Evaluation of ERIC-PCR as Genotyping Method for Corynebacterium pseudotuberculosis Isolates

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Investigação de genes de resistência às quinolonas e aminoglicosídeos em Klebsiella pneumoniae produtoras de carbapenemases do tipo KPC em hospitais do estado de São Paulo

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE

Perfil de suscetibilidade, genes de resistência aos aminoglicosídeos e similaridade genética em amostras de Acinetobacter baumannii isoladas em um Hospital Terciário

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE

Small hospitals matter: insights from the emergence and spread of vancomycin-resistant enterococci in 2 public hospitals in inner Brazil

Although vancomycin-resistant enterococci (VRE) are reported in Brazil since 1996, data on their impact over settings of different complexity are scarce. We performed a study aimed at identifying determinants ofVRE emergence and spread in a public hospital consortium (comprising 2 hospitals, with 318 and 57 beds) in inner Brazil. Molecular typing and case-control studies (addressing predictors of acquisition or clonality) were performed. Among 122 authocthonous isolates, 106 were Enterococcus faecium (22 clones), and 16, Enterococcus faecalis (5 clones). Incidence was greater in the small-sized hospital, and a previous admission to this hospital was associated with greater risk of VRE colonization or infection during admission to the larger one. Overall risk factors included comorbidities, procedures, and antimicrobials (piperacillin-tazobactam, cefepime, and imipenem). Risk factors varied among different hospitals, species, and clones. Our findings demonstrate that VRE can spread within low-complexity facilities and from these to larger hospitals. (C) 2015 Elsevier Inc. All rights reserved.

Determination of flagellar types by PCR-RFLP analysis of enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) and Shiga toxin-producing E. coli (STEC) strains isolated from animals in Sao Paulo, Brazil

This study evaluated the polymerase chain reaction- restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) analysis of fliC for typing flagella antigen (H) of Shiga toxin-producing Escherichia coil (STEC) and enteropathogenic E. coli (EPEC) strains isolated from different animals. The molecular typing of the H type was efficient in the determination of 93 (85%) strains. Two nonmotile (H-) E. coil strains showed a PCR-RFLP electrophoretic profile that did not match known H type patterns. The fliC nucleotide sequence of strains B2N and 4a revealed a nucleotide substitution at the restriction site and a nucleotide insertion that generated a stop codon, respectively. The results of this study showed that PCR-RFLP analysis of fliC is faster, less laborious and as efficient for the determination of H type E. coli isolated from animals, compared to serotyping and that it is useful in determining H type in nonmotile strains and strains expressing non-reactive H antigens. Moreover, the fliC sequence of strain B2N suggests that we could have found a new flagellin antigen type. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Genetic diversity, virulence genes and antimicrobial resistance of Salmonella Enteritidis isolated from food and humans over a 24-year period in Brazil

Salmonellosis is a major health problem worldwide. Serovar Enteritidis has been a primary cause of Salmonella outbreaks in many countries. In Brazil, few molecular typing studies have been performed. The aims of this study were to molecularly type Salmonella Enteritidis strains isolated in Brazil in order to determine the genetic relationship between strains of food and human origin, as well as, to assess their pathogenic potential and antimicrobial resistance. A total of 128 S. Enteritidis strains isolated from human feces (67) and food (61) between 1986 and 2010 were studied. The genotypic diversity was assessed by ERIC-PCR and PFGE using Xbal, the antimicrobial resistance by the disc-diffusion assay and the presence of the SPI-1, SPI-2 and pSTV virulence genes assessed by PCR. The ERIC-PCR results revealed that 112 strains exhibited a similarity of >85.4% and the PFGE that 96 strains exhibited a similarity of >80.0%. Almost all strains (97.6%) harbored all 13 virulence genes investigated. Thirty-six strains (28.12%) were resistant to nalidixic acid. In conclusion, the nalidixic acid resistance observed after 1996 is indicative of an increase in the use of this drug. It may be suggested that these 128 strains might have descended from a common ancestor that differed little over 24 years and has been both contaminating food and humans and causing disease for more than two decades in Brazil. (c) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

