Assessment of exposure to Leptospira serovars in veterinary staff and dog owners in contact with infected dogs

OBJECTIVE: To assess patterns of seroreactivity to Leptospira serovars in veterinary professional staff and dog owners exposed to dogs with acute leptospirosis and to contrast these patterns in people with those observed in dogs. DESIGN: Cross-sectional study. SAMPLE POPULATION: Human subjects consisted of 91 people (50 veterinarians, 19 technical staff, 9 administrative personnel, and 13 dog owners) exposed to dogs with leptospirosis. Canine subjects consisted of 52 dogs with naturally occurring leptospirosis admitted to the University of Bern Vetsuisse Faculty Small Animal Clinic in 2007 and 2008. PROCEDURES: People were tested for seroreactivity to regionally prevalent Leptospira serovars by use of a complement fixation test. A questionnaire designed to identify risk factors associated with seropositivity was used to collect demographic information from each study participant. Dogs were tested for seroreactivity to Leptospira serovars by use of a microscopic agglutination test. RESULTS: On the basis of microscopic agglutination test results, infected dogs were seropositive for antibodies against Leptospira serovars as follows (in descending order): Bratislava (43/52 [83%]), Australis (43/52 [83%]), Grippotyphosa (18/52 [35%]), Pomona (12/52 [23%]), Autumnalis (6/52 [12%]), Icterohemorrhagiae (4/52 [8%]), Tarassovi (2/52 [4%]), and Canicola (1/52 [2%]). All 91 people were seronegative for antibodies against Leptospira serovars. Therefore, statistical evaluation of risk factors and comparison of patterns of seroreactivity to Leptospira serovars between human and canine subjects were limited to theoretical risks. CONCLUSIONS AND CLINICAL RELEVANCE: Seroreactivity to Leptospira serovars among veterinary staff adhering to standard hygiene protocols and pet owners exposed to dogs with acute leptospirosis was uncommon.

Seroprevalence of Leptospira spp. in clinically healthy horses in Switzerland

A retrospective, cross-sectional study was conducted to determine the leptospiral seroprevalence in clinically healthy horses in Switzerland. A representative sample of 615 horse sera was examined by microscopic agglutination test for the presence of antibodies against 15 Leptospira spp. serovars. In total, 58.5 % (n = 360) of the horses were positive for one or more of the antigens analysed, with 20.3 % of them showing titres >= 400. The most prevalent serovar was Pyrogenes (22.6 %), followed by serovars Canicola (22.1 %) and Australis (19.2 %). Older horses, mares, ponies and animals spending increased time on pasture exhibited significantly higher prevalence rates (p < 0.05). Moreover, the prevalence was higher in summer and autumn (p = 0.003). The high seroprevalence in healthy horses indicates that they are often exposed to or infected with Leptospira spp. without developing signs of disease. Therefore, other laboratory and clinical data should always be taken into consideration when interpreting serological test results for Leptospira spp.

Serological survey of Toxoplasma gondii infection in free-ranging Eurasian lynx (Lynx lynx) from Sweden

To investigate the prevalence of Toxoplasma gondii infection in free-ranging Eurasian lynx (Lynx lynx) in Sweden, serosanguinous fluids and feces were collected from 207 carcasses of lynx killed or found dead from 1996 to 1998. Sera were tested for antibodies against T. gondii by the direct agglutination test, and 156 (75.4%) of the sera tested positive at antibody titers>or=40. Antibody prevalence was significantly lower in lynx originating from the northern parts of Sweden than in lynx from the more southern regions that are more densely populated by humans. Age-related differences also were found, with a significantly lower prevalence (55%) in juvenile (<1-yr-old) than in subadult and adult animals (82%). There was no significant difference in seroprevalence between males and females. Oocysts typical of T. gondii were not detected in any of the fecal samples.

