Uso de MALDI-TOF MS para tipagem de Streptococcus agalactiae isolados de mastite bovina e bubalina

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Lígia Beatriz Rizzanti
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/10/10135/tde-18072024-115023/
Resumo: Streptococcus agalactiae é um dos principais patógenos causadores de mastite subclínica em rebanhos leiteiros. O correto diagnóstico e a caracterização de Streptococcus agalactiae são cruciais para tomada de decisão devido ao perfil de transmissão contagiosa desse agente. A metodologia de Espectrometria de massa por ionização e dessorção a laser assistida por matriz através do tempo de voo (MALDI-TOF MS) tem sido usada para identificação dos patógenos causadores de mastite, mas poucos estudos avaliaram a eficácia dessa metodologia para agrupamento de patógenos causadores de mastite. Este estudo teve como objetivo avaliar o uso de MALDI-TOF MS para agrupamento de Streptococcus agalactiae isolados de mastite subclínica bovina e bubalina em nível de proteína ribossomal e avaliar o perfil de sensibilidade de Streptococcus agalactiae aos antimicrobianos. Amostras de leite (n =835) de 3 rebanhos (bovino = 2; e bubalino = 1) foram coletadas e submetidas à cultura microbiológica e MALDI-TOF MS para identificação de Streptococcus agalactiae. Um total de 198 amostras de leite foram identificadas com Streptococcus agalactiae (fazenda A = 67 isolados de vacas, fazenda B = 101 isolados de vacas, fazenda C = 30, isolado de búfalas). Os isolados foram submetidos a análise de sensibilidade aos antimicrobianos em que foi realizada a metodologia de concentração inibitória mínima para 10 antimicrobianos (penicilina, cefoxitina, ceftiofur, gentamicina, oxacilina, tetraciclina, cefalexina, amoxicilina, enrofloxacina, cefquinoma). Os resultados da CIM mostraram alta sensibilidade (> 90%) para ceftiofur, penicilina, oxacilina, amoxicilina, cefquinoma, gentamicina e cefoxitina e baixa sensibilidade (< 15%) para enrofloxacina e cefalexina. Para o agrupamento de isolados foi realizada a análise de Amplificação aleatória de DNA polimórfico (RAPD), que foi utilizado como método padrão ouro para comparação do dendrograma por MALDI-TOF MS. O agrupamento por MALDI-TOF MS resultou em 8 diferentes clusters, enquanto o RAPD obteve 33 clusters diferentes com similaridade de ≥80%. O MALDI-TOF agrupou todos os isolados avaliados, já o RAPD agrupou somente 100 isolados em clusters. Ambos os métodos apresentaram clusters com isolados do mesmo rebanho e com perfil de sensibilidades similares. Foi observado que no RAPD somente 5 clusters agruparam isolados com o mesmo perfil de sensibilidade, enquanto o MALDI-TO MS não apresentou nenhum cluster com todos os isolados de mesmo perfil de sensibilidade. É possível observar que nos clusters VI, VII e VIII, do MALDI-TOF MS todos os isolados são resistentes a enrofloxacina, e que o cluster VI (73,46%, n = 36/49) apresentou o maior número de isolados sensíveis a tetraciclina. Conclui-se que o MALDI-TOF MS pode ser uma ferramenta para rápido estudo epidemiológico, mas não substitui a método convencional de agrupamento genotípica, uma vez que o MALDI-TOF utiliza a proteína ribossomal e a distância espectral como método de similaridade entre os isolados mais isolados precisam ser estudados para comprovar a acurácia do MALDI- TOF MS como ferramenta de estudo epidemiológico.
