Pozitif sinyal veren kan kültür şişelerinden MALDI TOF MS ile direkt tanımlama ve BD Phoenix otomatize sistemi ile direkt antibiyotik duyarlılık testi çalışılması
Direct identification with MALDI TOF MS and direct antibiotic susceptibility testing with the BD Phoenix automated system from positive blood culture bottles
Yazar: GÜLŞAH MİROĞLU
Danışman: DOÇ. DR. AYFER BAKIR
Sağlık Bakanlığı / Ankara Etlik Şehir Hastanesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Amaç: Bu çalıĢmada pozitif sinyal veren kan kültür ĢiĢelerinden serum ayırıcı tüp yöntemi kullanılarak, MALDI TOF MS ile direkt tanımlama ve Phoenix otomatize sistemi ile direkt antibiyotik duyarlılık testi çalıĢılması; sonuçların katı besiyerinde üreme sonrası yapılan tanımlama ve antibiyotik duyarlılık testi sonuçlarıyla karĢılaĢtırılarak uyumun değerlendirilmesi amaçlanmıĢtır.
Gereç ve Yöntem: 01.09.2022–30.11.2022 tarihleri arasında hastanemizin çeĢitli kliniklerinden kan dolaĢımı enfeksiyonu ön tanısıyla alınıp Tıbbi Mikrobiyoloji laboratuvarına gönderilen ve BACTEC FX kan kültür cihazına yerleĢtirilen kan kültürü ĢiĢelerinden pozitif sinyal veren 203 adet kan kültürü ĢiĢesi çalıĢmaya dahil edilmiĢtir. Kan kültür ĢiĢelerinden serum ayırıcı tüp yöntemiyle elde edilen bakteri süspansiyonu kullanılarak MALDI TOF MS ile tanımlama yapıldı. Direkt tanımlama sonucuna göre etken olarak değerlendirilen örneklerden Phoenix otomatize sisteminde direkt antibiyotik duyarlılık testi çalıĢıldı. Sonuçlar rutin yöntemle elde edilen sonuçlarla karĢılaĢtırıldı.
Bulgular: Direkt MALDI TOF MS yöntemiyle 70 Gram negatif bakterinin %98,6'sı tür düzeyinde, %1,4'ü sadece cins düzeyinde doğru tanımlandı. YanlıĢ tanımlanan veya tanımlanamayan Gram negatif bakteri olmadı. Gram pozitif 130 bakterinin ise %85,4'ü tür düzeyinde, %6,1'i sadece cins düzeyinde doğru tanımlandı. YanlıĢ tanımlanan olmazken, %8,5'i direkt yöntemle tanımlanamadı. ÇalıĢmaya dahil edilen kan kültür ĢiĢelerinden 3'ünde anaerop bakteri üremesi oldu. Anaerop kültür yapılamadığı için bu bakteriler rutin yöntemle tanımlanamadı. Direkt MALDI TOF MS yöntemiyle 3 bakteri de tür düzeyinde güvenilir skor değerleriyle tanımlandı. Etken olarak değerlendirilen 120 bakteri için direkt yöntemle Phoenix cihazında antibiyotik duyarlılığı çalıĢıldı. Gram negatif 70 bakteri için toplam 1115 bakteri-antibiyotik kombinasyonu test edildi. Kategorik uyum %96,1, küçük hata
viii
%1,7, büyük hata %1,25 ve çok büyük hata %1,25 olarak tespit edildi. Gram pozitif 50 bakteride çalıĢılan 643 testte kategorik uyum %98,1, küçük hata %0,15, büyük hata %0,5 ve çok büyük hata %1,25 olarak saptandı. ÇalıĢmamızda direkt yöntemle çalıĢılan antibiyotik duyarlılık testleri değerlendirildiğinde, kategorik uyum >%90, büyük hata oranı <%3 ve çok büyük hata oranı <%1,5 olduğundan rutin yöntemle kabul edilebilir düzeyde uyumlu olduğu saptandı.