High prevalence of OXA-143 and alteration of outer membrane proteins in carbapenem-resistant Acinetobacter spp. isolates in Brazil

Carbapenem resistance amongst Acinetobacter spp. has been increasing in the last decade. This study evaluated the outer membrane protein (OMP) profile and production of carbapenemases in 50 carbapenem-resistant Acinetobacter spp. isolates from bloodstream infections. Isolates were identified by API20NE. Minimum inhibitory concentrations (MICs) for carbapenems were determined by broth microdilution. Carbapenemases were studied by phenotypic tests, detection of their encoding gene by polymerase chain reaction (PCR) amplification, and imipenem hydrolysis. Nucleotide sequencing confirming the enzyme gene type was performed using MegaBACE 1000. The presence of OMPs was studied by sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and PCR. Molecular typing was performed using pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). All isolates were resistant to carbapenems. Moreover, 98% of the isolates were positive for the gene encoding the enzyme OXA-51-like, 18% were positive for OXA-23-like (only one isolate did not show the presence of the insertion sequence ISAba1 adjacent to this gene) and 76% were positive for OXA-143 enzyme. Five isolates (10%) showed the presence of the IMP-1 gene. Imipenem hydrolysing activity was detected in only three strains containing carbapenemase genes, comprising two isolates containing the bla(IMP) gene and one containing the bla(OXA-51/OXA-23-like) gene. The OMP of 43 kDa was altered in 17 of 25 strains studied, and this alteration was associated with a high meropenem MIC (256 mu g/mL) in 5 of 7 strains without 43 kDa OMP. On the other hand, decreased OMP 33-36 kDa was found in five strains. The high prevalence of OXA-143 and alteration of OMPs might have been associated with a high level of carbapenem resistance. (C) 2012 Elsevier B.V. and the International Society of Chemotherapy. All rights reserved.

Bacillus cereus infection outbreak in captive psittacines

This study reports an uncommon epizootic outbreak of Bacillus cereus that caused the sudden death of 12 psittacines belonging to the species Anodorhynchus hyacinthinus (1 individual), Diopsittaca nobilis (1 individual), Ara severe (1 individual) and Ara ararauna (9 individuals) in a Brazilian zoo. Post-mortem examination of the animals reveled extensive areas of lung hemorrhage, hepatic congestion, hemorrhagic enteritis and cardiac congestion. Histopathological examination of the organs showed the presence of multiple foci of vegetative cells of Gram-positive bacilli associated with discrete and moderate mononuclear inflammatory cell infiltrate. Seventeen B. cereus strains isolated from blood and sterile organs of nine A. ararauna were analyzed in order to investigate the genetic diversity (assessed by Rep-PCR) and toxigenic profiles (presence of hblA, hblC and hblD; nheA, nheB and nheC as well as cytK, ces and entFM genes) of such strains. Amplification of genomic DNA by Rep-PCR of B. cereus strains generated two closely related profiles (Rep-PCR types A and B) with three bands of difference. All strains were classified as belonging to the toxigenic profile I which contained HBL and NHE gene complexes, entFM and cytK genes. Altogether, microbiological and histopathological findings and the evidence provided by the success of the antibiotic prophylaxis, corroborate that B. cereus was the causative agent of the infection that killed the birds. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Spongiform encephalopathy in a miniature zebu

The first case of spongiform encephalopathy in a zebu (Bos indicus) was identified in a zoo in Switzerland. Although histopathologic and immunohistochemical analyses of the central nervous system indicated a diagnosis of bovine spongiform encephalopathy (BSE), molecular typing showed some features different from those of BSE in cattle (B. taurus).

The role of Acinetobacter baumannii as a nosocomial pathogen for dogs and cats in an intensive care unit.

