Klinik candida ve aspergillus suşlarının antifungal duyarlılık profillerinin matriks ile desteklenmiş lazer desorpsiyon/iyonizasyon uçuş zamanı kütle spektrometresi ("MALDİ-TOF MS") yöntemi ile değerlendirilmesi
Evaluation of antifungal susceptibility profiles of clinical candida and aspergillus strains by matrix assisted laser desorption/ionization time-of-FLİGHT MASS spectrometry ("MALDİ-TOF MS") method
Yazar: İLKE TOKER ÖNDER
Danışman: PROF. DR. SEVTAP ARIKAN AKDAĞLI
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antifungal ajanlar = Antifungal agents ; Antifungal duyarlılık testleri = Antifungal sensitivity tests ; Aspergillus = Aspergillus ; Flukonazol = Fluconazole ; Kandida = Candida ; Kütle spektrometri = Mass spectrometry ; Triazoller = Triazoles ; Vorikonazol = Voriconazole ; İlaçlar = Drugs ; İlaçlara direnç = Drug resistance

Özet:
Dirençli Candida ve Aspergillus türlerinin neden olduğu invaziv mantar enfeksiyonları küresel bir halk sağlığı sorunudur. Antifungallere direncin giderek arttığı göz önüne alındığında antifungal duyarlılık testi (AFDT) giderek daha önemli hale gelmekte ve hızlı sonuç veren yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikoloji Laboratuvarı'nda hasta örneklerinden izole edilen Candida ve Aspergillus suşlarının tedavide sıklıkla kullanılan azol ve ekinokandin grubu antifungal ilaçlara duyarlılıklarının MALDI-TOF MS yöntemi ile saptanarak elde edilen sonuçların EUCAST referans sıvı mikrodilüsyon yöntemi sonuçları ile karşılaştırılması ve böylece, MALDI-TOF MS yönteminin in vitro antifungal duyarlılık profillerinin saptanmasındaki doğruluğunun ve tekrarlanabilirliğinin tespit edilmesi amaçlanmıştır. 40 Candida glabrata izolatının anidulafungin ve flukonazol, 40 Candida albicans ve 40 Candida parapsilosis izolatının flukonazol, 4 Aspergillus fumigatus izolatının vorikonazol duyarlılıkları test edilmiştir. Candida izolatları "yüksek" ve "sınır değer" olarak iki farklı antifungal konsantrasyonunda ve ilaçsız kontrolde 3 saat inkübe edilmiştir (Anidulafungin: 16, 0.06, 0 mg/L; Flukonazol: 256, 16, 0 mg/L). A. fumigatus izolatları seri vorikonazol konsantrasyonlarında (32-0.03 mg/L) ve ilaçsız kontrolde 15 saat inkübe edilmiştir. Bu konsantrasyonlardan elde edilen MALDI-TOF MS spektrumları ile her izolat için ayrı bileşik korelasyon indeksi (CCI) matrisi oluşturulmuştur. Candida türleri için sınır değerdeki ve en yüksek ilaç konsantrasyonundaki spektrumların korelasyonundan elde edilen CCI değeri ortalaması, sınır değer ve ilaçsız kontrolden elde edilen CCI değeri ortalamasından yüksek olduğunda, suş ilaca duyarlı olarak sınıflandırılmıştır. A. fumigatus için maksimum vorikonazol konsantrasyonu spektrumuyla olan benzerliği, ilaçsız kontrol spektrumuyla benzerliğinden fazla olan ilk spektrumun ilaç konsantrasyonu minimum profili değiştiren konsantrasyon (MPCC) olarak belirlenmiştir. Sınıflandırmalar EUCAST sıvı mikrodilüsyon yöntemine göre elde edilen minimum inhibitör konsantrasyonların duyarlı veya dirençli sınıflandırmalarıyla karşılaştırılmıştır. Genel olarak MS-AFDT ve EUCAST AFDT arasındaki uyum %60 ila %85 arasında değişmiştir ve en yüksek oranda C. glabrata için anidulafungine karşı olmuştur. MS-AFDT testinin tekrarlanabilirliği %45 ila %75 arasında değişmiştir ve C. parapsilosis flukonazol duyarlılık testi en tutarlıdır. 4 A. fumigatus suşu için uyum ve tekrarlanabilirlik tam olarak bulunmuştur. Sonuçlar, daha ileri çalışmalarla metodolojinin iyileştirilmesi ve testin tekrarlanabilirliğinin geliştirilmesiyle birlikte MALDI-TOF MS'nin Candida ve Aspergillus türlerinde tanımlama ve antifungal duyarlılık sınıflaması için aynı anda kullanılabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Invasive fungal infections caused by resistant Candida and Aspergillus species are a global public health problem. Considering the increasing resistance to antifungals, antifungal susceptibility tests (AFST) are becoming increasingly important, and rapid methods are needed. The aim of this study is to determine the azole and echinocandin susceptibilities of clinical Candida and Aspergillus strains isolated at Hacettepe University Faculty of Medicine Medical Mycology Laboratory by using MALDI-TOF MS and compare the results with those obtained by the EUCAST reference broth microdilution method for assessment of the accuracy and reproducibility of MALDI-TOF MS for evaluation of in vitro antifungal susceptibility. In this study, the susceptibilities of 40 Candida glabrata isolates for anidulafungin and fluconazole, 40 Candida albicans and 40 Candida parapsilosis isolates for fluconazole and 4 Aspergillus fumigatus isolates for voriconazole were tested. Candida isolates were incubated for 3 hours at two different antifungal concentrations as "maximum" and "breakpoint" and in the drug-free control (Anidulafungin: 16, 0.06, 0 mg/L; Fluconazole: 256, 16, 0 mg/L). A. fumigatus isolates were incubated at serial voriconazole concentrations (32-0.03 mg/L) and in the drug-free control for 15 hours. The MALDI-TOF MS spectra obtained from these concentrations were used to create the composite correlation index (CCI) matrices for each isolate. For Candida species, the strains whose "mean CCI of the breakpoint/maximum concentration" was higher than the "mean CCI of the breakpoint/null concentration" were classified as susceptible. For A. fumigatus, the lowest drug concentration at which the spectrum was more similar to the one observed at the maximum drug concentration than that in the drug-free control was defined as the minimum profile changing concentration (MPCC). Classifications defined by the MS-AFST method were compared with categorizations of susceptible or resistant based on the EUCAST broth microdilution method. Overall, the agreement between MS-AFST and EUCAST AFST ranged from 60% to 85%, with the highest percentage in the C. glabrata and anidulafungin group. The reproducibility of the MS-AFST assay ranged from 45% to 75% and is best for C. parapsilosis and fluconazole group. Full agreement and reproducibility were observed for four A. fumigatus strains. In conclusion, the MALDI-TOF MS method can be used simultaneously for both identification and antifungal susceptibility categorization in Candida and Aspergillus species if further studies are conducted to improve the methodology and the reproducibility of the test.