Sonuç: Hızlı, kolay ve düĢük maliyetli olan serum ayırıcı tüp yönteminin, direkt kan kültür ĢiĢelerinden tanımlama ve antibiyotik duyarlılık testi çalıĢılmasında etkili bir yöntem olduğu ve rutin yöntemle kabul edilebilir düzeyde uyumlu sonuçlar elde edildiği gösterilmiĢtir. Bu yöntemle pozitif sinyal sonrası 1 saatten kısa sürede patojen bakteri tanımlanabilmekte ve antibiyotik duyarlılık testleri rutin yönteme göre yaklaĢık 24 saat daha erken sonuçlanmaktadır. Bunun da sepsis tanılı hastalarda hedefe yönelik tedavinin daha erken baĢlanmasını ve mortalitenin azaltılmasını sağlayacağı düĢünülmektedir. 
Anahtar Kelimeler: Kan kültürü, direkt tanımlama, MALDI-TOF MS, Phoenix

Abstract:
Aim: The aim of this study is to compare the results of direct identification by MALDI TOF MS and direct antibiotic susceptibility testing by the Phoenix automated system from positive blood cultures using serum separator tube method, with the results of conventional identification and antibiotic susceptibility testing from the solid agar and to evaluate the compliance between two methods.
Material and Method: A total of 203 positive blood culture bottles that had been sent to the Microbiology Laboratory from various clinics of our hospital with prediagnosis of bloodstream infection between September 1, 2022 and November 31, 2022 and placed in the BACTEC FX blood culture system were included in this study. Identification was performed with MALDI TOF MS using the bacterial suspension obtained from blood culture bottles by serum separator tube method. Direct antibiotic susceptibility test was performed with Phoenix automated system from the samples that were evaluated as causative according to the direct identification result. The results were compared with the results obtained by the routine method.
Results: With the direct MALDI TOF MS method, 98.6% of 70 Gram negative bacteria were correctly identified at the species level, and 1.4% at the genus level only. There were no misidentified or unidentified Gram negative bacteria. Of the 130 Gram positive bacteria, 85.4% were correctly identified at the species level, and 6.1% only at the genus level. While there was no misidentification, 8.5% could not be identified by the direct method. Anaerobic bacteria growth was observed in 3 of the blood culture bottles included in the study. Since anaerobic culture could not be done, these bacteria could not be identified by the routine method. With the direct MALDI TOF MS method, all 3 bacteria were identified with reliable score values at the species level. Antibiotic susceptibility was studied on the Phoenix device with the
x
direct method for 120 bacteria that were considered as causative agents. A total of 1115 bacteria-antibiotic combinations were tested for 70 Gram-negative bacteria. Categorical agreement was 96.1%, with a minor error, major error and very major error rate of 1.7, 1.25, and 1.25%, respectively. In 643 tests studied on 50 Gram positive bacteria, categorical agreement was found as 98.1%, with a minor error, major error, and very major error rate of 0.15, 0.5 and 1.25%, respectively. When the antibiotic susceptibility tests performed with the direct method were evaluated in our study, it was found to be compatible with the routine method at an acceptable level, since the categorical agreement was >90%, the major error rate was <3% and the very major error rate was <1.5%.
Conclusion: It has been shown that the serum separator tube method, which is fast, easy and low-cost, is an effective method for identification and antibiotic susceptibility testing directly from blood culture bottles, and results consistent with the routine method were obtained.. With this method, pathogenic bacteria can be identified in less than 1 hour after a positive signal, and antibiotic susceptibility tests are concluded approximately 24 hours earlier than the routine method. It is thought that this will enable earlier initiation of targeted therapy in patients with a diagnosis of sepsis and a reduction in mortality.
Keywords: Blood culture, direct identification, MALDI-TOF MS, Phoenix