Yıl: 2020 Cilt: 54 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 535 - 546 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.5578/mb.70085 İndeks Tarihi: 10-06-2021

Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması

Öz:
Acinetobacter calcoaceticus-Acinetobacter baumannii(Acb) kompleks; fenotipik olarak ayırt edilemez dü-zeyde benzer kabul edilen hastane kaynaklı enfeksiyon etkenleri olan A.baumannii, Acinetobacter nosoco-mialis, Acinetobacter pittii, Acinetobacter seifertii ve Acinetobacter djikshoorniae türleri ile çevresel bir tür olan A.calcoaceticus’tan oluşmaktadır. Acb kompleks içerisindeki türlerin antimikrobiyal duyarlılık ve klinik sonuçları farklı olduğu için tür düzeyinde tam ve doğru tanımlanmaları önemlidir. Konvansiyonel fenotipik yöntemler, en önemli klinik tür olan A.baumannii de dahil olmak üzere Acb kompleks üyesi türlerin tanımlanması için za-man alıcı, güvenilirlik ve yeterliliği düşük yöntemlerdir. Acb kompleks türlerinin tanımlanması için çoğaltılmışribozomal DNA kesim analizi [amplifiedribosomal DNArestrictionanalysis(ARDRA)] ve blaOXA-51-benzeri genine özgül polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) gibi güvenilir moleküler yöntemlerin rutin tanı laboratuvarlarında kul-lanımı çoğu zaman mümkün olmamaktadır. Son yıllarda, klinik laboratuvarlarda bakteri türlerinin tanımlan-ması için hızlı, düşük maliyetli ve kullanışlı matriks ile desteklenmiş lazer dezorpsiyon iyonizasyon uçuş zamanı kütle spektrometresi [matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS)] yöntemi geliştirilmiştir. Bu çalışmada, A.baumannii kan izolatlarının tanısında MALDI-TOF yöntemi-nin tanı performansını değerlendirmek amaçlanmıştır. Çalışmaya, Ocak 2016-Aralık 2016 tarihleri arasında, üniversite hastanelerinin yoğun bakım ünitelerinden izole edilen 180 adet tekrarlamayan karbapenem dirençli Acb kompleks (izolat numaraları: TR1-TR60) ve A.baumannii (TR61-TR180) kan izolatı alınmıştır. Tüm izolatlar, blaOXA-51-benzerigene özgül gerçek zamanlı PCR (Rt-PCR), ARDRA (kesim enzimleri-AluI, CfoI, MboI MspI, RsaI) ve MALDI-TOF MS (VITEK® MS, bioMérieux, Fransa) yöntemleri ile değerlendirilmiştir. ARDRA yöntemiyle TR10, TR31, TR35 ve TR52 izolatları dışında tüm izolatlar A.baumannii olarak tanımlanmıştır. Tüm izolatlardan TR10, TR31 ve TR52 dışında kalan 177 izolatta blaOXA-51-benzeri gen varlığı saptanmıştır. blaOXA-51-benzeri gen varlığı gösterilemeyen bir izolat (TR31), ARDRA yöntemi ile A.pittii olarak tanımlanmıştır. ARDRA ve blaOXA-51-benzeri gene özgül Rt-PCR yöntemlerinin birlikte A.baumannii olarak tanımladığı 176 izolat referans kabul edile-rek, MALDI-TOF yönteminin tanı kapasitesi değerlendirilmiştir. Toplam 176 izolat için MALDI-TOF yönteminin duyarlılığı %99.4, özgüllüğü ise %75 olarak bulunmuştur. Yöntemin, A.baumannii’nin tür düzeyinde tanım-lanması için doğruluk değeri %98.9 olarak hesaplanmıştır. MALDI-TOF sistemi, rutin tanı laboratuvarlarında giderek artan oranlarda kullanılan, bakterilerin cins, tür ve alt tür düzeyinde tanımlanmalarına olanak sağlayan yüksek duyarlılık ve özgüllüğe sahip bir yöntemdir. MALDI-TOF yönteminin, veri tabanlarının geliştirilmesiyle, gelecekte rutin tanı laboratuvarlarında daha fazla türü tanımlayabilen, bakterilerde antibiyotik direnç ve virü-lans belirteçlerini test edebilen ideal bir sistem olacağını düşünüyoruz.