Acinetobacter baumannii is a nosocomial pathogen associated with high morbidity and mortality in humans. Whereas infections with strains of Acinetobacter species have been reported in various situations, the importance of A baumannii as a nosocomial pathogen in veterinary hospitals has not been studied so far. In this retrospective case series, we describe 17 dogs and 2 cats from which A baumannii had been isolated during a 2 1/2-year period. In 7 dogs, A baumannii induced systemic signs of illness, whereas 12 animals showed signs of local infection. In all animals with systemic infection, and in 2 with localized infection, A baumannii contributed to the death of the animal or contributed to euthanasia; the remaining 8 dogs and both cats recovered. Molecular typing of the isolates with restriction polymorphisms of ribosomal DNA provided evidence of nosocomial spread of this pathogen and for the presence of several strains of A baumannii in the hospital environment.

Comprehensive environmental study in high risk areas for cancer patients comparing air and water Aspergillus species samples

Background. Nosocomial invasive aspergillosis (a highly fatal disease) is an increasing problem for immunocompromised patients. Aspergillus spp. can be transmitted via air (most commonly) and by water. ^ The hypothesis for this prospective study was that there is an association between patient occupancy, housekeeping practices, patients, visitors, and Aspergillus spp. loading. Rooms were sampled as not terminally cleaned (dirty) and terminally cleaned (clean). The secondary hypothesis was that Aspergillus spp. positive samples collected from more than one sampling location within the same patient room represent the same isolate. ^ Methods. Between April and October 2004, 2873 environmental samples (713 air, 607 water, 1256 surface and 297 spore traps) were collected in and around 209 “clean” and “dirty” patient rooms in a large cancer center hospital. Water sources included aerosolized water from patient room showerheads, sinks, drains, and toilets. Bioaerosol samples were from the patient room and from the running shower, flushing toilet, and outside the building. The surface samples included sink and shower drains, showerheads, and air grills. Aspergillus spp. positive samples were also sent for PCR, molecular typing (n = 89). ^ Results. All water samples were negative for Aspergillus spp. There were a total of 130 positive culturable samples (5.1%). The predominant species found was Aspergillus niger. Of the positive culturable samples, 106 (14.9%) were air and 24 (3.8%) were surface. There were 147 spore trap samples, and 49.5% were positive for Aspergillus/Penicillum spp. Of the culturable positive samples sent for PCR, 16 were indistinguishable matches. There was no significant relationship between air and water samples and positive samples from the same room. ^ Conclusion. Primarily patients, visitors and staff bring the Aspergillus spp. into the hospital. The high number of A. niger samples suggests the spores are entering the hospital from outdoors. Eliminating the materials brought to the patient floors from the outside, requiring employees, staff, and visitors to wear cover up over their street clothes, and improved cleaning procedures could further reduce positive samples. Mold strains change frequently; it is probably more significant to understand pathogenicity of viable spores than to commit resources on molecular strain testing on environmental samples alone. ^

Evaluation of environmental contamination of Clostridium difficile associated diarrhea in hospital rooms at St. Luke's Episcopal Hospital (SLEH) and review of literature on environmental sampling

The study was carried out at St. Luke's Episcopal Hospital to evaluate environmental contamination of Clostridium difficile in the infected patient rooms. Samples were collected from the high risk areas and were immediately cultured for the presence of Clostridium difficile . Lack of microbial typing prevented the study of molecular characterization of the Clostridium difficile isolates obtained led to a change in the study hypothesis. The study found a positivity of 10% among 50 Hospital rooms sampled for the presence of Clostridium difficile. The study provided data that led to recommendations that routine environmental sampling be carried in the hospital rooms in which patients with CDAD are housed and that effective environmental disinfection methods are used. The study also recommended molecular typing methods to allow characterization of the CD strains isolated from patients and environmental sampling to determine their type, similarity and origin.^

