Наиболее успешным применением масс-спектрометрии (МС) в лабораторной медицине является идентификация (ID) микроорганизмов с помощью матричной лазерной десорбционной ионизации-времяпролетной масс-спектрометрии (MALDI-TOF MS) при инфицировании кровотока. В статье описывается бактериальная идентификация на основе MALDI-TOF MS с особым акцентом на методы, разработанные к настоящему времени для прямой идентификации микроорганизмов из бутылок с положительными культурами крови с помощью MALDI-TOF MS, включая  собственные протоколы авторов. Также обсуждается возрастающая роль жидкостной хроматографии (ЖХ) в сочетании с тандемной масс-спектрометрией.

Поскольку флаконы для культур крови содержат множество небактериальных белков, которые могут мешать анализу и интерпретации, соответствующие предварительные обработки являются предпосылками для успешного ID. Предварительная обработка включает очистку бактериальных гранул и краткосрочных субкультур для образования микроколоний перед анализом MALDI-TOF MS. 

Три коммерческих протокола доступны в настоящее время : Sepsityper ® Комплект (Bruker Daltonics), набор посева крови Витек МС (bioMérieux, Inc), и быстрый BACpro ®II комплект (Nittobo Medical Co., Токио). Поскольку эти коммерческие доступные наборы являются дорогостоящими, а показатели идентификации бактерий с использованием этих наборов неудовлетворительны, особенно для грамположительных бактерий, были разработаны различные протоколы домашнего приготовления: 1. Поэтапное дифференциальное осаждение клеток крови и микроорганизмов, 2. Комбинация центрифугирования и процедуры лизиса, 3. Лизис-вакуум-фильтрация, и 4. Метод центрифугирования и мембранной фильтрации (CMFT). 

Авторы статьи перспективно оценили эффективность этого протокола CMFT сравнению с Sepsityper ® с использованием 170 положительных культур крови. Хотя и предварительно, производительность CMFT была значительно лучше, чем у Sepsityper ®., особенно для грамположительных изолятов. Однако тестирование полимикробных образцов крови на основе MALDI-TOF MS по-прежнему остается сложной задачей. Кроме того, его вклад в оценку чувствительности и устойчивости к антибиотикам все еще ограничен. Для этой цели жидкостная хроматография (ЖХ) в сочетании с тандемной масс-спектрометрией  должна быть более полезной, потому что этот подход может идентифицировать до нескольких тысяч пептидных последовательностей.

MALDI-TOF MS теперь является важным инструментом для быстрой бактериальной идентификации патогенов, вызывающих инфекцию кровотока. В целях оценки чувствительности и устойчивости патогенов к антибиотикам в будущем роль жидкостной хроматографии (ЖХ) в сочетании с тандемной масс-спектрометрией будет увеличиваться.
 

Mass spectrometry-based microbiological testing for blood stream infection (nih.gov) 
Nomura F, Tsuchida S, Murata S, Satoh M, Matsushita K. Mass spectrometry-based microbiological testing for blood stream infection. Clin Proteomics. 2020;17:14. Published 2020 May 13. doi:10.1186/s12014-020-09278-7