Anahtar Kelime:

The Identification of Acinetobacter baumannii Blood Isolates by MALDI-TOF MS, ARDRA and blaOXA-51-like Gene-Specific Real-Time PCR

Öz:
TheAcinetobacter calcoaceticus-Acinetobacter baumannii(Acb) complex consists of phenotypically very similar nosocomial species; A.baumannii, Acinetobacter nosocomialis, Acinetobacter pittii, Acinetobacter seifertiiand Acinetobacter djikshoorniae and one environmental species A.calcoaceticus. The rapid and accurate iden-tification of the members of Acb complex is critical as these nosocomial pathogens can show differences in antimicrobial susceptibility and clinical outcomes. The conventional phenotypic methods are slow, unreliable and less efficient for the differentiation of Acb complex species, including the A.baumannii species within the Acb complex. Although various molecular methods are available, such as amplifiedribosomal DNArest-rictionanalysis(ARDRA) and blaOXA-51-like gene specific PCR, they are usually inconvenient for the routine diagnostic laboratories. Recently, matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) offers an opportunity for rapid, cost-effective and convenient bacterial identification in routine diagnostic procedures conducted in clinical laboratory. In this study, we aimed to evaluate the diag-nosis performance of MALDI-TOF MS system to identify blood isolates of A.baumannii. A total of 180 non-duplicate carbapenem resistant Acb complex (strain numbers; TR1-TR60) and A.baumannii (TR61-TR180) blood isolates were collected from the intensive care units of the three university hospitals in Turkey from January 2016 to December 2016. All isolates were evaluated by using blaOXA-51-like gene specific real time (Rt-PCR) analysis, ARDRA (restriction enzymes-AluI, CfoI, MboI, MspI, RsaI) method and MALDI-TOF MS (VITEK® MS, bioMérieux, France) system. All the strains except TR10, TR31, TR35 and TR52 were identified as A.baumannii by ARDRA method. Out of 177 of all the isolates, presence of blaOXA-51-like gene was found except for TR10, TR31 and TR52 isolates. However, TR31 without the presence of blaOXA-51-like gene was identified as A.pittii using the ARDRA. Totally 176 isolates which were identified as A.baumannii by both of the methods, ARDRA and Rt-PCR- blaOXA-51-like, were accepted as a reference for the evaluation of the diagnosis performance capacity of the MALDI-TOF MS. Overall, for all 176 isolates tested, the sensitivity obtained with the MALDI-TOF MS were 99.4% with 75% specificity. The accuracy value of the method was determined as 98.9% for the identification of A.baumannii to the species level. MALDI-TOF MS is increasingly used in diag-nostic microbiology for the routine identification of bacteria to the genus, species or subspecies level with high rates of sensitivity and specificity. In future, by expanding the database, MALDI-TOF MS system would possibly become the ideal method for routine diagnostic laboratories that could potentially identify more species and even determine some characteristics of antimicrobial resistance and virulence determinants.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Bibliyografik
  • 1. List of Procaryotic names with Standing in Nomenclature. Genus Acinetobacter. https://lpsn.dsmz.de/genus/ acinetobacter Erişim tarihi: 15.12.2019
  • 2. Gerner-Smidt P, Tjernberg I, Ursing J. Reliability of phenotypic tests for identification of Acinetobacter species. J Clin Microbiol 1991; 29(2): 277-82.
  • 3. Nemec A, Krizova L, Maixnerova M, Sedo O, Brisse S, Higgins PG. Acinetobacter seifertii sp. nov., a member of the Acinetobacter calcoaceticus-Acinetobacter baumannii complex isolated from human clinical specimens. Int J Syst Evol Microbiol 2015; 65(Pt 3): 934-42.
  • 4. Cosgaya C, Marí-Almirall M, Van Assche A, Fernández-Orth D, Mosqueda N, Telli M, et al. Acinetobacter dijkshoorniae sp. nov., a member of the Acinetobacter calcoaceticus-Acinetobacter baumannii complex mainly recovered from clinical samples in different countries. Int J Syst Evol Microbiol 2016; 66(10): 4105-11.
  • 5. Doi Y, Murray G, Peleg AY. Acinetobacter baumannii: evolution of antimicrobial resistance-treatment options. Semin Respir Crit Care Med 2015; 36(1): 85-98.
  • 6. Vaneechoutte M, Dijkshoorn L, Tjernberg I, Elaichouni A, de Vos P, Claeys G, et al. Identification of Acinetobacter genomic species by amplified ribosomal DNA restriction analysis. J Clin Microbiol 1995; 33(1): 11-5.
  • 7. Dijkshoorn L, Van Harsselaar B, Tjernberg I, Bouvet P J, Vaneechoutte M. Evaluation of amplified ribosomal DNA restriction analysis for identification of Acinetobacter genomic species. Syst Appl Microbiol 1998; 21(1): 33-9.
  • 8. Chang HC, Wei YF, Dijkshoorn L, Vaneechoutte M, Tang CT, Chang TC. Species-level identification of isolates of the Acinetobacter calcoaceticus-Acinetobacter baumannii complex by sequence analysis of the 16S-23S rRNA gene spacer region. J Clin Microbiol 2005; 43(4): 1632-9.