Definition of HLA-DQ as a transplantation antigen

Recent studies have demonstrated the importance of recipient HLA-DRB1 allele disparity in the development of acute graft-versus-host disease (GVHD) after unrelated donor marrow transplantation. The role of HLA-DQB1 allele disparity in this clinical setting is unknown. To elucidate the biological importance of HLA-DQB1, we conducted a retrospective analysis of 449 HLA-A, -B, and -DR serologically matched unrelated donor transplants. Molecular typing of HLA-DRB1 and HLA-DQB1 alleles revealed 335 DRB1 and DQB1 matched pairs; 41 DRB1 matched and DQB1 mismatched pairs; 48 DRB1 mismatched and DQB1 matched pairs; and 25 DRB1 and DQB1 mismatched pairs. The conditional probabilities of grades III-IV acute GVHD were 0.42, 0.61, 0.55, and 0.71, respectively. The relative risk of acute GVHD associated with a single locus HLA-DQB1 mismatch was 1.8 (1.1, 2.7; P = 0.01), and the risk associated with any HLA-DQB1 and/or HLA-DRB1 mismatch was 1.6 (1.2, 2.2; P = 0.003). These results provide evidence that HLA-DQ is a transplant antigen and suggest that evaluation of both HLA-DQB1 and HLA-DRB1 is necessary in selecting potential donors.

An increased risk of Crohn's disease in individuals who inherit the HLA class II DRB3*0301 allele.

The role of inflammatory T cells in Crohn's disease suggests that inherited variations in major histocompatibility complex (MHC) class II genes may be of pathogenetic importance in inflammatory bowel disease. The absence of consistent and strong associations with MHC class II genes in Caucasian patients with inflammatory bowel disease probably reflects the use of less precise typing approaches and the failure to type certain loci by any means. A PCR-sequence-specific oligonucleotide-based approach was used to type individual alleles of the HLA class II DRB1, DRB3, DRB4, and DRB5 loci in 40 patients with ulcerative colitis, 42 Crohn's disease patients, and 93 ethnically matched healthy controls. Detailed molecular typing of the above alleles has previously not been reported in patients with inflammatory bowel disease. A highly significant positive association with the HLA-DRB3*0301 allele was observed in patients with Crohn's disease (P = 0.0004) but not in patients with ulcerative colitis. The relative risk for this association was 7.04. Other less significant HLA class II associations were also noted in patients with Crohn's disease. One of these associations involved the HLA-DRB1*1302 allele, which is known to be in linkage disequilibrium with HLA-DRB3*0301. These data suggest that a single allele of an infrequently typed HLA class II locus is strongly associated with Crohn's disease and that MHC class II molecules may be important in its pathogenesis.