ModelDB in Computational Neuroscience Education - A research tool as interactive educational media

ModelDB's mission is to link computational models and publications, supporting the field of computational neuroscience (CNS) by making model source code readily available. It is continually expanding, and currently contains source code for more than 300 models that cover more than 41 topics. Investigators, educators, and students can use it to obtain working models that reproduce published results and can be modified to test for new domains of applicability. Users can browse ModelDB to survey the field of computational neuroscience, or pursue more focused explorations of specific topics. Here we describe tutorials and initial experiences with ModelDB as an interactive educational tool.

Small intestinal intussusception in five dogs with acute renal failure and suspected leptospirosis (L. australis)

OBJECTIVES This case series describes 5 dogs with small intestinal intussusception and acute kidney injury due to infection with Leptospira interrogans serovar Australis. CASE SERIES SUMMARY Small intestinal intussusception was observed in 4 dogs diagnosed with acute kidney injury due to leptospirosis presented between 1997 and 2005. Intussusception was diagnosed at initial presentation or later during hospitalization. An additional dog fulfilling our inclusion criteria was presented to a small animal specialty clinic nearby and was included. Upon admission, all dogs were severely azotemic and thrombocytopenic. All 5 dogs showed the strongest microscopic agglutination test serology reaction to L. interrogans serovar Australis. Two dogs survived with no apparent residual renal damage, 1 survived with subsequent mild chronic kidney disease, and 2 dogs were euthanized at the owners' request due to a guarded prognosis. NEW OR UNIQUE INFORMATION PROVIDED Intussusception can occur or may be seen in dogs with leptospirosis due to L. interrogans serovar Australis and patients should be monitored closely for this potential complication. As all 5 dogs described in this case series showed the highest titer for L. interrogans serovar Australis, these precautions may be especially applied in geographic areas where this particular serovar is seen.

Serotype distribution and antimicrobial susceptibility of group B streptococci in pregnant women: results from a Swiss tertiary centre.

OBJECTIVE To evaluate the rates of penicillin, clindamycin and erythromycin resistance and the serotype distribution among isolates of group B streptococcus (GBS) obtained from pregnant women at the University Hospital of Bern in Switzerland. METHODS We prospectively collected screening samples for GBS colonisation at the University Women's Hospital Bern, Switzerland, between March 2009 and August 2010. We included 364 GBS isolates collected from vaginal, cervical or vaginal-perianal swabs at any gestation time. The minimal inhibitory concentrations for penicillin, clindamycin and erythromycin were established using Etest with 24 hours of incubation, and inducible clindamycin resistance was tested with double disk diffusion tests. Serotyping was done with a rapid latex agglutination test or, if not conclusive, with polymerase chain-reaction (PCR) testing. We looked for significant associations between resistance patterns, age groups, serotype and ethnicity. RESULTS All isolates were susceptible to penicillin. Resistance rates were 14.5% for erythromycin and 8.2% for clindamycin. Of 364 isolates, 5.8% were susceptible to clindamycin but not to erythromycin, although demonstrating inducible clindamycin resistance. Hence, the final reported clindamycin resistance rate was 14%. Serotype III was the most frequent serotype (29%), followed by V (25%) and Ia (19%). Serotype V was associated with erythromycin resistance (p = 0.0007). In comparison with all other ethnicities, patients from Asia showed a higher proportion of erythromycin and clindamycin resistance (p = 0.018). No significant association between resistance patterns and age groups was found. CONCLUSION In pregnant women with GBS colonisation, penicillin is the antibiotic of choice for intrapartum prophylaxis to prevent neonatal early-onset GBS sepsis. In women with penicillin allergy and at high risk for anaphylactic reaction, clindamycin may be an alternative. The resistance rate for clindamycin at our institution was 14%; therefore, susceptibility must be tested before administration.

