Veriviljelynäytteiden analysointi MALDI-TOF-menetelmällä : Bakteerien tunnistus lyhennetyillä kasvatusajoilla

Abstract

MALDI-TOF on menetelmä, jolla voidaan luokitella mikro-organismeja taksonomisesti niiden proteiiniprofiilin mukaan. Opinnäytetyön tavoite oli testata MALDI-TOF-menetelmään perustuvaa VITEK® MS-laitteen soveltuvuutta veriviljelylöydösten tunnistamiseen lyhyillä inkubaatioajoilla. Tavoitteena oli tuottaa tietoa MALDI-TOF-menetelmästä ja sen hyödyntämisestä veriviljelytutkimuksessa. Perimmäinen tavoite oli nopeuttaa veriviljelydiagnostiikkaa. Opinnäytetyön käytännön osuus toteutettiin Fimlab Laboratoriot Oy:n mikrobiologian laboratoriossa.

Tarkoitus oli testata MALDI-TOF- menetelmän kykyä tunnistaa aerobibakteereja entistä lyhyemmillä kasvatusajoilla. Testauksesta rajattiin pois muut mikrobit, kuten hiivat. Normaalisti näytteitä inkuboidaan 18-24 tuntia ennen MALDI-TOF-analyysiä. Testauksessa inkubaatioaikaa lyhennettiin kahteen, neljään ja kuuteen tuntiin. Inkubaatioajan lyhentämisen vaikutusta testattiin menetelmän toimintaan. Tutkimuskysymyksessä pyrittiin selvittämään, voidaanko kasvavien veriviljelyiden bakteerit tunnistaa luotettavasti suositusaikaa lyhyemmillä kasvatusajoilla. Opinnäytetyö on kvantitatiivinen ja kokeellinen. Testauksessa analysoitiin 100 positiivista veriviljelynäytettä, jotka oli kerätty etukäteen testausta varten.

Suurin osa näytteistä oli 1-3 viikkoa vanhoja, mistä johtuen kovin hyviä tunnistustuloksia ei saatu valittujen aikapisteiden kohdalla. Selkeä ero oli kuitenkin tuoreiden ja vanhojen näytteiden välillä. Tuorenäytteitä oli testauksessa vähän, mutta ne saatiin tunnistettua paremmin kuin vanhat näytteet. Johtopäätöksenä todettiin, että kasvatusajan lyhentämisen vaikutusta menetelmän toimivuuteen ei voi testata vanhoilla näytteillä. Vanhoissa näytteissä bakteerit olivat huonossa kasvuvaiheessa tai alkaneet jo kuolla. Tulosten perusteella voidaan kuitenkin arvella, että lyhyempää inkubaatioaikaa voitaisiin käyttää nopeasti kasvaville bakteerilajeille. Jatkotutkimuksena ehdotettiin testauksen toistamista tuoreilla veriviljelynäytteillä.

MALDI-TOF is a technology used in clinical microbiology laboratories. It is used to identify different micro-organisms from various sample materials such as blood and urine samples. The objective of this study was to test MALDI-TOF to identify bacteria with short incubation time. The focus of this study was to examine how the reduced incubation time affects on aerobe bacteria identification with MALDI-TOF. As a sample material we used positive blood culture samples. The purpose of this study was to speed up bacterial identification results of positive blood culture samples.

In this study we analyzed 100 positive blood culture samples with MALDI-TOF. The data were analyzed using quantitative content analysis. The recommended incubation time for MALDI-TOF samples is 18-24 hours. In this study the incubation time was shortened to 2, 4, and 6 hours. Most of the samples used were collected 1-3 weeks before the analysis.

The results stated that this kind of study can not be made using samples preserved for several weeks. The bacteria in these kind of samples were in inappropriate phase of growth and this affected our results significantly. However the results suggest that short incubation time seemed to apply to fast growing bacteria. As a conclusion we recommend reconducting the study using fresh blood culture samples.