Applicazione della spettrometria di massa MALDI-TOF in microbiologia clinica

Riassunto La spettrometria di massa (MS) nata negli anni ’70 trova oggi, grazie alla tecnologia Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight (MALDI-TOF), importanti applicazioni in diversi settori: biotecnologico (per la caratterizzazione ed il controllo di qualità di proteine ricombinanti ed altre macromolecole), medico–clinico (per la diagnosi di laboratorio di malattie e per lo sviluppo di nuovi trattamenti terapeutici mirati), alimentare ed ambientale. Negli ultimi anni, questa tecnologia è diventata un potente strumento anche per la diagnosi di laboratorio in microbiologia clinica, rivoluzionando il flusso di lavoro per una rapida identificazione di batteri e funghi, sostituendo l’identificazione fenotipica convenzionale basata su saggi biochimici. Attualmente mediante MALDI-TOF MS sono possibili due diversi approcci per la caratterizzazione dei microrganismi: (1) confronto degli spettri (“mass spectra”) con banche dati contenenti profili di riferimento (“database fingerprints”) e (2) “matching” di bio-marcatori con banche dati proteomiche (“proteome database”). Recentemente, la tecnologia MALDI-TOF, oltre alla sua applicazione classica nell’identificazione di microrganismi, è stata utilizzata per individuare, indirettamente, meccanismi di resistenza agli antibiotici. Primo scopo di questo studio è stato verificare e dimostrare l’efficacia identificativa della metodica MALDI-TOF MS mediante approccio di comparazione degli spettri di differenti microrganismi di interesse medico per i quali l’identificazione risultava impossibile a causa della completa assenza o presenza limitata, di spettri di riferimento all’interno della banca dati commerciale associata allo strumento. In particolare, tale scopo è stato raggiunto per i batteri appartenenti a spirochete del genere Borrelia e Leptospira, a miceti filamentosi (dermatofiti) e protozoi (Trichomonas vaginalis). Secondo scopo di questo studio è stato valutare il secondo approccio identificativo basato sulla ricerca di specifici marcatori per differenziare parassiti intestinali di interesse medico per i quali non è disponibile una banca dati commerciale di riferimento e la sua creazione risulterebbe particolarmente difficile e complessa, a causa della complessità del materiale biologico di partenza analizzato e del terreno di coltura nei quali questi protozoi sono isolati. Terzo ed ultimo scopo di questo studio è stata la valutazione dell’applicabilità della spettrometria di massa con tecnologia MALDI-TOF per lo studio delle resistenze batteriche ai carbapenemi. In particolare, è stato messo a punto un saggio di idrolisi dei carbapenemi rilevata mediante MALDI-TOF MS in grado di determinare indirettamente la produzione di carbapenemasi in Enterobacteriaceae. L’efficacia identificativa della metodica MALDI-TOF mediante l’approccio di comparazione degli spettri è stata dimostrata in primo luogo per batteri appartenenti al genere Borrelia. La banca dati commerciale dello strumento MALDI-TOF MS in uso presso il nostro laboratorio includeva solo 3 spettri di riferimento appartenenti alle specie B. burgdorferi ss, B. spielmani e B. garinii. L’implementazione del “database” con specie diverse da quelle già presenti ha permesso di colmare le lacune identificative dovute alla mancanza di spettri di riferimento di alcune tra le specie di Borrelia più diffuse in Europa (B. afzelii) e nel mondo (come ad esempio B. hermsii, e B. japonica). Inoltre l’implementazione con spettri derivanti da ceppi di riferimento di specie già presenti nel “database” ha ulteriormente migliorato l’efficacia identificativa del sistema. Come atteso, il ceppo di isolamento clinico di B. lusitaniae (specie non presente nel “database”) è stato identificato solo a livello di genere corroborando, grazie all’assenza di mis-identificazione, la robustezza della “nuova” banca dati. I risultati ottenuti analizzando i profili proteici di ceppi di Borrelia spp. di isolamento clinico, dopo integrazione del “database” commerciale, indicano che la tecnologia MALDI-TOF potrebbe essere utilizzata come rapida, economica ed affidabile alternativa ai metodi attualmente utilizzati per identificare ceppi appartenenti a questo genere. Analogamente, per il genere Leptospira dopo la creazione ex-novo della banca dati “home-made”, costruita con i 20 spettri derivati dai 20 ceppi di riferimento utilizzati, è stata ottenuta una corretta identificazione a livello di