bruker Daltonics, Bremen, Alemania) y el Vitek MS (bioMèrieux, Marcy-l'Etoile, Francia). A través del sistema Vitek MS, los mismos fueron identificados a nivel de especie o complejo de especies en un 65,5% (n: 218) y de género en un 71,2% (n: 237), mientras que no se identificaron en un 29,4% (n: 98) y fue incorrecta en el 5,1% (n: 17). Mediante el sistema Bruker Biotyper, dichos valores fueron del 85,3% (n: 284), del 89,7% (n: 299), del 14,1% (n: 47) y del 0,6% (n: 2), respectivamente. La diferencia entre ambos métodos fue estadísticamente significativa (p<0,0001). En conclusión, los sistemas MALDI-TOF MS aceleran la identificación microbiana. Son especialmente útiles para los microorganismos de crecimiento lento, como las bacterias anaerobias, que son difíciles de identificar con los métodos tradicionales. El sistema Bruker demostró ser más preciso que el Vitek MS. Para que estos métodos sean realmente efectivos es fundamental actualizar las bases de datos de ambos sistemas e incrementar el número de espectros de referencia dentro de las plataformas.

Characterization of a Clostridioides difficile ST-293 isolate from a recurrent infection in Argentina

Resumen Clostridioides difficile es un patógeno esporulado oportunista responsable de diarrea asociada a antibióticos en humanos. C. difficile produce 2 toxinas principales: TcdAy TcdB, además de la toxina binaria (CDT), también asociada a la virulencia. Este estudio buscó caracterizar el aislamiento ALCD3, involucrado en un episodio de recurrencia de una infección nosocomial. La caracterización molecular mostró que dicho aislamiento pertenece al toxinotipo 0/v y el análisis por MLST demostró un perfil alélico adk:91, atpA:1, dxr:2, glyA: 1, recA:27, sodA: 1 y tpi:1, lo cual corresponde al ST293 (MLST clado 1). Durante el crecimiento, el aislamiento ALCD3 mostró un incremento temprano de la tasa de esporulación y valores máximos de formas termorresistentes luego de 2 días de incubación. Tanto la cinética de esporulación como la producción de formas termorresistentes fueron más rápidas en el aislamiento ALCD3 que en la cepa de referencia VPI 10463. La germinación en presencia del germinante natural taurocolato fue más rápida en el aislamiento ALCD3 que en la cepa VPI 10463, lo que indica que aquel comienza la hidrólisis del córtex antes. También, el co-germinante glicina indujo una rápida liberación de ácido dipicolínico en ALCD3. Estos hallazgos indican que el aislamiento ALCD3 es particularmente eficiente en la esporulación y en la germinación. El presente trabajo representa el primer informe de la circulación de C. difficile ST293 en Argentina. La habilidad del aislamiento ALCD3 para producir toxinas y su alta capacidad de esporulación/germinación son características claves compatibles con un alto potencial de diseminación e inducción de infecciones recurrentes.

Abstract Clostridioides difficile is an opportunistic spore-forming pathogen responsible for antibiotic-associated diarrhea in humans. C. difficile produces two main toxins: TcdA and TcdB as well as a third toxin named binary toxin (CDT) that is also involved in virulence. The present study aimed at characterizing the C. difficile isolate ALCD3 involved in a relapse episode of nosocomial infection. Molecular characterization showed that isolate ALCD3 belongs to tox-inotype 0/v and the MLST analysis demonstrated allelic profile adk:91, atpA:1, dxr:2, glyA: 1, recA:27, sodA: 1 and tpi:1 which corresponds to ST293 (MLST clade: 1). During growth, isolate ALCD3 showed an early increase in the sporulation ratio as well as maximal values of heat resis-tant forms after 2 days of incubation. Both sporulation kinetics and production of heat resistant forms were faster for isolate ALCD3 than for the reference strain VPI 10463. Germination in the presence of the natural germinant taurocholate was faster for isolate ALCD3 than for strain VPI 10463, which indicates that isolate ALCD3 starts cortex hydrolysis earlier than strain VPI 10463. Furthermore, the co-germinant glycine, induces rapid release of dipicolinic acid (DPA) in isolate ALCD3. These findings indicate that isolate ALCD3 is particularly efficient in both sporulation and germination. The present work represents the first report of the circulation of C. difficile ST293 in Argentina. The ability of isolate ALCD3 to produce toxins and its high sporulation/germination capacity are key features compatible with a microorganism with high dissemination potential and the possibility of inducing recurrent infections.