IMMUNOGLOBULINS IN PERIODONTAL DISEASE

Periodontal disease is the major cause of tooth loss in man. The initial histological picture of the inflamed gingiva is characteristic of local inflammatory reaction involving polymorphonuclear leukocytes, vasculitis and localized tissue loss. Subsequent clinical stages of periodontal disease (mild gingivitis) show histological evidence of the involvement of the immune response with initial accumulation of macrophages, and lymphocytes devoid of surface staining immunoglobulins (presumably T cells). As the disease progresses, a predominance of surface and cytoplasmic staining lymphocytes and plasma cells are seen (severe gingivitis and periodontitis). Whether the occurrence of the immunoglobulin positive lymphocytes and the concurrent loss of collagen and resorption of alveolar bone seen in periodontitis is indicative of a direct cause and effect relationship has been a controversy.^ The majority of investigations in the periodontal field have involved the use of peripheral blood lymphocytes or serum. Blastogenic responses of peripheral blood lymphocytes and serum antibody titers from periodontal patients to a variety of oral bacteria have not shown any correlation between response and the severity of disease. The need to study the local immune response in inflamed gingiva is apparent. Since there are no baseline studies on the functional capabilities of the lymphoid cells present in gingiva from periodontitis patients, an in depth study involving the role of the immunoglobulin positive lymphocytes was investigated.^ Inflamed gingiva from four clinically defined periodontal disease states (mild gingivitis, severe gingivitis, periodontitis and severe periodontitis) were placed in gingival organ cultures. Class specific immunoglobulins were quantitated in gingival organ culture supernatants using an indirect sandwich technique. A significant difference in mean levels of IgA and IgG was seen between mild gingivitis and periodontitis (P < .00l, P = .001), as well as in IgG levels between periodontitis and severe periodontitis (P = .001). The predominance of IgG in gingival organ culture supernatants and the statistically significant findings that the overall mean levels of IgG between mild gingivitis and periodontitis (P = .014) and between severe periodontitis and periodontitis (P = .001) suggested a possible indicator of periodontal disease. The presence of IgG in gingival organ culture supernatants was shown to be a product of actively secreting plasma cells. The incorporation of radiolabelled amino acids into IgG was noted over a seven-day period with a peak response at day 4-5. The inhibition of IgG synthesis by cyclohexamide confirmed the contention that IgG was a product of de novo synthesis and not serum derived.^ The specificity of immunoglobulins derived from gingival organ cultures were studied using a whole bacterial agglutination test. Oral bacteria frequently cultured from periodontal patients were assessed for their ability to be agglutinated by gingival organ culture supernatants. A positive correlation of antibody titer and severity of disease was seen with five strains of Actinomyces viscosus, two of Actinomyces naeslundii and one Actinomyces israelii. The agglutination of bacteria was shown to be due to the specific interaction of immunoglobulin and cell-wall antigen. ^

Psychophysiological evidence for the genuineness of swimming-style colour synaesthesia

Recently, swimming-style colour synaesthesia was introduced as a new form of synaesthesia. A synaesthetic Stroop test was used to establish its genuineness. Since Stroop interference can occur for any type of overlearned association, in the present study we used a modified Stroop test and psychophysiological synaesthetic conditioning to further establish the genuineness of this form of synaesthesia. We compared the performance of a swimming-style colour synaesthete and a control who was trained on swimming-style colour associations. Our results showed that behavioural aspects of swimming-style colour synaesthesia can be mimicked in a trained control. Importantly, however, our results showed a psychophysiological conditioning effect for the synaesthete only. We discuss the theoretical relevance of swimming-style colour synaesthesia according to different models of synaesthesia. We conclude that swimming-style colour synaesthesia is a genuine form of synaesthesia, can be mimicked behaviourally in non-synaesthetes, and is best explained by a re-entrant feedback model.

The Inflammatory Response of Primary Bovine Mammary Epithelial Cells to Staphylococcus aureus Strains Is Linked to the Bacterial Phenotype