specie degli stessi ceppi ri-analizzati in un esperimento indipendente condotto in doppio cieco. Il dendrogramma costruito con i 20 MSP-Spectra implementati nella banca dati è formato da due rami principali: il primo formato dalla specie non patogena L. biflexa e dalla specie a patogenicità intermedia L. fainei ed il secondo che raggruppa insieme le specie patogene L. interrogans, L. kirschneri, L. noguchii e L. borgpetersenii. Il secondo gruppo è ulteriormente suddiviso in due rami, contenenti rispettivamente L. borgpetersenii in uno e L. interrogans, L. kirschneri e L. noguchii nell’altro. Quest’ultimo, a sua volta, è suddiviso in due rami ulteriori: il primo comprendente la sola specie L. noguchii, il secondo le specie L. interrogans e L. kirshneri non separabili tra loro. Inoltre, il dendrogramma costruito con gli MSP-Spectra dei ceppi appartenenti ai generi Borrelia e Leptospira acquisiti in questo studio, e appartenenti al genere Brachyspira (implementati in un lavoro precedentemente condotto) mostra tre gruppi principali separati tra loro, uno per ogni genere, escludendo possibili mis-identificazioni tra i 3 differenti generi di spirochete. Un’analisi più approfondita dei profili proteici ottenuti dall’analisi ha mostrato piccole differenze per ceppi della stessa specie probabilmente dovute ai diversi pattern proteici dei distinti sierotipi, come confermato dalla successiva analisi statistica, che ha evidenziato picchi sierotipo-specifici. È stato, infatti, possibile mediante la creazione di un modello statistico dedicato ottenere un “pattern” di picchi discriminanti in grado di differenziare a livello di sierotipo sia i ceppi di L. interrogans sia i ceppi di L. borgpetersenii saggiati, rispettivamente. Tuttavia, non possiamo concludere che i picchi discriminanti da noi riportati siano universalmente in grado di identificare il sierotipo dei ceppi di L. interrogans ed L. borgpetersenii; i picchi trovati, infatti, sono il risultato di un’analisi condotta su uno specifico pannello di sierotipi. È stato quindi dimostrato che attuando piccoli cambiamenti nei parametri standardizzati come l’utilizzo di un modello statistico e di un programma dedicato applicato nella routine diagnostica è possibile utilizzare la spettrometria di massa MALDI-TOF per una rapida ed economica identificazione anche a livello di sierotipo. Questo può significativamente migliorare gli approcci correntemente utilizzati per monitorare l’insorgenza di focolai epidemici e per la sorveglianza degli agenti patogeni. Analogamente a quanto dimostrato per Borrelia e Leptospira, l’implementazione della banca dati dello spettrometro di massa con spettri di riferimento di miceti filamentosi (dermatofiti) si è rilevata di particolare importanza non solo per l’identificazione di tutte le specie circolanti nella nostra area ma anche per l’identificazione di specie la cui frequenza nel nostro Paese è in aumento a causa dei flussi migratori dalla zone endemiche (M. audouinii, T. violaceum e T. sudanense). Inoltre, l’aggiornamento del “database” ha consentito di superare la mis-identificazione dei ceppi appartenenti al complesso T. mentagrophytes (T. interdigitale e T. mentagrophytes) con T. tonsurans, riscontrata prima dell’implementazione della banca dati commerciale. Il dendrogramma ottenuto dai 24 spettri implementati appartenenti a 13 specie di dermatofiti ha rivelato raggruppamenti che riflettono quelli costruiti su base filogenetica. Sulla base dei risultati ottenuti mediante sequenziamento della porzione della regione ITS del genoma fungino non è stato possibile distinguere T. interdigitale e T. mentagrophytes, conseguentemente anche gli spettri di queste due specie presentavano picchi dello stesso peso molecoalre. Da sottolineare che il dendrogramma costruito con i 12 profili proteici già inclusi nel database commerciale e con i 24 inseriti nel nuovo database non riproduce l’albero filogenetico per alcune specie del genere Tricophyton: gli spettri MSP già presenti nel database e quelli aggiunti delle specie T. interdigitale e T. mentagrophytes raggruppano separatamente. Questo potrebbe spiegare le mis-identificazioni di T. interdigitale e T. mentagrophytes con T. tonsurans ottenute prima dell’implementazione del database. L’efficacia del sistema identificativo MALDI-TOF è stata anche dimostrata per microrganismi diversi da batteri e funghi per i quali la metodica originale è stata sviluppata. Sebbene tale sistema identificativo sia stato applicato con successo a Trichomonas