velikost textu

Development and Validation of Methods for Typing of Bacteria by MALDI-TOF Mass Spectrometry

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Development and Validation of Methods for Typing of Bacteria by MALDI-TOF Mass Spectrometry
Název v češtině:
Vývoj a validace metod pro typizaci bakterií pomocí MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie
Typ:
Disertační práce
Autor:
Bc. Kateřina Chudějová
Školitel:
doc.Ing. Jaroslav Hrabák, PhD.
Oponenti:
RNDr. Monika Dolejská, Ph.D.
MUDr. Otakar Nyč, Ph.D.
Konzultant:
Dr. Constantinos Papagiannitsis, Ph.D.
Id práce:
160904
Fakulta:
Lékařská fakulta v Plzni (LFP)
Pracoviště:
Ústav mikrobiologie (14-510)
Program studia:
Hygiena, preventivní lékařství a epidemiologie (P5115)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
26. 9. 2018
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
ABSTRAKT Infekce spojené s nemocniční péčí se ve značné míře podílejí na mortalitě a morbiditě ve zdravotnických zařízeních. Riziko vzniku nozokomiálních infekcí se významně liší u různých skupin pacientů v závislosti na charakteru jejich primárního onemocnění, komorbiditách, poskytované péči, délce hospitalizace a také typu použitých diagnostických a léčebných postupů. Velkou roli mohou také hrát umělé materiály jako jsou centrální žilní katetry, shunty, močové cévky, kloubní a chlopenní náhrady, nebo umělá plicní ventilace. Většina nozokomiálních infekcí je způsobena zástupci čeledi Enterobacteriaceæ, členy rodů Pseudomonas spp., Acinetobacter spp., nebo některými grampozitivními bakteriemi, zejména rody Staphylococcus spp. a Enterococcus spp. Což je především umožněno jejich schopností uchovávat a přenášet různé typy rezistencí k antimikrobním látkám. Identifikace a typizace těchto patogenních organismů je proto nepostradatelným nástrojem moderního sledování infekčních onemocnění v oblasti veřejného zdraví, nejen pro vhodnou a účinnou léčbu infekcí, ale i v případě výskytu epidemických epizod. Pochopení klonální kontinuity mezi vyšetřovanými kmeny je nezbytné pro určení zdroje a cesty šíření infekcí, potvrzení nebo vyloučení epidemických epizod, sledování zkříženého přenosu patogenů souvisejících se zdravotní péčí, nebo rozpoznání virulentních kmenů. Pro tento účel může být použita řada jednoduchých fenotypových metod, jako je stanovení minimální inhibiční koncentrace, biochemické testování nebo serotypizace, které využívají rozdílů v morfologii, biochemické a enzymatické aktivitě, nebo antigenního složení jednotlivých mikroorganismů. Kromě toho lze použít komplexnější genotypizační metody k zajištění senzitivnější diferenciace kmenů, vyšší úrovně standardizace, reprodukovatelnosti, typizovatelnosti a diskriminační síly ve srovnání s metodami fenotypizačními. Tyto techniky zahrnují nejen řadu postupů založených na PCR, často spojených s běžnou, pulzní nebo kapilární elektroforézou, ale také sekvenování, a to od sekvenování jednotlivých genů Sangerovou metodou, až po náročnou celogenomovou sekvenaci. Tato dizertační práce shrnuje výsledky pěti vybraných prací publikovaných v zahraničních časopisech s impaktním faktorem, přičemž dvě publikace jsou prvoautorské. První práce vedla k vývoji a validaci nové automatické techniky pro depozici bakterií a kvasinek na MALDI destičku pomocí „mokré depozice“ do kapky 70% kyseliny mravenčí. Tato automatická depozice byla porovnávána s běžnou ruční depozicí pomocí dřevěného párátka, semiextrakcí – běžně používanou při identifikaci kvasinek, a ruční „mokrou depozicí“. Přičemž, použití robota MALDI Colonyst výrazně zvýšilo identifikační skóre bakterií ve srovnání s rutinním diagnostickým procesem. Následující čtyři publikace se zaměřují na epidemiologii několika nejběžněji se vyskytujících karbapenemáz v České republice (KPC, OXA-48, NDM a IMP), a to buď v rámci nemocničních epidemických epizod, nebo v rámci jejich výskytu po celé republice. Konkrétně jsme se zaměřili na detekci možného šíření klonů a sledování cesty a zdroje jejich přenosu, s využitím řady typizačních metod, jak fenotypových, tak genotypových, včetně celogenomové sekvenace. Klíčová slova: typizace bakterií – fenotypizační metody – genotypizační metody – NGS – MALDI-TOF MS – epidemická epizoda – HAI 1