  • 9. Yang Q, Rui Y. Two multiplex real-time PCR assays to detect and differentiate Acinetobacter baumannii and non-baumannii Acinetobacter spp. carrying blaNDM, blaOXA-23-like, blaOXA-40-like, blaOXA-51-like, and blaOXA-58like genes. PLoS ONE 2016; 11(7): e0158958.
  • 10. Lee MJ, Jang SJ, Li XM, Park G, Kook JK, Kim MJ, et al. Comparison of rpoB gene sequencing, 16S rRNA gene sequencing, gyrB multiplex PCR, and the VITEK2 system for identification of Acinetobacter clinical isolates. Diagn Microbiol Infect Dis 2014; 78(1): 29-34.
  • 11. Khosravi AD, Sadeghi P, Shahraki AH, Heidarieh P, Sheikhi N. Molecular methods for identification of Acinetobacter species by partial sequencing of the rpoB and 16S rRNA genes. J Clin Diagn Res 2015; 9(7): DC09-13.
  • 12. Turton J, Woodford N, Glover J, Yarde S, Kaufmann ME, Pitt TL. Identification of Acinetobacter baumannii by detection of the blaOXA-51-like carbapenemase gene intrinsic to this species. J Clin Microbiol 2006; 44(8): 2974-6.
  • 13. Wang J, Ruan Z, Feng Y, Fu Y, Jiang Y, Wang H, et al. Species distribution of clinical Acinetobacter isolates revealed by different identification techniques. PLoS ONE 2014; 9(8): e104882.
  • 14. Espinal P, Seifert H, Dijkshoorn L, Vila J, Roca I. Rapid and accurate identification of genomic species from the Acinetobacter baumannii (Ab) group by MALDI-TOF MS. Clin Microbiol Infect 2012; 18(11): 1097-103.
  • 15. Hou C, Yang S. Drug resistant gene of blaOXA-23, blaOXA-24, blaOXA-51 and blaOXA-58 in Acinetobacter baumannii. Int J Clin Exp Med 2015; 8(8): 13859-63.
  • 16. Woodford N, Ellington MJ, Coelho JM, Turton JF, Ward ME, Brown S, et al. Multiplex PCR for genes encoding prevalent OXA carbapenemases in Acinetobacter spp. Int J Antimicrob Agents 2006; 27(4): 351-3
  • 17. Nemec A, Krizova L, Maixnerova M, van der Reijden TJK, Deschaght P, Passet V, et al. Genotypic and phenotypic characterization of the Acinetobacter calcoaceticus-Acinetobacter baumannii complex with the proposal of Acinetobacter pittii sp. nov. (formerly Acinetobacter genomic species 3) and Acinetobacter nosocomialis sp. nov. (formerly Acinetobacter genomic species 13TU). Res Microbiol 2011; 162(4): 393-404.
  • 18. Vijayakumar S, Biswas I, Veeraraghavan B. Accurate identification of clinically important Acinetobacter spp.: an update. Future Sci OA 2019; 5(6): FSO395.
  • 19. Marí-Almirall M, Cosgaya C, Higgins PG, Van Assche A, Telli M, Huys G, et al. MALDI-TOF/MS identification of species from the Acinetobacter baumannii (Ab) group revisited: inclusion of the novel A.seifertii and A.dijkshoorniae species. Clin Microbiol Infect 2017; 3(3): 210.e1-210.e9.
  • 20. Brown S, Young HK, Amyes SGB. Characterisation of OXA-51, a novel class D carbapenemase found in genetically unrelated clinical strains of Acinetobacter baumannii from Argentina. Clin Microbiol Infect 2005; 1(1): 15-23.
  • 21. Evans BA, Amyes SGB. OXA β-lactamases. Clin Microbiol Rev 2014; 27(2): 41-63.
  • 22. Zander E, Higgins PG, Fernández-González A, Seifert H. Detection of intrinsic blaOXA-51-like by multiplex PCR on its own is not reliable for the identification of Acinetobacter baumannii. Int J Med Microbiol 2013; 303(2): 88-9.
  • 23. Ahmadi A, Salimizand H. Delayed identification of Acinetobacter baumannii during an outbreak owing to disrupted blaOXA-51-like by ISAba19. Int J Antimicrob Agents 2017; 50(1): 119-22.
  • 24. Lee YT, Kuo SC, Chiang MC, Yang SP, Chen CP, Chen TL, et al. Emergence of carbapenem-resistant nonbaumannii species of Acinetobacter harboring a blaOXA-51-like gene that is intrinsic to A.baumannii. Antimicrob Agents Chemother 2012; 56(2): 1124-7.
  • 25. Shehata AI, Al-Aidan AA, Al-Shahrani B, Al-Harbi NA, Alharbi SA. Typing of Acinetobacter baumannii strains isolated from hospital patients by amplified ribosomal DNA restriction analysis (ARDRA). Biosci Biotech Res Asia 2011; 8(2): 469-82.