vaginalis è stato necessario apportare modifiche nei parametri standard previsti per l’identificazione di batteri e funghi. Le interferenze riscontrate tra i profili proteici ottenuti per i due terreni utilizzati per la coltura di questo protozoo e per i ceppi di T. vaginalis hanno, infatti, reso necessario l’utilizzo di nuovi parametri per la creazione degli spettri di riferimento (MSP-Spectra). L’importanza dello sviluppo del nuovo metodo risiede nel fatto che è possibile identificare sulla base del profilo proteico (e non sulla base di singoli marcatori) microorganismi cresciuti su terreni complessi che potrebbero presentare picchi nell'intervallo di peso molecolare utilizzato a scopo identificativo: metaboliti, pigmenti e nutrienti presenti nel terreno possono interferire con il processo di cristallizzazione e portare ad un basso punteggio identificativo. Per T. vaginalis, in particolare, la “sottrazione” di picchi dovuti a molecole riconducibili al terreno di crescita utilizzato, è stata ottenuta escludendo dall'identificazione l'intervallo di peso molecolare compreso tra 3-6 kDa, permettendo la corretta identificazione di ceppi di isolamento clinico sulla base del profilo proteico. Tuttavia, l’elevata concentrazione di parassita richiesta (105 trofozoiti/ml) per una corretta identificazione, difficilmente ottenibile in vivo, ha impedito l’identificazione di ceppi di T. vaginalis direttamente in campioni clinici. L’approccio identificativo mediante individuazione di specifici marcatori proteici (secondo approccio identificativo) è stato provato ed adottato in questo studio per l’identificazione e la differenziazione di ceppi di Entamoeba histolytica (ameba patogena) ed Entamoeba dispar (ameba non patogena), specie morfologiacamente identiche e distinguibili solo mediante saggi molecolari (PCR) aventi come bersaglio il DNA-18S, che codifica per l’RNA della subunità ribosomiale minore. Lo sviluppo di tale applicazione ha consentito di superare l’impossibilità della creazione di una banca dati dedicata, a causa della complessità del materiale fecale di partenza e del terreno di coltura impiagato per l’isolamento, e di identificare 5 picchi proteici in grado di differenziare E. histolytica da E. dispar. In particolare, l’analisi statistica ha mostrato 2 picchi specifici per E. histolytica e 3 picchi specifici per E. dispar. L’assenza dei 5 picchi discriminanti trovati per E. histolytica e E. dispar nei profili dei 3 differenti terreni di coltura utilizzati in questo studio (terreno axenico LYI-S-2 e terreno di Robinson con e senza E. coli) permettono di considerare questi picchi buoni marcatori in grado di differenziare le due specie. La corrispondenza dei picchi con il PM di due specifiche proteine di E. histolytica depositate in letteratura (Amoebapore A e un “unknown putative protein” di E. histolytica ceppo di riferimento HM-1:IMSS-A) conferma la specificità dei picchi di E. histolytica identificati mediante analisi MALDI-TOF MS. Lo stesso riscontro non è stato possibile per i picchi di E. dispar in quanto nessuna proteina del PM di interesse è presente in GenBank. Tuttavia, va ricordato che non tutte le proteine E. dispar sono state ad oggi caratterizzate e depositate in letteratura. I 5 marcatori hanno permesso di differenziare 12 dei 13 ceppi isolati da campioni di feci e cresciuti in terreno di Robinson confermando i risultati ottenuti mediante saggio di Real-Time PCR. Per un solo ceppo di isolamento clinico di E. histolytica l’identificazione, confermata mediante sequenziamento della porzione 18S-rDNA, non è stata ottenuta mediante sistema MALDI-TOF MS in quanto non sono stati trovati né i picchi corrispondenti a E. histolytica né i picchi corrispondenti a E. dispar. Per questo ceppo è possibile ipotizzare la presenza di mutazioni geno/fenotipiche a livello delle proteine individuate come marcatori specifici per E. histolytica. Per confermare questa ipotesi sarebbe necessario analizzare un numero maggiore di ceppi di isolamento clinico con analogo profilo proteico. L’analisi condotta a diversi tempi di incubazione del campione di feci positivo per E. histolytica ed E. dipar ha mostrato il ritrovamento dei 5 picchi discriminanti solo dopo 12 ore dall’inoculo del campione nel terreno iniziale di Robinson. Questo risultato suggerisce la possibile applicazione del sistema MALDI-TOF MS per identificare ceppi di isolamento clinico di E. histolytica ed E. dipar nonostante la presenza di materiale fecale che materialmente può disturbare