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spelling Uso de MALDI-TOF MS para tipagem de Streptococcus agalactiae isolados de mastite bovina e bubalinaUse of MALDI-TOF MS for typing Streptococcus agalactiae isolated from bovine and buffalo mastitesAntimicrobialsAntimicrobianosMALDI-TOF MSMALDI-TOF MSRAPDRAPDStreptococcus agalactiae é um dos principais patógenos causadores de mastite subclínica em rebanhos leiteiros. O correto diagnóstico e a caracterização de Streptococcus agalactiae são cruciais para tomada de decisão devido ao perfil de transmissão contagiosa desse agente. A metodologia de Espectrometria de massa por ionização e dessorção a laser assistida por matriz através do tempo de voo (MALDI-TOF MS) tem sido usada para identificação dos patógenos causadores de mastite, mas poucos estudos avaliaram a eficácia dessa metodologia para agrupamento de patógenos causadores de mastite. Este estudo teve como objetivo avaliar o uso de MALDI-TOF MS para agrupamento de Streptococcus agalactiae isolados de mastite subclínica bovina e bubalina em nível de proteína ribossomal e avaliar o perfil de sensibilidade de Streptococcus agalactiae aos antimicrobianos. Amostras de leite (n =835) de 3 rebanhos (bovino = 2; e bubalino = 1) foram coletadas e submetidas à cultura microbiológica e MALDI-TOF MS para identificação de Streptococcus agalactiae. Um total de 198 amostras de leite foram identificadas com Streptococcus agalactiae (fazenda A = 67 isolados de vacas, fazenda B = 101 isolados de vacas, fazenda C = 30, isolado de búfalas). Os isolados foram submetidos a análise de sensibilidade aos antimicrobianos em que foi realizada a metodologia de concentração inibitória mínima para 10 antimicrobianos (penicilina, cefoxitina, ceftiofur, gentamicina, oxacilina, tetraciclina, cefalexina, amoxicilina, enrofloxacina, cefquinoma). Os resultados da CIM mostraram alta sensibilidade (> 90%) para ceftiofur, penicilina, oxacilina, amoxicilina, cefquinoma, gentamicina e cefoxitina e baixa sensibilidade (< 15%) para enrofloxacina e cefalexina. Para o agrupamento de isolados foi realizada a análise de Amplificação aleatória de DNA polimórfico (RAPD), que foi utilizado como método padrão ouro para comparação do dendrograma por MALDI-TOF MS. O agrupamento por MALDI-TOF MS resultou em 8 diferentes clusters, enquanto o RAPD obteve 33 clusters diferentes com similaridade de ≥80%. O MALDI-TOF agrupou todos os isolados avaliados, já o RAPD agrupou somente 100 isolados em clusters. Ambos os métodos apresentaram clusters com isolados do mesmo rebanho e com perfil de sensibilidades similares. Foi observado que no RAPD somente 5 clusters agruparam isolados com o mesmo perfil de sensibilidade, enquanto o MALDI-TO MS não apresentou nenhum cluster com todos os isolados de mesmo perfil de sensibilidade. É possível observar que nos clusters VI, VII e VIII, do MALDI-TOF MS todos os isolados são resistentes a enrofloxacina, e que o cluster VI (73,46%, n = 36/49) apresentou o maior número de isolados sensíveis a tetraciclina. Conclui-se que o MALDI-TOF MS pode ser uma ferramenta para rápido estudo epidemiológico, mas não substitui a método convencional de agrupamento genotípica, uma vez que o MALDI-TOF utiliza a proteína ribossomal e a distância espectral como método de similaridade entre os isolados mais isolados precisam ser estudados para comprovar a acurácia do MALDI- TOF MS como ferramenta de estudo epidemiológico.Streptococcus agalactiae is a major pathogen causing subclinical mastitis in dairy herds. Accurate diagnosis and description of Streptococcus agalactiae are crucial due to its contagious transmission profile. Matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry (MALDI-TOF MS) has been used to identify mastitis-causing pathogens, but few studies have assessed its effectiveness for grouping these pathogens. This study aimed to evaluate MALDI-TOF MS for grouping Streptococcus agalactiae isolates from bovine and buffalo subclinical mastitis at the ribosomal protein level and to assess their sensitivity to antimicrobials. Milk samples (n = 835) from 3 herds (2 cattle, 1 buffalo) were collected and subjected to microbiological culture and MALDI-TOF MS for Streptococcus agalactiae identification. A total of 198 milk samples were identified with Streptococcus agalactiae (farm A = 67 cow isolates, farm B = 101 cow isolates, farm C = 30 buffalo isolates). The isolates underwent antimicrobial sensitivity analysis using minimum inhibitory concentration (MIC) methodology for 10 antimicrobials (penicillin, cefoxitin, ceftiofur, gentamicin, oxacillin, tetracycline, cephalexin, amoxicillin, enrofloxacin, cefquinome). MIC results showed high sensitivity (> 90%) to ceftiofur, penicillin, oxacillin, amoxicillin, cefquinome, gentamicin, and cefoxitin, and low sensitivity (< 15%) to enrofloxacin and cephalexin. For grouping isolates, Random Amplification Polymorphic DNA (RAPD) analysis served as the gold standard method for comparing the dendrogram by MALDI-TOF MS. MALDI-TOF MS clustering resulted in 8 different clusters, while RAPD yielded 33 clusters with ≥80% similarity. MALDI-TOF MS grouped all evaluated isolates, whereas RAPD only grouped 100 isolates into clusters. Both methods showed clusters with isolates from the same herd and similar sensitivity profiles. However, only 5 RAPD clusters grouped isolates with the same sensitivity profile, while MALDI-TOF MS did not show any cluster with all isolates sharing the same sensitivity profile. Observations revealed that in MALDI-TOF MS clusters VI, VII, and VIII, all isolates were resistant to enrofloxacin, with cluster VI (73.46%, n = 36/49) containing the largest number of tetracycline-sensitive isolates. In conclusion, MALDI-TOF MS can serve as a tool for rapid epidemiological studies but cannot replace the conventional genotypic grouping method, as it relies on ribosomal protein and spectral distance for similarity assessment. Further studies with more isolates are needed to validate the accuracy of MALDI-TOF MS as an epidemiological tool.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSantos, Marcos Veiga dosPereira, Lígia Beatriz Rizzanti2024-05-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/10/10135/tde-18072024-115023/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-10-03T17:11:02Zoai:teses.usp.br:tde-18072024-115023Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-10-03T17:11:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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