  • 26. Ahmed SS, Alp E. Genotyping methods for monitoring the epidemic evolution of A.baumannii strains. J Infect Dev Ctries 2015; 9(4): 347-54.
  • 27. Gómez RF, Castillo A, Chávez-Vivas M. Characterization of multidrug-resistant Acinetobacter ssp. strains isolated from medical intensive care units in Cali - Colombia. Colomb Med (Cali) 2017; 48(4):1 83-90.
  • 28. Lee SY, Shin JH, Kim SH, Shin MG, Suh SP, Ryang DW. Evaluation of matrix-assisted laser desorption ionizationtime of flight mass spectrometry-based VITEK MS system for the identification of Acinetobacter species from blood cultures: comparison with VITEK 2 and MicroScan systems. Ann Lab Med 2015; 35(1): 62-8.
APA Gozalan A, AYDOĞAN S, haciseyitoglu d, Kuzucu c, Koksal Cakirlar F, Acikgoz Z, DURMAZ R (2020). Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması. , 535 - 546. 10.5578/mb.70085
Chicago Gozalan Aysegul,AYDOĞAN SİBEL,haciseyitoglu demet,Kuzucu cigdem,Koksal Cakirlar Fatma,Acikgoz Ziya Cibali,DURMAZ RIZA Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması. (2020): 535 - 546. 10.5578/mb.70085
MLA Gozalan Aysegul,AYDOĞAN SİBEL,haciseyitoglu demet,Kuzucu cigdem,Koksal Cakirlar Fatma,Acikgoz Ziya Cibali,DURMAZ RIZA Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması. , 2020, ss.535 - 546. 10.5578/mb.70085
AMA Gozalan A,AYDOĞAN S,haciseyitoglu d,Kuzucu c,Koksal Cakirlar F,Acikgoz Z,DURMAZ R Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması. . 2020; 535 - 546. 10.5578/mb.70085
Vancouver Gozalan A,AYDOĞAN S,haciseyitoglu d,Kuzucu c,Koksal Cakirlar F,Acikgoz Z,DURMAZ R Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması. . 2020; 535 - 546. 10.5578/mb.70085
IEEE Gozalan A,AYDOĞAN S,haciseyitoglu d,Kuzucu c,Koksal Cakirlar F,Acikgoz Z,DURMAZ R "Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması." , ss.535 - 546, 2020. 10.5578/mb.70085
ISNAD Gozalan, Aysegul vd. "Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması". (2020), 535-546. https://doi.org/10.5578/mb.70085
APA Gozalan A, AYDOĞAN S, haciseyitoglu d, Kuzucu c, Koksal Cakirlar F, Acikgoz Z, DURMAZ R (2020). Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması. Mikrobiyoloji Bülteni, 54(4), 535 - 546. 10.5578/mb.70085
Chicago Gozalan Aysegul,AYDOĞAN SİBEL,haciseyitoglu demet,Kuzucu cigdem,Koksal Cakirlar Fatma,Acikgoz Ziya Cibali,DURMAZ RIZA Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması. Mikrobiyoloji Bülteni 54, no.4 (2020): 535 - 546. 10.5578/mb.70085
MLA Gozalan Aysegul,AYDOĞAN SİBEL,haciseyitoglu demet,Kuzucu cigdem,Koksal Cakirlar Fatma,Acikgoz Ziya Cibali,DURMAZ RIZA Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması. Mikrobiyoloji Bülteni, vol.54, no.4, 2020, ss.535 - 546. 10.5578/mb.70085
AMA Gozalan A,AYDOĞAN S,haciseyitoglu d,Kuzucu c,Koksal Cakirlar F,Acikgoz Z,DURMAZ R Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması. Mikrobiyoloji Bülteni. 2020; 54(4): 535 - 546. 10.5578/mb.70085
Vancouver Gozalan A,AYDOĞAN S,haciseyitoglu d,Kuzucu c,Koksal Cakirlar F,Acikgoz Z,DURMAZ R Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması. Mikrobiyoloji Bülteni. 2020; 54(4): 535 - 546. 10.5578/mb.70085
IEEE Gozalan A,AYDOĞAN S,haciseyitoglu d,Kuzucu c,Koksal Cakirlar F,Acikgoz Z,DURMAZ R "Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması." Mikrobiyoloji Bülteni, 54, ss.535 - 546, 2020. 10.5578/mb.70085
ISNAD Gozalan, Aysegul vd. "Acinetobacterbaumannii Kanİzolatlarının MALDI-TOF MS, ARDRA ve blaOXA-51-benzeri Gene Özgül Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Tanımlanması". Mikrobiyoloji Bülteni 54/4 (2020), 535-546. https://doi.org/10.5578/mb.70085