Журналов:     Статей:        

Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2017; : 9-17

ПРИМЕНЕНИЕ ВРЕМЯПРОЛЕТНОЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ВОЗБУДИТЕЛЯ БРУЦЕЛЛЕЗА В ОБРАЗЦАХ КРОВИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Ульшина Д. В., Ковалев Д. А., Пономаренко Д. Г., Русанова Д. В., Швецова Н. М., Таран Т. В., Кузнецова И. В., Жиров А. М., Хачатурова А. А., Борздова И. Ю., Куличенко А. Н.

https://doi.org/10.36233/0372-9311-2017-4-9-17

Аннотация

Цель. Изучение возможности применения метода времяпролетной масс-спектрометрии для выявления возбудителя бруцеллеза в крови. Материалы и методы. Штаммы бруцелл: 5 Brucella melitensis и 21 Brucella abortus. Белковое профилирование в линейном режиме на MALDI-TOF масс-спектрометре Microflex «Bruker Daltonics». Результаты. Модифицирована и оптимизирована методика обеззараживания и пробоподготовки образцов крови, контаминированной бруцеллами, для анализа методом MALDI-TOF MS. Получены 120 репрезентативных белковых профилей экстрактов образцов крови, содержащей возбудитель бруцеллеза. Сформирован и проанализирован результирующий пик-лист (супер-спектр) исследуемой белковой фракции экстракта крови условно здорового человека в пределах исследуемой группы. Заключение. Предложена схема выявления бруцелл в образцах крови методом MALDI-TOF масс-спектрометрии, основанным на выявлении комплекса 15 родоспецифичных фрагментов. Охарактеризованы сигналы на масс-спектрах экстрактов лейкоцитарной фракции крови, искусственно контаминированной возбудителем бруцеллеза.
Список литературы

1. Ломинадзе Г.Г., Семенова Е.А., Мотузова О.В., Калакуцкая А.Н., Лазарева А.В. Использование метода MALDI-TOF масс-спектрометрии для ускорения идентификации микроорганизмов в гемокультурах пациентов с подозрением на сепсис. Лаборатория ЛПУ. 2014,4: 17-20.

2. Лямкин Г.И., Пономаренко Д.Г., Худолеев А.А., Русанова Д.В., Вилинская С.В., Куличенко А.Н. Обзор эпидемиологической ситуации по бруцеллезу в Российской Федерации в 2015 г. и прогноз на 2016 г. Проблемы особо опасных инфекций. 2016, 2: 11-13.

3. Ульшина Д.В., Ковалев Д.А., Бобрышева О.В., Лямкин Г.И., Худолеев А.А., Сирица Ю.В., Куличенко А.Н. Разработка алгоритма идентификации культур возбудителя бруцеллеза методом MALDI-TOF масс-спектрометрии. Проблемы особо опасных инфекций. 2015, 4: 96-99.

4. Baranov А.А., Mayanskii A.N., Mayanskii N.A. A new epoch in medical microbiology. Her. Russ. Acad. Sci. 2015, 85 (6): 515-522.

5. Ferreira L., Castano S.V., Sanchez-Juanes F. et al. Identification of Brucella by MALDI-TOF mass spectrometry. Fast and reliable identification from agar plates and blood cultures. PLoS One. 2010,5 (12): 14235.

6. GrunowR., Jacob D., Klee S. et al. Brucellosis in a refugee who migrated from Syria to Germany and lessons learnt. Euro Surveill. 2016, 21 (31): 1-4.

7. Karger A., Melzer F., Tirnke M. et al. Interlaboratory comparison ofintact-cell matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry results for identification and differentiation of Brucella spp. J. Clin. Microbiol. 2013, 51 (9): 3123-3126.

8. Lasch P., Wahab T., Weil S. et al. Identification of highly pathogenic microorganisms by matrixassisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry: Results of an interlaboratory ring trial. J. Clin. Microbiol. 2015, 53 (8): 2632-2640.

9. Lista F., Reubsaet F., De Santis R. et al. Reliable identification at the species level of Brucella isolates with MALDI-TOF-MS. BMC Microbiology. 2011, 11: 267.

10. Nyvang H.G., Kvistholm J.A., Bocher S. et al. Mass spectrometry: pneumococcal meningitis verified and Brucella species identified in less than half an hour. Scand. J. Infect. Dis. 2010, 42 (9): 716-718. v

11. Sedo O., Sedlacek I., Zdrahal Z. Sample preparation methods for MALDI-MS profiling of bacteria. Mass Spectrometry Reviews. 2011, 30 (3): 417-434.

12. Vitr M.A., Mambres D.H., Deghelt M. et al. Brucella melitensis invades murine erythrocytes during infection. Infect. Immunity. 2014, 82 (9): 3927-3938.

13. Yonetani S., Olmishi H., Ohkusu K. et al. Direct identification of microorganisms from positive blood cultures by MALDI-TOF MS using an in-house saponin method. Intern. J. Infect. Dis. 2016, 52: 37-42.

14. Zamanian M., Hashemi Tabar G.R., Rad M. et al. Evaluation of different primers for detection of Brucella in human and animal serum samples by using PCR method. Archives Iranian Medicine. 2015, 18 (1): 44-50.

Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2017; : 9-17

APPLICATION OF TIME-OF-FLIGHT MASS-SPECTROMETRY FOR DETECTION OF CAUSATIVE AGENT OF BRUCELLOSIS IN BLOOD SAMPLES IN EXPERIMENT

Ulshina D. V., Kovalev D. A., Ponomarenko D. G., Rusanova D. V., Shvetsova N. M., Taran T. V., Kuznetsova I. V., Zhirov A. M., Khachaturova A. A., Borzdova I. Yu., Kulichenko A. N.

https://doi.org/10.36233/0372-9311-2017-4-9-17

Abstract

Aim.Study the possibility to apply time-of-flight mass-spectrometry for detection of causative agent of brucellosis in blood. Materials and methods. Brucella strains: 5 Brucella melitensis and 21 Brucella abortus. Protein profiling in linear mode on MALD1-TOF mass-spectrometer Microflex «Bruker Daltonics». Results. Technique for disinfection and preparation of blood samples was modified and optimized for MALDI-TOF MS analysis. 120 representative protein profiles of sera extract were obtained that contain brucellosis causative agent. A resulting peak-list (super-spectrum) of the studied protein fraction of blood extract of a conditionally healthy human within the studied group was formed and analyzed. Conclusion. A scheme of brucella detection in blood samples by MALDI-TOF MS is proposed, based on detection of a complex of 15 genus-specific fragments. Signals on mass-spectra of extracts of leukocyte fraction of blood, artificially contaminated with brucellosis causative agents are characterized.
References

1. Lominadze G.G., Semenova E.A., Motuzova O.V., Kalakutskaya A.N., Lazareva A.V. Ispol'zovanie metoda MALDI-TOF mass-spektrometrii dlya uskoreniya identifikatsii mikroorganizmov v gemokul'turakh patsientov s podozreniem na sepsis. Laboratoriya LPU. 2014,4: 17-20.

2. Lyamkin G.I., Ponomarenko D.G., Khudoleev A.A., Rusanova D.V., Vilinskaya S.V., Kulichenko A.N. Obzor epidemiologicheskoi situatsii po brutsellezu v Rossiiskoi Federatsii v 2015 g. i prognoz na 2016 g. Problemy osobo opasnykh infektsii. 2016, 2: 11-13.

3. Ul'shina D.V., Kovalev D.A., Bobrysheva O.V., Lyamkin G.I., Khudoleev A.A., Siritsa Yu.V., Kulichenko A.N. Razrabotka algoritma identifikatsii kul'tur vozbuditelya brutselleza metodom MALDI-TOF mass-spektrometrii. Problemy osobo opasnykh infektsii. 2015, 4: 96-99.

4. Baranov A.A., Mayanskii A.N., Mayanskii N.A. A new epoch in medical microbiology. Her. Russ. Acad. Sci. 2015, 85 (6): 515-522.

5. Ferreira L., Castano S.V., Sanchez-Juanes F. et al. Identification of Brucella by MALDI-TOF mass spectrometry. Fast and reliable identification from agar plates and blood cultures. PLoS One. 2010,5 (12): 14235.

6. GrunowR., Jacob D., Klee S. et al. Brucellosis in a refugee who migrated from Syria to Germany and lessons learnt. Euro Surveill. 2016, 21 (31): 1-4.

7. Karger A., Melzer F., Tirnke M. et al. Interlaboratory comparison ofintact-cell matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry results for identification and differentiation of Brucella spp. J. Clin. Microbiol. 2013, 51 (9): 3123-3126.

8. Lasch P., Wahab T., Weil S. et al. Identification of highly pathogenic microorganisms by matrixassisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry: Results of an interlaboratory ring trial. J. Clin. Microbiol. 2015, 53 (8): 2632-2640.

9. Lista F., Reubsaet F., De Santis R. et al. Reliable identification at the species level of Brucella isolates with MALDI-TOF-MS. BMC Microbiology. 2011, 11: 267.

10. Nyvang H.G., Kvistholm J.A., Bocher S. et al. Mass spectrometry: pneumococcal meningitis verified and Brucella species identified in less than half an hour. Scand. J. Infect. Dis. 2010, 42 (9): 716-718. v

11. Sedo O., Sedlacek I., Zdrahal Z. Sample preparation methods for MALDI-MS profiling of bacteria. Mass Spectrometry Reviews. 2011, 30 (3): 417-434.

12. Vitr M.A., Mambres D.H., Deghelt M. et al. Brucella melitensis invades murine erythrocytes during infection. Infect. Immunity. 2014, 82 (9): 3927-3938.

13. Yonetani S., Olmishi H., Ohkusu K. et al. Direct identification of microorganisms from positive blood cultures by MALDI-TOF MS using an in-house saponin method. Intern. J. Infect. Dis. 2016, 52: 37-42.

14. Zamanian M., Hashemi Tabar G.R., Rad M. et al. Evaluation of different primers for detection of Brucella in human and animal serum samples by using PCR method. Archives Iranian Medicine. 2015, 18 (1): 44-50.