title: Identifizierung von Bakterien aus positiven Blutkulturen mittels MALDI-TOF Massenspektrometrie
Creators: name: Bardon, Karolina
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2022
Subjects: Medical sciences Medicine
Medizin
MALDI-TOF Massenspektrometrie Blutkulturen Sepsis Medizin Erregeridentifikation Antibiotikatherapie
bacteria rapid identification matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry

description: Die Sepsis stellt eine schwerwiegende Erkrankung mit hoher Morbidität und Mortalität dar. Von zentraler Bedeutung bei der Behandlung der Sepsis ist eine schnelle und adäquate Antibiotikatherapie. Wichtig ist hierbei die korrekte und zeitnahe Erregeridentifikation, um eine empirisch begonnene antibiotische Therapie gegebenenfalls anzupassen. Standardverfahren der Erregerdiagnostik bei der bakteriellen Sepsis ist die Bebrütung von Patientenblut in Blutkulturflaschen, welche heutzutage in vollautomatisierten Systemen durchgeführt wird. Meldet der Automat eine Blutkulturflasche als "positiv", wird von der entsprechenden Flasche über Nacht eine Kultur auf Agarplatten angelegt. Am Folgetag wird der angezüchtete Erreger mit einer Messung mittels MALDI-OF MS identifiziert. Ziel dieser Arbeit war es herauszufinden, ob es möglich ist, mittels MALDI-TOF MS die Erreger direkt aus den positiven Blutkulturen zu identifizieren, ohne die Ergebnisse der Kultur abwarten zu müssen. Diese Zeitersparnis könnte in Zukunft dazu führen, früher eine adäquate Therapie einleiten zu können. Im Rahmen dieser Arbeit wurden insgesamt 206 positive Blutkulturen aus der Routinediagnostik des Institutes für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene des Universitätsklinikums Marburg untersucht. Die verwendeten Blutkulturen hatten bereits die Routinediagnostik durchlaufen. Die Ergebnisse der Routinediagnostik wurden als Goldstandard herangezogen. In dieser Arbeit wurden drei verschiedene Methoden getestet: einerseits ein bereits in der Literatur beschriebenes Verfahren ("Standard-Verfahren") und zwei verkürzte Verfahren ("Alternativverfahren"). 161 der untersuchten 206 positiven Blutkulturen durchliefen das "Standardverfahren", 12 das erste Alternativverfahren und 33 das zweite Alternativverfahren. Im ersten Alternativverfahren (Verfahren ohne Ethanol) zeigten zehn der zwölf untersuchten Proben bei der Messung mittels MALDI-TOF MS einen Scorewert von unter 1,7 und waren daher nicht aussagekräftig. Mittels des zweiten Alternativverfahrens (Verfahren mit Lyse und Inkubation) wurden insgesamt 33 positive Blutkulturen untersucht. Hiervon konnten nur acht Erreger auf Speziesebene korrekt identifiziert werden. Weitere fünf Proben wurden auf Gattungsebene richtig erkannt. 20 von 33 Blutkulturproben zeigten keinen Erregernachweis. Beide alternativen (verkürzten) Verfahren erwiesen sich somit als nicht geeignet für die Routinediagnostik. Mittels des "Standardverfahrens" wurden insgesamt 161 positiv gemeldete Blutkulturflaschen untersucht. Im Goldstandard (Kultur) waren hiervon 151 positiv. Von diesen 151 positiven Blutkulturflaschen konnten in 111 Proben mittels MALDI-TOF MS Erreger direkt in der Blutkulturflasche nachgewiesen werden. In 40 Fällen gelang der Erregernachweis nicht, obwohl kulturell ein Erreger nachgewiesen worden war. Bei zwei Proben war die Identifizierung des Erregers mittels MALDI-TOF MS nicht korrekt, obwohl der Score 1,9 betrug. Zusammenfassend konnte in 73% der positiven Flaschen ein Erreger mittels MALDI- TOF MS nachgewiesen werden. Insofern ein Erregernachweis mittels MALDI-TOF MS gelang, war die Identifizierung in der Regel korrekt (in 98% der Fälle). Bei der Aufschlüsselung der Ergebnisse aus dem "Standardverfahren" wurde deutlich, dass die Identifikationsrate bei grampositiven Bakterien etwas niedriger war als bei den gramnegativen Bakterien. Der Nachweis von Pilzen direkt aus Blutkulturfla- schen gelang nicht. Die Zeitersparnis beim "Standardverfahren" betrug circa 16 bis 20 Stunden verglichen mit traditionellen kulturbasierten Methoden. Zusammenfassend ist festzustellen, dass mittels MALDI-TOF MS in vielen Fällen eine direkte Identifizierung des Erregers in positiven Blutkulturflaschen möglich ist.