Identifizierung von bakteriellen Isolaten veterinären Ursprungs mit MALDI-TOF MS

Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 128, 24-30

DOI: 10.2376/0005-9366-128-24

© Schlütersche Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG. 2015

Publiziert: 01/2015

Summary

Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) has recently emerged as a rapid and accurate identification method for bacterial species. Although it has been successfully applied for the identification of human pathogens, it has so far not been well evaluated for routine identification of veterinary bacterial isolates. This study was performed to compare and evaluate the performance of MALDI-TOF MS based identification of veterinary bacterial isolates with commercially available conventional test systems. Discrepancies of both methods were resolved by sequencing 16S rDNA and, if necessary, the infB gene for Actinobacillus isolates. A total of 375 consecutively isolated veterinary samples were collected. Among the 357 isolates (95.2%) correctly identified at the genus level by MALDI-TOF MS, 338 of them (90.1% of the total isolates) were also correctly identified at the species level. Conventional methods offered correct species identification for 319 isolates (85.1%). MALDI-TOF identification therefore offered more accurate identification of veterinary bacterial isolates. An update of the in-house mass spectra database with additional reference spectra clearly improved the identification results. In conclusion, the presented data suggest that MALDITOF MS is an appropriate platform for classification and identification of veterinary bacterial isolates.

Zusammenfassung

Die Matrix-unterstützte Laser-Desorptions/Ionisations Massenspektrometrie (MALDI-TOF MS) ist eine schnelle Methode zur akkuraten Identifizierung bakterieller Isolate. Obwohl diese Methode bereits erfolgreich zur Identifizierung humaner Isolate eingesetzt wird, wurde ihre Eignung noch nicht für die Identifizierung von Isolaten aus dem Bereich der Veterinärmedizin in der Routineanalytik evaluiert. Ziel dieser Studie war es die Leistungsfähigkeit von MALDI-TOF MS für derartige Isolate mit konventionellen Testsystemen zu vergleichen und zu evaluieren. Widersprüche im Identifizierungsergebnis zwischen den beiden Methoden wurden durch Sequenzierung der 16S rDNA und, wenn notwendig, eines Genabschnitts des infB-Gens für Isolate der Gattung Actinobacillus aufgelöst. Insgesamt wurden 375 bakterielle Isolate veterinären Ursprungs aus der Routineanalytik gesammelt. Von den 357 Isolaten (95,2 %), die auf Gattungsebene mit MALDI-TOF MS richtig identifiziert wurden, wurden 338 Isolate (90,1 % der Gesamtisolate) auch auf Speziesebene richtig identifiziert. Konventionelle Methoden führten zur korrekten Speziesidentifizierung von 319 Isolaten (85,1 %). Demnach war der Anteil der nicht korrekten Identifizierungen mit MALDI-TOF MS geringer als mit konventionellen Methoden. Die Ergänzung der internen Spektren-Datenbank des Bayerischen Landesamtes für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL) mit eigenen Referenzspektren hat die Identifizierungsergebnisse deutlich verbessert. Die hier vorgestellten Daten legen nahe, dass MALDI-TOF MS eine geeignete Plattform zur Klassifizierung und Identifizierung von bakteriellen Isolaten veterinären Ursprungs ist.