A methicillin-rezisztens Staphylococcus aureus fertőzöttség vizsgálata haszonállatokban és élelmiszerekben MALDI-TOF MS technika alkalmazásával

Dátum
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

Az antibiotikum rezisztens kórokozók közül a methicillin-rezisztens Staphylococcus aureus (MRSA) még mindig az egyik leggyakoribb oka a súlyos bakteriális fertőzéseknek. Dolgozatom céljául ezért az élelmiszerekben előforduló MRSA törzsek feltérképezését tűztem ki egy új diagnosztikai módszerrel, a MALDI-TOF MS technika segítségével, melyhez szükség volt egy új minta-előkészítési módszer kidolgozására. Továbbá, dolgozatomban célul tűztem ki, hogy az azonosított S. aureus törzsek összehasonlítását enterotoxin és szekvencia alapú tipizálás segítségével elvégezzem. A kidolgozott módosított hangyasavas szuszpendálás (M-FA) minta-előkészítési módszer a MALDI-TOF MS spektrumok megfelelő intenzitásának és felbontásának köszönhetően lehetővé tette a fajok biztonságos azonosítását. Továbbá, MALDI-TOF MS technikával lehetőségem nyílt a Staphylococcus aureus komplex („SAC”) fajainak elkülönítésére. A korábbi tanulmányokban és az általam meghatározott faj specifikus csúcsok alapján, az élelmiszerekből és haszonállatokból izolált S. aureus törzsek között kizárható volt a S. schweitzeri és S. argenteus fajok jelenléte. Az élelmiszerekből izolált S. aureus törzsek antibiotikum-rezisztenciáját elsősorban MALDI-TOF MS technikával határoztam meg, melyet korongdiffúziós módszerrel, szelektív differenciáló tápközeggel valamint a mecA gén meghatározásával erősítettem meg. A referencia MRSA és MSSA törzsek tömegspektrumainak összehasonlítása alapján 3 specifikus csúcsot határoztam meg melyek lehetővé teszik az elkülönítést. A vizsgálatok alapján, az élelmiszerekből izolált S. aureus törzsek közül 2 törzs esetében állapítottam meg methicillin-rezisztenciát, mind a két törzs állati eredetű élelmiszerekből származott. Az élelmiszerekből izolált 47 S. aureus törzs enterotoxin vizsgálata során 23 törzs esetében 4 különböző SE gént (selp, seh, seg, sei) azonosítottam és a törzsek 91%-a csak egy SE gént hordozott. A leggyakoribb SE gén, a seh gén volt, mely a törzsek 44%-ában volt kimutatható. A két MRSA törzs közül csak a libamájból izolált MRSA törzs hordozott SE géneket. A szekvencia alapú vizsgálatok alapján az élelmiszerekből izolált S. aureus törzsek közül többféle típusát sikerült kimutatni, a 47 izolátum 20 különböző spa típusba tartozott. A leggyakoribb a t084 spa típus volt (19%), ezt követte a t091 (13%) és t1491 (13%) spa típus. A 20 azonosított spa típus közül, 8 spa típus esetében tudtam meghatározni az MLST típust az allélvariánsok alapján, a többi 14 spa típus eddig le nem írt MLST típusba tartozott. Az élelmiszerekből izolált egyik MRSA törzs a 398 szekvencia típusba tartozott, ami Európában a leggyakrabban előforduló állattenyésztéssel összefüggő MRSA típus. A szekvencia típusok és a MALDI-TOF MS technikával kapott tömegspektrumok elemzésével olyan markerszetteket határoztam meg, melyek lehetővé tették a vizsgálatba bevont élelmiszerekből és haszonállatokból származó 7 ST típus elkülönítését.


Among the antibiotic resistant microbes, methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is one of the major causative agents of severe bacterial infections. The aim of this study is thus to survey the incidence of MRSA in foodstuffs with a novel technique – MALDI-TOF mass spectrometry – along with the development of a sample-preparation technique. Furthermore, my aim was to include enterotoxin and sequence based typing of the identified S. auerus strain. The novel M-FA sample preparation technique optimised the intensity and the resolution of the MALDI-TOF MS spectra and provided reliability in the microbial identification. Furthermore, With the MALDI-TOF MS technique the members of the Staphylococcus aureus complex („SAC”) members could be distinguished from each other. Based on literature and new diagnostic peaks, we could conclude that S. schweitzeri and S. argenteus were not identified among bacterial strains of food origin. The antibiotic resistance of the S. aureus strains of food origin was tested with MALDI-TOF MS technique, which was supplemented with antibiotic disk diffusion test, culturing on selective differential media and mecA gene PCR testing. The analysis of spectra of MRSA and MSSA reference strains from our investigations, three additional, specific MALDI-TOF MS peak markers were identified that allowed the discrimination. There were 2 strains identified as MRSA from our strain collection of S. aureus isolates from foodstuffs of animal origin. Among 47 S. aureus strains isolated from food, 23 strains 4 different SE genes (selp, seh, seg, sei) were identified, and only one SE gene was detected in 91% of the strains. The most common SE gene was the seh gene, which was detected in 44% of the strains. Among two MRSA strains, two different types of SE genes (sei, selp) were detected only in a strain isolated from a goose liver. Based on the results of sequence-typing, several types of S. aureus strains were isolated from food: 20 different spa types were identified among the 47 isolates. The most common spa type was the t084 (19%), followed by t091 (13%) and t1491 (13%). MLST types could be determined for 8 spa types, the remaining 14 spa types belonged to no-yet-described MLST types. One of the MRSA strains isolated from food belonged to the 398 sequence type, which is the most common livestock associated MRSA type in Europe. Based on the sequence types and the analysis of mass spectra obtained by MALDI-TOF MS technique, sets of peak markers were determined, which allowed for the discrimination of 7 different sequence types of S. aureus strains isolated food and livestock samples.

Leírás
Kulcsszavak
MALDI-TOF MS technika, MALDI-TOF MS technique, élelmiszer-eredetű kórokozó, Staphylococcus, azonosítás, methicillin-rezisztencia, LA-MRSA, foodborne-pathogen Staphylococcus, identification, methicillin-resistance, LA-MRSA
Forrás