All posts by Postępy Mikrobiologii

ZASTOSOWANIE TECHNIKI MALDI-TOF MS DO IDENTYFIKACJI DERMATOFITÓW

APPLICATION OF THE MALDI-TOF MS TECHNIQUE FOR IDENTIFICATION OF DERMATOPHYTES
S. Gnat, D. Łagowski, A. Nowakiewicz

Streszczenie: Metoda MALDI-TOF MS jest nowym i coraz częściej wykorzystywanym w laboratoriach klinicznych narzędziem do identyfikacji drobnoustrojów. Szerokie zainteresowanie tą metodą wynika z jej wysokiej dokładności, szybkości uzyskiwania wyników identyfikacji mikroorganizmów oraz stosunkowo niskiego kosztu analiz. Implementacja tej techniki do identyfikacji dermatofitów jest jednak trudna. Trudności te spowodowane są naturalną złożonością biologiczną grzybów strzępkowych, bardzo wolnym tempem wzrostu drobnoustrojów i częstym wytwarzaniem pigmentów. Ponadto, identyfikacja dermatofitów tą techniką stanowi wyzwanie ze względu na brak jasnej definicji gatunku dla niektórych taksonów lub w obrębie niektórych kompleksów gatunkowych. Przegląd literatury naukowej wskazuje, że wiarygodność identyfikacji dermatofitów opartej na MALDI-TOF MS waha się między 13,5 a 100%. Liczne czynniki krytyczne związane z rutynowymi procedurami laboratoryjnymi, tj. rodzajem podłoża hodowlanego, czasem inkubacji, techniką ekstrakcji białek, typem urządzenia czy wersją biblioteki widm referencyjnych, warunkują taką zmienność w uzyskiwanych wynikach. Pomimo wielu ograniczeń metoda MALDI-TOF MS stanowi istotny postęp techniczny w diagnostyce mykologicznej i alternatywę dla czasochłonnej i pracochłonnej identyfikacji dermatofitów opartej o cechy morfologiczne oraz sekwencjonowanie DNA. Niemniej jednak zanim zostanie wdrożona do rutynowych badań diagnostycznych, konieczne jest rozszerzenie biblioteki widm referencyjnych dermatofitów, a także opracowanie procedur analizy bezpośredniej z próbek dermatologicznych.
1. Wprowadzenie. 
2. Identyfikacja drobnoustrojów z zastosowaniem metody MALDI-TOF MS. 3. MALDI TOF MS w diagnostyce mykologicznej. 4. Czynniki krytyczne identyfikacji dermatofitów metodą MALDI-TOF. 4.1. Wpływ stosowanego podłoża mikrobiologicznego. 4.2. Wpływ czasu inkubacji. 4.3. Wpływ procedury ekstrakcji białek i przygotowania matrycy. 4.4. Wpływ stosowanych urządzeń do spektrometrii masowej. 4.5. Wpływ biblioteki widm referencyjnych. 4.6. Wpływ algorytmu porównywania widm. 4.7. Wpływ zmian taksonomicznych. 5. Perspektywy rozwoju MALDI-TOF MS w diagnostyce mykologicznej. 6. Podsumowanie


Abstract: The MALDI-TOF MS method is a new technique, which is being increasingly used in clinical laboratories for identification of microorganisms. The wide interest in this method has been aroused by its high accuracy, instantaneous identification results, and relatively low cost of analyses. However, the application of this technique for identification of dermatophytes poses difficulties. They are caused by the natural biological complexity of filamentous fungi, very slow growth of cultures, and frequent production of pigments. Furthermore, identification of dermatophytes with this technique is a challenge due to the lack of a clear species definition for some taxa or within certain species complexes. A review of scientific literature indicates that the reliability of identification of dermatophytes based on MALDI-TOF MS is in the range between 13.5 and 100%. This variability is determined by many critical factors associated with routine laboratory procedures, i.e. the type of culture medium, incubation time, protein extraction technique, type of device, or version of the reference spectrum library. Despite these numerous limitations, the MALDI-TOF MS method is part of the significant technical progress in mycological diagnostics and an alternative to the time-consuming and labor-intensive identification of dermatophytes based on morphological traits and DNA sequencing. Nevertheless, before the technique can be implemented into routine diagnostic tests, it is necessary to expand the reference spectra library and develop procedures for direct analysis of dermatological samples.
1. Introduction. 2. Identification of microorganisms using the MALDI-TOF MS method. 3. MALDI TOF MS in mycological identification. 4. Critical factors in identification of dermatophytes with the MALDI-TOF method. 4.1. Impact of the microbiological medium. 4.2. Impact of the incubation time. 4.3. Impact of the protein extraction procedure and preparation of the matrix. 4.4. Impact of the mass spectrometry apparatus. 4.5. Impact of the reference spectrum library. 4.6. Impact of the spectrum comparison algorithm. 4.7. Impact of taxonomic changes. 5. Prospects for the development of MALDI-TOF MS in mycological diagnostics. 6. Summary

