MALDI-TOF na microbiologia

Até recentemente, os laboratórios diagnósticos clínicos confiaram predominante em maneiras fenotípicas convencionais de diagnosticar infecções, e às vezes no gene que arranja em seqüência técnicas. Os avanços os mais atrasados na tecnologia incluem a espectrometria em massa matriz-ajudada do tempo--vôo da ionização da dessorção do laser (MALDI-TOF) que incorporou a prática microbiológica quotidian.

A espectrometria em massa de MALDI-TOF gera as impressões digitais espectrais em massa específicas, que podem ser vistas como assinaturas originais dos micro-organismos que podem ajudar em sua identificação exacta aos níveis do género e da espécie - com potencial vasto ser empregado para a dactilografia da tensão.

Identificação bacteriana

Diversas aproximações para utilizar a espectrometria em massa de MALDI-TOF estão sendo usadas agora em laboratórios diagnósticos microbiológicos. Uma aproximação compara resultados às bases de dados de assinaturas disponíveis no comércio da espectrometria em massa para identificar as bactérias da amostra, e usos de um segundo uma base de dados do proteome identificar massas do biomarker nas bactérias dos genomas arranjados em seqüência. A segunda aproximação da bioinformática permite diferenças da variação em condições do tratamento do crescimento e da amostra da cultura, enquanto é primeiramente particularmente útil em métodos rotineiros do laboratório, tais como diagnósticos, e pode se diferenciar entre a espécie e a subespécie.

Dado sua precisão, a tecnologia pode igualmente directamente ser aplicada às várias amostras clínicas, especialmente sangue, líquido cerebrospinal, urina, líquido pleural, e líquido peritoneal. A limitação principal é a quantidade de bactérias actuais nas amostras, devido ao limite de detecção de protocolos actuais de MALDI-TOF. Para contornear este inconveniente, os grandes volumes são exigidos geralmente para o sangue e as amostras de urina, assim como usando culturas como um enriquecimento adicional para o sangue.

Os resultados observados para a identificação bacteriana com espectrometria em massa de MALDI-TOF usando qualquer uma das duas aproximações acima mencionadas, do rendimento diagnóstico e da precisão dependem altamente da taxonomia bacteriana e da qualidade de bases de dados usadas.

Uma das vantagens principais de empregar a tecnologia de MALDI-TOF para identificar as bactérias é a disponibilidade rápida dos resultados, que estão tipicamente prontos em menos do que uma hora. Além disso, a espectrometria em massa de MALDI-TOF permite a identificação precisa de uma grande diversidade das bactérias que têm traços fenotípicos escassos e que necessitaram o gene do rRNA 16S que arranja em seqüência antes da era de MALDI-TOF.

Identificação fungosa

A espectrometria em massa de MALDI-TOF foi afinada rapidamente e com sucesso para a identificação dos fungos. Por agora, este método está usado principalmente para a identificação rotineira do fermento, quando uma revelação mais adicional for necessário (especialmente em bibliotecas dos protocolos e da base de dados da preparação da amostra) utilizar esta aproximação da identificação para outros grupos de fungos (tais como dermatophytes e fungos filamentous).

Aparentado à situação com bactérias, misidentification ou não-identificação de géneros e da espécie fungosos pela espectrometria em massa de MALDI-TOF é essencialmente devido aos erros, às ausências ou aos espectros incompletos da referência nas bases de dados. O inconveniente é que os espectros da referência incluídos actualmente nas bases de dados de sistemas comercialmente acessíveis da espectrometria em massa de MALDI-TOF estão incompletos.

Além disso, o sinal espectral pertinente aos fungos filamentous depende do fenótipo fungoso - que inclui o basidiospore, o corpo frutificando, o mycelium de superfície e o mycelium da carcaça. Além, quando crescido na placa de ágar, o mycelium vegetativo mostra as zonas múltiplas que correspondem às idades ou às fases distintas da revelação. Isto pode conduzir ao misidentification e assim que aos resultados da variável da mesma amostra, conseqüentemente é vital que as bases de dados incluem uma base de dados completa de impressões digitais múltiplas do MS das fases desenvolventes diferentes de fungos filamentous para assegurar a identificação correcta.

Rentabilidade da precisão, do tempo e

Quando comparada com os métodos convencionais para a identificação microbiana, a espectrometria em massa de MALDI-TOF em uma maioria dos casos confere um ganho substancial do coordenador/do tempo funcionamento do técnico (que preparam amostras) e do tempo de resposta (que obtem resultados com procedimento analítico automatizado).

Contudo, a compra do instrumento da espectrometria em massa de MALDI-TOF é indubitàvelmente um dos investimentos de capital os mais caros para o laboratório clínico da microbiologia. Isto significa que as justificações do custo e o custo adequados analisam devem ser levados a cabo, que devem incluir etapas obrigatórias do controle da qualidade.

Aplicações

O MS de MALDI-TOF é usado em uma variedade de indústrias, esta inclui a química, o metabolomics, e a genómica, também clínica e as aplicações biofarmaceuticos, orgânicos do diagnóstico e do tratamento. Em aplicações da química orgânica MALDI-TOF é usado para analisar massas do ácido nucleico, da proteína e do polímero, assim como identifica misturas complexas dos oligonucleotides e de proteínas pequenas, fornecendo pesquisadores bioquímicos e químicos com a informação útil. O MS de MALDI-TOF joga um papel crucial no avanço do diagnóstico paciente rápido e de resultados melhorados da saúde. Um excelente exemplo deste é seu uso na classificação rotineira de amostras pacientes dos micro-organismos dentro - para a microbiologia clínica.

Conclusão

Em conclusão, a espectrometria em massa de MALDI-TOF é uma tecnologia nova fascinante para a identificação microbiana que é rápida, eficiente, eficaz na redução de custos e simples de usar. Logo este instrumento será patente em laboratórios diagnósticos como, apesar do custo significativo do instrumento e de sua manutenção, os materiais de consumo e o custo running são muito mais baixos quando comparados aos métodos convencionais.

Chloe revisto Barnett, BSc

Fontes

  1. http://www.caister.com/cimb/v/v23/17.pdf
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  5. http://www.jidc.org/index.php/journal/article/view/25212071
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  7. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378517310009300
  8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21133692

[Leitura adicional: Espectrometria em massa]

Last Updated: Nov 26, 2018

Dr. Tomislav Meštrović

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Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

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