MALDI-TOF en microbiología

Hasta hace poco tiempo, los laboratorios diagnósticos clínicos confiaron predominante en maneras fenotípicas convencionales de diagnosticar infecciones, y a veces en el gen que ordenaba técnicas. Los últimos adelantos de la tecnología incluyen la espectrometría de masa matriz-ayudada de la hora de vuelo de la ionización de la desorción del laser (MALDI-TOF) que ha incorporado práctica microbiológica cotidiana.

La espectrometría de masa de MALDI-TOF genera las huellas dactilares espectrales en masa específicas, que se pueden ver como firmas únicas de los microorganismos que pueden ayudar en su identificación exacta a los niveles del género y de la especie - con potencial extenso de ser empleado para pulsar de la deformación.

Identificación bacteriana

Varias aproximaciones para utilizar la espectrometría de masa de MALDI-TOF ahora se están utilizando en laboratorios diagnósticos microbiológicos. Una aproximación compara resultados a las bases de datos de las firmas disponibles en el comercio de la espectrometría de masa para determinar las bacterias de la muestra, y aplicaciones de un segundo una base de datos del proteome de determinar masas del biomarker en las bacterias de los genomas ordenados. La segunda aproximación de la bioinformática permite diferencias de la variación en condiciones del tratamiento del incremento y de la muestra de la cultura, mientras que primero es determinado útil en métodos rutinarios del laboratorio, tales como diagnósticos, y puede distinguir entre la especie y la subespecie.

Dado su exactitud, la tecnología se puede también aplicar directamente a las diversas muestras clínicas, especialmente sangre, líquido cerebroespinal, orina, líquido pleural, y líquido peritoneal. La restricción mayor es la cantidad de bacterias presentes en las muestras, debido al límite de detección de los protocolos actuales de MALDI-TOF. Para sobrepasar esta desventaja, los volúmenes grandes se requieren generalmente para la sangre y las muestras de orina, así como usando culturas como enriquecimiento adicional para la sangre.

Los resultados observados para la identificación bacteriana con espectrometría de masa de MALDI-TOF usando cualquiera de las dos aproximaciones ya mencionadas, del rendimiento diagnóstico y de exactitud dependen altamente de la taxonomía bacteriana y de la calidad de bases de datos usadas.

Una de las ventajas principales de emplear la tecnología de MALDI-TOF para determinar bacterias es la disponibilidad rápida de los resultados, que están típicamente listos en menos que una hora. Por otra parte, la espectrometría de masa de MALDI-TOF habilita la identificación exacta de una diversidad grande de las bacterias que tienen rasgos fenotípicos escasos y que necesitaron el gen del rRNA 16S que ordenaba antes de la era de MALDI-TOF.

Identificación fungicida

La espectrometría de masa de MALDI-TOF fue adaptada rápidamente y con éxito para la identificación de hongos. Por ahora, este método se utiliza principalmente para la identificación rutinaria de la levadura, mientras que el revelado adicional se necesita (especialmente en bibliotecas de los protocolos y de la base de datos de la preparación de la muestra) para hacer uso de esta aproximación de la identificación para otros grupos de hongos (tales como dermatofitos y hongos filamentosos).

Relacionado con la situación con las bacterias, la identificación errónea o la no-identificación de géneros y de la especie fungicidas por espectrometría de masa de MALDI-TOF es esencialmente debido a los errores, a las ausencias o a los espectros incompletos de la referencia en bases de datos. La desventaja es que los espectros de la referencia incluidos actualmente en las bases de datos de los sistemas comercialmente accesibles de la espectrometría de masa de MALDI-TOF son incompletos.

Además, la señal espectral en relación con hongos filamentosos depende del fenotipo fungicida - que incluye basidióspora, la carrocería fructífera, el micelio superficial y el micelio del substrato. Además, cuando está crecido en la placa de agar, el micelio vegetativo muestra las zonas multíples que corresponden a las edades o a los escenarios distintos del revelado. Esto puede dar lugar a la identificación errónea y así que a resultados de la variable de la misma muestra, por lo tanto es vital que las bases de datos incluyen una base de datos completa de las huellas dactilares múltiples del ms de diversos escenarios de desarrollo de hongos filamentosos para asegurar la identificación correcta.

Rentabilidad de la exactitud, del tiempo y

En comparación con los métodos convencionales para la identificación microbiana, la espectrometría de masa de MALDI-TOF en una mayoría de casos consulta un avance sustancial del ingeniero/de la hora laborable del técnico (que prepara muestras) y del tiempo de vuelta (que obtiene resultados con procedimiento analítico automatizado).

Sin embargo, la compra del instrumento de la espectrometría de masa de MALDI-TOF es indudablemente una de las inversiones de capitales más costosas para el laboratorio clínico de la microbiología. Esto significa que las alineaciones del costo y el costo adecuados analiza deben ser perseguidos, que deben incluir pasos obligatorios del control de calidad.

Usos

Utilizan al ms de MALDI-TOF en una variedad de industrias, ésta incluye la química, el metabolomics, y la genómica, también clínica y los usos biopharmaceutical, orgánicos del diagnóstico y del tratamiento. En usos de la química orgánica MALDI-TOF se utiliza para analizar masas del ácido nucléico, de la proteína y del polímero, así como determina mezclas complejas de oligonucleótidos y de pequeñas proteínas, suministrando a investigadores bioquímicos y químicos la información útil. El ms de MALDI-TOF desempeña un papel crucial en el adelanto de la diagnosis paciente rápida y de los resultados perfeccionados de la salud. Un ejemplo típico de esto es su uso en la clasificación rutinaria de las muestras el hospitalizado de los microorganismos para la microbiología clínica.

Conclusión

En conclusión, la espectrometría de masa de MALDI-TOF es una tecnología nueva fascinadora para la identificación microbiana que es rápida, eficiente, de poco costo y simple utilizar. Pronto este instrumento será penetrante en laboratorios diagnósticos como, a pesar del costo importante del instrumento y de su mantenimiento, los materiales de consumo y el costo corriente son mucho más inferiores cuando están comparados a los métodos convencionales.

Chloe revisado Barnett, BSCA

Fuentes

  1. http://www.caister.com/cimb/v/v23/17.pdf
  2. http://www.scielo.br/pdf/jbpml/v49n3/06.pdf
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4525378/
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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

[Lectura adicional: Espectrometría de masa]

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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