MALDI-TOF MS -menetelmän soveltuvuus Brachyspira-diagnostiikkaan ja Brachyspira-PCR-testien käyttöönoton validointi

Abstract

Opinnäytetyöhön liittyvä Brachyspira hyodysenteriae -bakteeri aiheuttaa sioille sikadysenteriaa, joka on tärkeä sikojen sairaus. Muista Brachyspira-lajeista myös B. pilosicoli ja mahdollisesti myös eräät B. intermedia -kannat voivat aiheuttaa sioilla eriasteisia suolistotulehduksia. Kaikkia näitä kolmea Brachyspira-lajia diagnosoidaan eintarviketurvallisuusvirasto Eviran eläintautibakteriologian tutkimusyksikössä.

Opinnäytetyö tehtiin Elintarviketurvallisuusvirasto Eviran eläintautibakteriologian tutkimusyksikön Helsingin laboratoriojaostossa. Työssä selvitettiin MALDI-TOF MS (Matriisiavusteinen laserdesorptio/ionisaatio-lentoaika-massaspektrometria) -menetelmän soveltuvuutta osaksi Eviran Brachyspira-diagnostiikkaa. Työ tehtiin käyttäen kaikkia kolmea Brachyspira-diagnostiikassa tutkittavaa Brachyspira-lajia. Käytettävät kannat oli varmistettu PCR (polymeraasiketjureaktio) -testeillä. Lisäksi validoitiin Brachyspira-menetelmään liittyvien PCR-testien pystyttäminen Eviran Helsingin eläintautibakteriologian laboratorioon. Validointi tapahtui vertaamalla Helsingissä tehtyjen Brachyspira-PCR-testien tuloksia Seinäjoella saatuihin tuloksiin.

Käytössä olevaan Brachyspira-menetelmään liittyvien PCR-testien pystyttäminen onnistui erinomaisesti, sillä Helsingin laboratoriojaostossa saadut tulokset olivat kaikki yhteneviä Seinäjoen laboratoriojaoston tulosten kanssa. Työssä kävi ilmi, että MALDI-TOF MS -menetelmää ei voida vielä käyttää Brachyspira-diagnostiikan osana, sillä saadut Brachyspira-bakteerien lajitunnistukset eivät olleet riittävän luotettavia. B. pilosicoli tunnistui tutkittavista Brachyspira-lajeista parhaiten. B. intermedia -kannat sekoittuvat muiden Brachyspira-lajien kanssa, eikä luotettavaa tunnistustulosta saatu. Tulevaisuudessa MALDI-TOF MS -menetelmän soveltumista Brachyspira-lajien tunnistamiseen voidaan mahdollisesti parantaa lisäämällä laitteen kirjastoon löydettyjä uusia Brachyspira-lajeja ja potilasnäytteistä eristettyjä paikallisia Brachyspira-kantoja.

The Brachyspira bacteria that is partly covered in this thesis is a cause for intestinal inflammation and illnesses in swines. The B. hyodysenteriae species is a cause of Swine dysentery. Other species such as the B. pilosicoli and the B. inetermedia cause different levels of intestinal inflammation. All three of these Brachyspira species are diagnosed in the veterinary bactereology department of the Finnish Food Safety Authority Evira.

The thesis was done in the Evira veterinary bactereology department based in Helsinki. The main task was to examine the suitability of the MALDI-TOF MS (Matrix-assisted laser de-sorption/ionization mass spectrometry) method as part of Evira's Brachyspira diagnostics. All three Brachyspira species used in the Brachyspira diagnostics were used in the thesis project. The Brachyspira species were verified using PCR (The polymerase chain reaction) tests. The project also included the erection of PCR tests in the Evira veterinary bacteriology department laboratory. Validation was done by comparing the results gotten from the Brachyspira tests made in Helsinki with the results gotten from the Evira Veterinary bacteriology Department based in Seinäjoki.

The erection of the PCR testing used for Brachyspira was a great success because the results in the Helsinki department were a match when compared with the results from the Seinäjoki department. While working on the thesis, it became apparent that the MALDI-TOF-MS method could not yet be used as part of Brachyspira diagnostics because the results in recognizing different species of the Brachyspira bacteria were not reliable enough. B. pilosicoli had the highest recognition rate while B. intermedia was recognized as other Brachyspira species; thus, there was no reliable results in recognizing the bacteria. The use of the MALDI-TOF-MS method in Brachyspira recognition may give better results by adding more Brachyspira species and Brachyspira strains isolated from patient samples to the library used.