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.

Resultados de urocultivos en adultos realizados por el laboratorio de microbiología del Hospital de Clínicas - San Lorenzo de enero del 2015 a agosto de 2016 y métodos de estudio de las infecciones urinarias disponibles en la institución / Results of urine culture in adults carried out by the microbiology laboratory of the Clinics Hospital - San Lorenzo from january 2015 to august 2016 and methods of study of urinary infections available in the institution

Introducción: Los objetivos de este trabajo son: presentar los métodos de estudio de las infecciones urinarias actualmente disponibles en el Laboratorio de Microbiología del Hospital de Clínicas y mostrar los datos de los urocultivos evaluados en forma retrospectiva. Materiales y Métodos: Para estudiar los métodos de estudio de los urocultivos disponibles en el Laboratorio hemos recurrido al archivo del Laboratorio cuyos datos fueron consecutivamente cargados en una planilla de procesamiento de datos Excel de Microsoft Office ®. Los resultados de los urocultivos fueron evaluados de enero de 2015 a agosto de 2016, en forma retrospectiva, observacional, en corte transverso, de los adultos de ambos sexos. Las muestras para urocultivo son recibidas y procesadas en el laboratorio, siguiendo pasos preestablecidos. Resultados: El microorganismo preponderante de los urocultivos fue Escherichia coli (60% de las mujeres y 32% de los varones) seguido por Klebsiella pneumoniae (19% de los varones, 14% de las mujeres). Otros microorganismos aislados fueron Candida sp., Enterococcus faecalis, Enterobacter cloacae, Pseudomona aeruginosa, Proteus mirabilis, Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumanii. La resistencia de Escherichia Coli a nitrofurantoína fue del 6% en los varones y 1% en las mujeres. La resistencia de E.Coli a meropenen fue también escasa. En cuanto a Klebsiella pneumoniae en las mujeres, la resistencia fue del 3%. En los hombres, los antibióticos testados para Klebsiella pneumoniae mostraron una resistencia superior al 30%, con excepción del meropenem. Uropatógenos productores de betalactamas de espectro extentido (BLEE) y de carbapenemasas fueron detectados en el presente estudio. Discusión: La toma de la orina para el urocultivo se efectúa siguiendo pautas claras, emanadas del laboratorio. Con la utilización de medios actualmente disponibles en el laboratorio, es posible tipificar el género y la especie tanto de bacterias Gram negativas y positivas como de hongos. Conclusión: La estructura del Laboratorio de Microbiología ha tenido avances que permiten la identificación precisa de los gérmenes de los urocultivos, así como la prevalencia y la resistencia que presentan a ciertos antibióticos. Estos aportes son particularmente útiles para los casos de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae debido a su alta prevalencia. También fue factible constatar la emergencia de gérmenes productores de betalactamasas de espectro extendido (BLEE) y carbapenemasas.

Introduction: The objectives of this work are: to present the methods of study of urinary infections currently available in the Laboratory of Microbiology of the Hospital de Clínicas and to show the data of the urine cultures evaluated retrospectively. Material and method: in order to study the available methods in urine cultures in the Laboratory, we have used the laboratory file whose data were consecutively loaded in an Excel data processing form of Microsoft Office ®. The results of the urine cultures were evaluated from January 2015 to August 2016, in a retrospective, observational, cross-sectional study of adults of both sexes. Samples for urine culture are received and processed in the laboratory, following pre-established steps. Results: The predominant microorganisms were Escherichia coli in 60% of women and 32%of men, Klebsiella pneumonia 19% of men and 14% of women. Other isolated organisms were Candida sp., Enterococcus faecalis, Enterobacter cloacae, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis, Staphylococcus aureus, and Acinetobacter baumanii. Escherichia coli resistance to nitrofurantoin was seen in 6% of men and 1% of women and meropenem resistance to E. coli was also low. As for Klebsiella pneumoniae in women, resistance to meropenem was seen in 3% of cases. In men, the antibiotics tested for Klebsiella pneumoniae showed resistance greater than 30% except for meropenem. Uropathogens producing Extended-Spectrum -lactamase (ESBL ) and Carbapenemase were found. Discussion: Urine collection for urine culture is done following clear guidelines emanating from the laboratory. With the use of media currently available in the laboratory, it is possible to typify the genus and species of both Gram negative and positive bacteria as well as fungi. Conclusion: The structure of the Laboratory of Microbiology has had advances that allow the precise identification of the germs of the urine cultures, as well as the prevalence and resistance to certain antibiotics. These contributions are particularly useful for the cases of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae due to their high prevalence. It was also possible to verify the emergence of spread spectrum beta-lactamases (ESBL) and carbapenemases.

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.