Matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry as a new possibility for rapid identification of bacteria and fungi revolutionized the clinical microbiological diagnostics. It has an extreme importance in the routine microbiological laboratories, as identification of the pathogenic species rapidly will influence antibiotic selection before the final determination of antibiotic resistance of the isolate. The classical methods for identification of bacteria or fungi, based on biochemical tests, are influenced by many environmental factors. The matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry is a rapid method which is able to identify a great variety of the isolated bacteria and fungi based on the composition of conserved ribosomal proteins. Recently several other applications of the method have also been investigated such as direct identification of pathogens from the positive blood cultures. There are possibilities to identify bacteria from the urine samples in urinary tract infection or from other sterile body fluids. Using selective enrichment broth Salmonella sp from the stool samples can be identified more rapidly, too. The extended spectrum beta-lactamase or carbapenemase production of the isolated bacteria can be also detected by this method helping the antibiotic selection in some cases. Matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry based methods are suitable to investigate changes in deoxyribonucleic acid or ribonucleic acid, to carry out rapid antibiotic resistance determination or other proteomic analysis. The aim of this paper is to give an overview about present possibilities of using this technique in the clinical microbiological routine procedures.
A mikrobiológiai diagnosztika területén kevés technikai fejlesztés volt az elmúlt évtizedekben, amely olyan rohamos fejlődést hozott volna a baktériumok és gombák fajszintű (speciesszintű) identifikálásában, mint a „matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight” tömegspektrometria. A klinikai mikrobiológiai gyakorlatban ennek jelentősége felbecsülhetetlen, hiszen a kórokozó ismerete jelentősen befolyásolja a terápiás választást még az antimikrobás szerrel szembeni rezisztencia meghatározása előtt. A hagyományos speciesmeghatározás számos, a környezeti hatások által befolyásolt biokémiai reakción alapszik és sok esetben igen időigényes folyamat. A speciális tömegspektrometriás módszer néhány perc alatt elvégzi a kitenyésztett baktérium vagy gomba pontos identifikálását a konzervált riboszomális fehérjék tömegspektrometriás mérése alapján. Emellett a módszer alkalmazásának lehetőségét számos más új területen is kutatják. Így például a pozitív hemokultúrákból történő direkt kórokozó-meghatározás segítségével hamarabb megkezdhető a szeptikus beteg célzott antibiotikumkezelése. Lehetőség van a kórokozó direkt azonosítására pozitív vizeletmintából, esetleg egyébként steril testnedvekből, vagy megkísérelhető szelektív dúsítást követően Salmonella kimutatása székletből. Az izolált baktériumok „extended spectrum beta-lactamase” és karbapenemáztermelésének gyors kimutatása segítheti a terápiás választást. Ez a tömegspektrometriás módszer a közeljövőben a klinikai mikrobiológiai diagnosztika más területein is teret nyerhet, így például használható lehet a dezoxiribonukleinsav és a ribonukleinsav analízisére, gyors komplett rezisztencia meghatározására és más proteomikai alkalmazásokra is. A közlemény rövid áttekintést kíván adni ennek az új technikának a klinikai mikrobiológiai diagnosztikában való jelenlegi alkalmazhatóságáról. Orv. Hetil., 2014, 155(38), 1495–1503.
Keywords: MALDI-TOF MS; antibiotic resistance determination; rezisztenciameghatározás; species level identification; speciesidentifikálás; tipizálás; typing.