Abstract v angličtině:
ABSTRACT Healthcare-associated infections represent a significant cause of morbidity and mortality in hospital settings. The risk of nosocomial infection differs significantly in different group of patients, depending on the character of their primary illness, the co-morbidities, the type of care provided, the length of hospitalization, or the medical procedures used. Artificial surfaces such as central venous catheters, shunts, urinary catheters, valve and joint replacements or controlled lung ventilation play a major role. The majority of nosocomial infections is caused by several representative of Enterobacteriaceæ family, Pseudomonas spp., Acinetobacter spp., or some Gram-positives, especially Staphylococcus and Enterococcus spp. This is largely due to their ability to retain and transfer different types of resistance to antibiotics. The identification and subtyping of these pathogenic microorganisms is an essential tool of modern public health infectious disease surveillance not only for appropriate and efficient treatment of infections, but also in case of an outbreak. Understanding clonal continuity among investigated strains is essential to determine the source and routes of infections, confirm or rule out outbreaks, trace cross-transmission of healthcare-associated pathogens, or recognize virulent strains. For this purpose, a series of simple phenotypic methods such as determination of minimal inhibition concentration, biochemical testing or serotyping can be used, utilizing differences in morphology, biochemical and enzymatic activity, or antigenic composition of given microorganism. Furthermore, more complex genotypic methods can be used to provide more sensitive strain differentiation and higher levels of standardization, reproducibility, typeability, and discriminatory power compared with phenotypic typing methods. These techniques include not only the number of PCR-based methods, often associated with conventional, pulsed or capillary electrophoresis, but also sequenation, ranging from Sanger sequencing of individual genes to exacting whole-genome sequencing. The present dissertation thesis summarizes the results of five selected publications published in impact factor journals, with two first-author publications. The first work led to the development and validation of a novel automatic technique for bacterial and yeast deposition on MALDI target using “wet-deposition” into a droplet of 70% formic acid. This automatic deposition was compared to conventional manual spotting using a wooden toothpick, semi-extraction routinely used for yeasts, and manual “wet-deposition”. Spotting by MALDI Colonyst robot significantly increased identification score of bacteria compared with the routine diagnostic process. Following four publications are focused on the epidemiology of several of the most common carbapenemases in the Czech Republic (KPC, OXA-48, NDM, and IMP), either within hospital outbreaks or their occurring across the country. In particular, we focused on detecting the possible clonal spread and tracking the path and the source of their transmission with the use of a number of typing methods, both phenotypic and genotypic, including whole-genome sequencing. Keywords: bacterial typing – phenotypic methods – genotypic methods – NGS – MALDI-TOF MS – outbreak – HAI 1
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Bc. Kateřina Chudějová 4.99 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Bc. Kateřina Chudějová 102 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Bc. Kateřina Chudějová 119 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Bc. Kateřina Chudějová 428 kB
Stáhnout Posudek vedoucího doc.Ing. Jaroslav Hrabák, PhD. 1.23 MB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Monika Dolejská, Ph.D. 1.62 MB
Stáhnout Posudek oponenta MUDr. Otakar Nyč, Ph.D. 562 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 1 MB