Staphylococcus aureus is a major mastitis-causing pathogen in dairy cows. The latex agglutination-based Staphaurex test allows bovine S. aureus strains to be grouped into Staphaurex latex agglutination test (SLAT)-negative [SLAT(-)] and SLAT-positive [SLAT(+)] isolates. Virulence and resistance gene profiles within SLAT(-) isolates are highly similar, but differ largely from those of SLAT(+) isolates. Notably, specific genetic changes in important virulence factors were detected in SLAT(-) isolates. Based on the molecular data, it is assumed that SLAT(+) strains are more virulent than SLAT(-) strains. The objective of this study was to investigate if SLAT(-) and SLAT(+) strains can differentially induce an immune response with regard to their adhesive capacity to epithelial cells in the mammary gland and in turn, could play a role in the course of mastitis. Primary bovine mammary epithelial cells (bMEC) were challenged with suspensions of heat inactivated SLAT(+) (n = 3) and SLAT(-) (n = 3) strains isolated from clinical bovine mastitis cases. After 1, 6, and 24 h, cells were harvested and mRNA expression of inflammatory mediators (TNF-α, IL-1β, IL-8, RANTES, SAA, lactoferrin, GM-CSF, COX-2, and TLR-2) was evaluated by reverse transcription and quantitative PCR. Transcription (ΔΔCT) of most measured factors was induced in challenged bMEC for 6 and 24 h. Interestingly, relative mRNA levels were higher (P<0.05) in response to SLAT(+) compared to SLAT(-) strains. In addition, adhesion assays on bMEC also showed significant differences between SLAT(+) and SLAT(-) strains. The present study clearly shows that these two S. aureus strain types cause a differential immune response of bMEC and exhibit differences in their adhesion capacity in vitro. This could reflect differences in the severity of mastitis that the different strain types may induce.

Rates of seropositivity for Toxoplasma gondii antibodies in polar bears and marine mammals around Svalbard

Little is known about the prevalence of the parasite Toxoplasma gondii in the arctic marine food chain of Svalbard, Norway. In this study, plasma samples were analyzed for T. gondii antibodies using a direct agglutination test. Antibody prevalence was 45.6% among polar bears (Ursus maritimus), 18.7% among ringed seals (Pusa hispida) and 66.7% among adult bearded seals (Erignathus barbatus) from Svalbard, but no sign of antibodies were found in bearded seal pups, harbour seals (Phoca vitulina), white whales (Delphinapterus leucas) or narwhals (Monodon monoceros) from the same area. Prevalence was significantly higher in male polar bears (52.3%) compared with females (39.3%), likely due to dietary differences between the sexes. Compared to an earlier study, T. gondii prevalence in polar bears has doubled in the past decade. Consistently, an earlier study on ringed seals did not detect T. gondii. The high recent prevalence in polar bears, ringed seals and bearded seals could be caused by an increase in the number or survivorship of oocysts being transported via the North Atlantic Current to Svalbard from southern latitudes. Warmer water temperatures have led to influxes of temperate marine invertebrate filter-feeders that could be vectors for oocysts and warmer water is also likely to favour higher survivorship of oocycts. However, a more diverse than normal array of migratory birds in the Archipelago recently, as well as a marked increase in cruise-ship and other human traffic are also potential sources of T. gondii.

Toxoplasma gondii seroprevalence in ringed seals (Pusa hispida) from the Canadian Arctic

Toxoplasmosis is a significant public health threat for Inuit in the Canadian Arctic. This study aimed to investigate arctic seals as a possible food-borne source of infection. Blood samples collected from 828 seals in 7 Canadian Arctic communities from 1999 to 2006 were tested for Toxoplasma gondii antibodies using a direct agglutination test. Polymerase chain reaction (PCR) was used to detect T. gondii DNA in tissues of a subsample of seals. Associations between seal age, sex, species, diet, community and year of capture, and serological test results were investigated by logistic regression. Overall seroprevalence was 10.4% (86/828). All tissues tested were negative by PCR. In ringed seals, seroprevalence was significantly higher in juveniles than in adults (odds ratio = 2.44). Overall, seroprevalence varied amongst communities (P = 0.0119) and by capture year (P = 0.0001). Our study supports the hypothesis that consumption of raw seal meat is a significant source of infection for Inuit. This work raises many questions about the mechanism of transfer of this terrestrial parasite to the marine environment, the preponderance of infection in younger animals and the natural course of infection in seals. Further studies to address these questions are essential to fully understand the health risks for Inuit communities.

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.