Emergence and clonal expansión of Klebsiella pneumoniae ST307, simultaneously producing KPC-3 and NDM-1

Abstract MDR Klebsiella pneumoniae ST307 is a high-risk clone, whose genetic features contribute to its adaptation to hospital environments and the human host. This study describesthe emergence and clonal dissemination of K. pneumoniae ST307, recovered during November2018 to February 2019 in a hospital in Buenos Aires city, which concurrently harbored KPC-3and NDM-1. These isolates were resistant to all -lactams and to the ceftazidime/avibactamcombination. Molecular studies showed that blaKPC-3was located in Tn4401a platform, whileblaNDM-1was surrounded upstream by ISKpn14 followed by a partial sequence of ISAba125 anddownstream by bleMBL-trpF, located in a 145.5 kb conjugative plasmid belonging to the Inc A/Cgroup. The dissemination of K. pneumoniae ST307 isolates co-producing KPC-3 and NDM-1 couldlead to a worrisome scenario due to the remarkable features of this clone and its resistanceprofile.

Resumen Klebsiella pneumoniae ST307 es un clon de alto riesgo, cuyas características genéticas contribuyen a su adaptación al entorno hospitalario y al huésped humano. Este estudio describe la emergencia y diseminación clonal de aislamientos de K. pneumoniae ST307 productores de KPC-3 y NDM-1, recuperados en un hospital de Buenos Aires. Estos aislamientos fueron resistentes a todos los p-lactámicos y a la combinación ceftacidima/avibactam. Los estudios moleculares evidenciaron que el contexto genético de blaKPC-3 se correspondió con el Tn4401a, mientras que blaNDM-1 estuvo flanqueado corriente arriba por ISKpn14 y una secuencia parcial de ISAba125 y corriente abajo por bleMBL - trpF, localizado a su vez en un plásmido conjugativo de 145.5 kb perteneciente al grupo Inc A/C. La emergencia de aislamientos de K. pneumoniae ST307 coproductores de KPC-3 y NDM-1 pone de manifiesto una situación altamente preocupante debido a las características de este clon y a su perfil de multirresistencia.

Full characterization of an IncR plasmid harboring qnrSI recovered from a VIM-11-producing Pseudomonas aeruginosa

Abstract Metallo-p-lactamases (MBL) producing Pseudomonas aeruginosa isolates have been well characterized. Quinolones are commonly used in the treatment of carbapenem-resistant P. aeruginosa infections; however, data about PMQR in this species are scarce. The objective of this study was to report the simultaneous presence of qnrS and blaV-M-n in P. aeruginosa, and to characterize the qnrS-harboring plasmid. Thirty-eight carbapenem-resistant P. aeruginosa isolates were recovered from a hospital in Buenos Aires during 2012. Screening forMBL was assessed by the double disk synergy test using EDTA and carbapenem discs. Plasmid DNA extraction was performed by a method using phenol-chloroform. PCR followed by sequencing was carried out to determine each MBL and PMQR allele. PCR-BseGI-RFLP was performed to detect aac-(6')-Ib-cr. The gyrA-QRDR was sequenced in those PMQR-harboring isolates. Plasmid incompatibility groups and addiction systems were characterized by PCR. The PMQR-carrying plasmid was sequenced using Illumina technology, annotated using RAST and manually curated. Eleven/38 isolates were VIM producers (blaVIM-2 and blaVIM-11) while 1/38 harbored blaIMP-13. One isolate harbored blaVIM-11 and the PMQR qnrSI; however, both markers were located in different plasmids. The qnrSí-harboring plasmid (pP6qnrS1) was 117 945 bp in size, presented 154 CDS and corresponded to the IncR group. In addition to qnrSI, it harbored several aminoglycoside resis-tance markers. Although pP6qnrS1 was non-conjugative, it presented an oriT which made it possible for this plasmid to be transferable. This is the first report on P. aeruginosa carrying both blaVIM-11 and qnrSI, plus the first detection of an IncR plasmid in Argentina.

