Aplicació de MALDI-TOF per a la identificació i diferenciació de patògens causants de mastitis a partir de mostres de llet i mostres no làcties

La tècnica de MALDI-TOF ( “Matrix-assisted laser desorption / Ionization time of flight”) és un mètode ràpid i fiable, que és capaç d’identificar una gran varietat de bacteris un cop aïllats. El MALDI-TOF funciona mitjançant l’ús d’excitació de proteïnes per làser per crear un patró d’espectre únic per a cada microorganisme. Els perfils creats per aquesta tècnica es poden considerar com empremtes dactilars, ja que aquests perfils varien considerablement entre microorganismes. Els resultats es comparen amb milers d’espectres en una base de dades de referència, a partir de la qual s’arriba a una identificació bacteriana. Aquest assaig proporciona una nova plataforma de diagnòstic que supera les limitacions dels diagnòstics tradicionals, que requereixen molt de temps i són laboriosos, i elimina la necessitat de la fermentació de sucres o l’ús de kits d’identificació. En els últims anys, els estudis d’investigació han mostrat que el MALDI-TOF és una eina de diagnòstic poderosa i fiable per a la identificació i discriminació de patògens causants de mastitis en bestiar vaquí (inflamació de la glàndial mamària), inclosos els estafilococs no aureus (NAS) de la mastitis bovina. En estudis d’investigació anteriors es va descriure l’ús del MALDI-TOF per a la identificació de NAS a partir de llet, però l’assaig mai s’havia estudiat per a identificació de NAS de mostres no làcties o ambientals.

L’objectiu d’aquest estudi va ser avaluar la capacitat de tipatge de l’assaig MALDI-TOF per a la identificació i diferenciació d’espècies NAS de bovins en mostres de llet i mostres de pell dels mugrons asèpticament recollides.

Es van seleccionar aleatòriament de 14 a 20 vaques amb un elevat recompte de cèl·lules somàtiques (un indicador de mastitis)  de 8 ramats lleters. D’aquests animals es van recollir hisops de pell de mugrons i mostres de llet crua de les extremitats dreta i esquerra posteriors. Aquestes mostres es van recollir de forma asèptica per a la seva identificació preliminar utilitzant el cultiu bacterià. Les colònies de mostres amb sospita clínica de tenir NAS es van identificar a nivell d’espècie mitjançant MALDI-TOF.

Dels 511 aïllats de 142 vaques, el 78% (n = 399) van ser identificats per MALDI-TOF. El percentatge de NAS correctament identificats a partir de mostres de llet (91%, 105/115) amb MALDI-TOF va ser major que el percentatge de la pell dels mugrons (68%, 268/396). Dels aïllats identificats, el 93% (n = 373) es van identificar amb èxit com NAS, mentre que els 26 restants (7%) van mostrar ser altres espècies bacterianes. D’aquests 26 aïllaments diferents, 1 es va originar a partir de llet (Corynebacterium stationis), mentre que 25 es van originar a partir de pell de mugró: Aerococcus viridans (n ​​= 7), Bacillus pumilus (n = 13), Enterococcus saccharolyticus (n = 1), Clostridium septicum (n = 1), Corynebacterium stationis (n = 2) i Corynebacterium casei (n = 1). El MALDI-TOF va identificar 85 (98/115) i 62% (245/396) dels aïllats en la primera prova. Els aïllats que no es van identificar a nivell d’espècie en la primera prova es van sotmetre a una segona prova i es van identificar 47 (8/17) i 32% (48/151) de pell de llet i mugró, respectivament. Després de 2 rondes de MALDI-TOF, el 22% (n = 112) dels aïllaments no es van identificar, el que representa 103 de la pell dels mugrons i 9 de la llet. Divuit aïllaments sense identificació per MALDI-TOF es van identificar amb èxit a nivell d’espècie mitjançant la seqüenciació, on 16 es van identificar correctament com NAS, mentre els altres dos van resultar ser Corynebacterium stationis.

Aquestes troballes indiquen que MALDI-TOF és una eina valuosa per a la identificació i tipificació de les espècies de NAS a partir de mostres de llet, però és menys útil per a la identificació d’aïllats de mostres no làcties. A més, tant en la primera com en la segona ronda, el rendiment de MALDI-TOF per a la identificació d’aïllats procedents de la llet va ser més gran que per als procedents de la pell dels mugrons. Una possible explicació és que aquests bacteris no identificats de la pell dels mugrons provenen de la seva microbiota natural (bacteris comensals), que no s’han inclòs prèviament a la base de dades present en el sistema, que té una representació principal d’agents patògens. A més, les troballes van mostrar que la gran majoria dels aïllaments de NAS no identificables es van originar a partir de la pell dels mugrons. Una explicació raonable podria ser que aquests aïllaments són noves espècies NAS. Una altra raó és que aquests aïllaments podrien ser espècies NAS conegudes però no estan incloses a la base de dades. Cal tenir en compte que els aïllaments de NAS que s’originen en la pell dels mugrons poden requerir rondes addicionals per al seu identificació per MALDI-TOF en comparació amb els que s’originen a partir de la llet. Una possible explicació podria ser que aquests aïllats bacterians de l’ambient poden haver desenvolupat una capa extra o una càpsula de material proteic com a mitjà de protecció contra condicions ambientals desfavorables.

Es va mostrar que MALDI-TOF és un assaig fiable per a la identificació i diferenciació d’espècies NAS de mostres de llet asèpticament recol·lectades. L’assaig es pot usar per a la identificació d’espècies NAS a partir d’hisops de pell de mugrons, però la confirmació amb eines basades en àcids nucleics és vital per a la identificació precisa d’algunes espècies i soques.

L’estudi ha estat publicat recentment a la revista Journal of Dairy Science:

Mahmmod IS, Nonnemann B, Svennesen L, Pedersen K, Klaas IC. 2018. Typeability of MALDI-TOF assay for identification of non-aureus staphylococci associated with Bovine intramammary Infections and TEAT apex Colonization. Journal of Dairy Science

Aquest estudi va ser part del projecte d’investigació “STOPMAST “finançat per la Danish Milk Levy Foundation (Aarhus, Dinamarca). A més, el Dr. Yasser Mahmmod va gaudir d’una beca del Programa de Beques Postdoctorals de Mèrit (IDB-MSP), Banc de Desenvolupament Islàmic, Jeddah, Aràbia Saudita.

Coneix més sobre l'autor d'aquest post:

Related Posts

Be Sociable, Share!