e rendere difficile l’interpretazione dello spettro ottenuto mediante analisi MALDI-TOF MS. Infine in questo studio è stata valutata l’applicabilità della tecnologia MALDI-TOF MS come saggio fenotipico rapido per la determinazione di ceppi produttori di carbapenemasi, verificando l'avvenuta idrolisi del meropenem (carbapeneme di riferimento utilizzato in questo studio) a contatto con i ceppi di riferimento e ceppi di isolamento clinico potenzialmente produttori di carbapenemasi dopo la messa a punto di un protocollo analitico dedicato. Il saggio di idrolisi del meropenem mediante MALDI-TOF MS ha dimostrato la presenza o l’assenza indiretta di carbapenemasi nei 3 ceppi di riferimento e nei 1219 (1185 Enterobacteriaceae e 34 non-Enterobacteriaceae) ceppi di isolamento clinico inclusi nello studio. Nessuna interferenza è stata riscontrata per i ceppi di Enterobacteriaceae variamente resistenti ai tre carbapenemi ma risultati non produttori di carbapenemasi mediante i saggi fenotipici comunemente impiegati nella diagnostica routinaria di laboratorio: nessuna idrolisi del farmaco è stata infatti osservata al saggio di idrolisi mediante MALDI-TOF MS. In un solo caso (ceppo di K. pneumoniae N°1135) è stato ottenuto un profilo anomalo in quanto presenti sia i picchi del farmaco intatto che quelli del farmaco idrolizzato. Per questo ceppo resistente ai tre carbapenemi saggiati, negativo ai saggi fenotipici per la presenza di carbapenemasi, è stata dimostrata la presenza del gene blaKPC mediante Real-Time PCR. Per questo ceppo si può ipotizzare la presenza di mutazioni a carico del gene blaKPC che sebbene non interferiscano con il suo rilevamento mediante PCR (Real-Time PCR positiva), potrebbero condizionare l’attività della proteina prodotta (Saggio di Hodge modificato e Test di Sinergia negativi) riducendone la funzionalità come dimostrato, mediante analisi MALDI-TOF MS, dalla presenza dei picchi relativi sia all’idrolisi del farmaco sia dei picchi relativi al farmaco intatto. Questa ipotesi dovrebbe essere confermata mediante sequenziamento del gene blaKPC e successiva analisi strutturale della sequenza amminoacidica deducibile. L’utilizzo della tecnologia MALDI-TOF MS per la verifica dell’avvenuta idrolisi del maropenem è risultato un saggio fenotipico indiretto in grado di distinguere, al pari del test di Hodge modificato impiegato comunemente nella routine diagnostica in microbiologia, un ceppo produttore di carbapenemasi da un ceppo non produttore sia per scopi diagnostici che per la sorveglianza epidemiologica. L’impiego del MALDI-TOF MS ha mostrato, infatti, diversi vantaggi rispetto ai metodi convenzionali (Saggio di Hodge modificato e Test di Sinergia) impiegati nella routine diagnostica di laboratorio i quali richiedono personale esperto per l’interpretazione del risultato e lunghi tempi di esecuzione e di conseguenza di refertazione. La semplicità e la facilità richieste per la preparazione dei campioni e l’immediata acquisizione dei dati rendono questa tecnica un metodo accurato e rapido. Inoltre, il metodo risulta conveniente dal punto di vista economico, con un costo totale stimato di 1,00 euro per ceppo analizzato. Tutte queste considerazioni pongono questa metodologia in posizione centrale in ambito microbiologico anche nel caso del rilevamento di ceppi produttori di carbapenemasi. Indipendentemente dall’approccio identificativo utilizzato, comparato con i metodi convenzionali il MALDI-TOF MS conferisce in molti casi un guadagno in termini di tempo di lavoro tecnico (procedura pre-analititca per la preparazione dei campioni) e di tempo di ottenimento dei risultati (procedura analitica automatizzata). Questo risparmio di tempo si accentua quando sono analizzati in contemporanea un maggior numero di isolati. Inoltre, la semplicità e la facilità richieste per la preparazione dei campioni e l’immediata acquisizione dei dati rendono questo un metodo di identificazione accurato e rapido risultando più conveniente anche dal punto di vista economico, con un costo totale di 0,50 euro (materiale consumabile) per ceppo analizzato. I risultati ottenuti dimostrano che la spettrometria di massa MALDI-TOF sta diventando uno strumento importante in microbiologia clinica e sperimentale, data l’elevata efficacia identificativa, grazie alla disponibilità sia di nuove banche dati commerciali sia di aggiornamenti delle stesse da parte di diversi utenti, e la possibilità di rilevare con successo anche se in modo indiretto le antibiotico-resistenze.