Resumen Las quinolonas son comúnmente utilizadas en el tratamiento de las infecciones producidas por Pseudomonas aeruginosa resistentes a carbapenems (PARC); aun así, la información sobre la resistencia a quinolonas mediada por plásmidos (PMQR) en esta especie es escasa. El objetivo de este trabajo fue reportar la presencia simultánea de los genes qnrS y blaVIM-11 en PARC y caracterizar el plásmido portador de qnrS. Durante 2012 se recuperaron 38 PARC en un hospital de Buenos Aires. El tamizaje para detectar producción de metalo-beta-lactamasas (MBL) se llevó a cabo mediante sinergia de doble disco utilizando EDTA y carbapenems. El ADN plasmídico fue extraído utilizando fenolcloroformo. Para determinar los alelos de los genes implicados en la síntesis de MBL y de PMQR, se llevó a cabo PCR-secuenciación. Para la detección de aac-(6')-Ib-cr se realizó PCR-BseGI-RFLP. En aquellos aislamientos portadores de PMQR se secuenció el gen gyrA. Los grupos de incompatibilidad y sistemas de adicción fueron caracterizados por PCR. El plásmido portador de PMQR fue secuenciado completamente y curado manualmente. De 38 aislamientos, 11 fueron productores de VIM (blaVIM-2 y blaVIM-11), mientras que uno contenía blaIMP-13. Si bien un aislamiento fue portador de blaVIM-11 y de qnrSI, dichos marcadores se encontraban en distintos plásmidos. El plásmido portador de qnrSI (pP6qnrS1) presentó un tamaño de 117.945 pby 154 secuencias codificantes (CDS); este correspondió al grupo de incompatibilidad IncR. Además de qnrSI, el plásmido portaba diversos marcadores de resistencia a aminoglucósidos. Aun cuando pP6qnrS1 no resultó conjugativo, presentó un oriT, de modo que posiblemente sea transferible. Este es el primer informe acerca de PARC portadora de blaVIM-11 y de qnrSI en simultáneo, además, es la primera descripción de un plásmido IncR en Argentina.

Endocarditis y artritis séptica por Salmonella no Typhi productora de β-lactamasas de espectro extendido: A case report / Endocarditis and arthritis caused by extended spectrum β-lactamase-producing non-Typhi Salmonella

We present the case of a patient with endocarditis and arthritis caused by extended spectrum β-lactamase producing non-Typhi Salmonella, with incomplete response (defined as persistence of Salmonella in joint fluid) to initial instituted treatment (trimethoprim-sulfamethoxazole) and posterior recovery with ertapenem. The disease was associated with implantable central venous catheter infection. Five percent of patients with non-Typhi Salmonella gastroenteritis develop bacteremia. Infective endocarditis and joint infection has been reported in 1,4% and less than 1% of cases, respectively.

Se presenta el caso de un paciente con endocarditis y artritis séptica por Salmonella no Typhi productora de β-lactamasas de espectro extendido que presentó una respuesta incompleta (definida como la persistencia de Salmonella en el líquido articular) al tratamiento inicial con cotrimoxazol y que posteriormente mejoró con ertapenem. La enfermedad se asoció al uso de un catéter venoso implantable. El 5% de los pacientes con gastroenteritis por Salmonella no Typhi desarrolla una bacteriemia. La endocarditis infecciosa y la artritis ha sido reportada en 1,4-5% de los casos y en menos de 1%; respectivamente.

Primera detección de CMY-2 en Salmonella Heidelberg en Sudamérica / First detection of CMY-2 plasmid mediated ß-lactamase in Salmonella Heidelberg in South America

Salmonellaenterica serovar Heidelberg es uno de los principales agentes causantes de salmonelosis en humanos en Estados Unidos y Canadá, sin embargo, resulta infrecuente en los países de Sudamérica y Europa. En este trabajo se caracterizó un aislamiento de S. Heidelberg resistente a oximino-cefalosporinas recuperado de un paciente internaen un hospital de la Ciudad de Buenos Aires. Se evidenció la presencia de un plásmido de 97 kbperteneciente al grupo de incompatibilidad IncN, portador del gen blaCMY-2. ISEcp1 fue localizado corriente arriba de blaCMY-2, promoviendo su expresión y movilización.El aislamiento de S. Heidelberg correspondió al secuenciotipo 15 y en la virotipifi cación se detectó el gen sopE. En este trabajo describimos por primera vez la producción de CMY-2 en una cepa de S. Heidelberg en nuestro país y América Latina

Salmonellaenterica serovar Heidelberg ranks among the most prevalent causes of human salmonellosis in the United States and Canada, although it has been infrequently reported in South American and European countries.Most Salmonella infections are self-limiting; however, some invasive infections require antimicrobial therapy. In this work we characterized an oxyimino-cephalosporin resistant S. Heidelberg isolate recovered from an inpatient in a Buenos Aires hospital. CMY-2 was responsible for the ß-lactam resistance profi le. S. Heidelberg contained a 97 kb plasmid belonging to the Inc N groupharboring blaCMY-2. ISEcp1 was located upstream blaCMY-2 driving its expression and mobilization.The isolate belonged to sequence type 15 and virotyping revealed the presence of sopE gene. In this study we identifi ed the fi rst CMY-2 producing isolate of S. Heidelberg in Argentina and even in South Americ