Microorganisms as indoor and outdoor air biological pollution

Mikroorganizmy jako biologiczne zanieczyszczenia wewnętrznego i zewnętrznego powietrza
S. Siebielec, M. Woźniak, A. Gałązka, G. Siebielec

PDF

Abstract: Air pollution is a major threat to human health. Biological air pollution is predominantly caused by the pollen of plants, fungi, bacteria and viruses. The main sources of microorganisms in the air include soil, water and the decomposition of organic matter, while anthropogenic sources are represented by landfills, wastewater treatment plants, composting facilities and traffic. Microorganism populations in the air can be seasonal or relatively constant, but the most frequent increase in their occurrence is recorded in the summer and autumn. Studies show that humidity, the presence of carbon monoxide and ozone concentrations are the main factors affecting the diversity of bacteria and the percentage of pathogenic bacteria present in outdoor air. Microorganisms in the air inside residential buildings are primarily concentrated on dust particles. Approximately 60% of dust microbiota are spores of mould fungi. The key emitters of microorganisms into the atmosphere are municipal wastewater treatment plants. The bacteria and pathogens released are potentially resistant to antibiotics, rendering the bioaerosols of wastewater treatment plants a possible hazard to human health. There is a need for further research aimed at explaining the magnitude of impacts of air microorganisms on human health.
1. Introduction. 2. Sources, transport and factors affecting the presence of microorganisms in the outdoor air. 3. Microorganisms in the air inside residential buildings. 4. Microorganisms in indoor air in offices and public spaces. 5. Microorganisms in the air of industrial facilities. 6. Bioaerosols within sewage treatment plants. 7. Air microorganisms as an important factor influencing human health. 8. Conclusions

 

Streszczenie: Zanieczyszczenia powietrza stanowią jedno z głównych zagrożeń dla zdrowia człowieka. Zanieczyszczenia biologiczne powietrza to w głównej mierze pyłki roślin, grzyby, bakterie oraz wirusy występujące w powietrzu jako tzw. bioaerozole biologiczne. Do głównych źródeł zanieczyszczeń mikrobiologicznych powietrza należą źródła naturalne, takie jak gleba, woda czy rozkład materii organicznej, a do źródeł antropogenicznych składowiska odpadów, oczyszczalnie ścieków, kompostownie, a także ruch uliczny. Pojawiające się w powietrzu populacje mikroorganizmów mogą mieć charakter zarówno sezonowy, jak również całoroczny, jednakże najczęściej, wyraźne nasilenie narażenia ich występowania następuje w okresie letnim i jesiennym. Badania wskazują, że wilgotność, obecność tlenku węgla i stężenie ozonu są głównymi czynnikami, wpływającymi na różnorodność bakterii i odsetek występujących tam bakterii chorobotwórczych w powietrzu zewnętrznym. Mikroorganizmy w powietrzu wewnątrz budynków mieszkalnych znajdują się przede wszystkim w kurzu. Jak wykazano, około 60% mikrobioty kurzu stanowią zarodniki grzybów pleśniowych. Do istotnych emiterów drobnoustrojów do powietrza atmosferycznego należą oczyszczalnie ścieków komunalnych. Obecność uwolnionych bakterii i patogenów opornych na antybiotyki w oczyszczalni ścieków sprawia, że bioaerozole oczyszczalni stanowią potencjalne ryzyko zdrowotne. Koniecznością staje się prowadzenie kontroli oraz stałe monitorowanie jakości powietrza, zarówno w pomieszczeniach zamkniętych, jak i przestrzeniach otwartych, pod względem występujących w nim mikroorganizmów, szczególnie w odniesieniu do ich wpływu na zdrowie człowieka. Ponadto istnieje potrzeba dalszych badań, dla wyjaśnienia roli mikroorganizmów przenoszonych przez powietrze i ich wpływu na zdrowie człowieka.
1. Wprowadzenie. 2. Źródła, transport i czynniki wpływające na obecność mikroorganizmów w powietrzu zewnętrznym. 3. Mikroorganizmy w powietrzu budynków mieszkalnych. 4. Mikroorganizmy w wewnętrznym powietrzu biur i innych obiektów przestrzeni publicznej. 5. Mikroorganizmy w powietrzu zakładów przemysłowych. 6. Bioaerozole w obrębie oczyszczalni ścieków. 7. Mikroorganizmy w powietrzu jako istotny czynnik wpływający na zdrowie człowieka. 8. Wnioski

Ryzyko transmisji chorób zakaźnych przenoszonych przez kleszcze poprzez transfuzję krwi

Risk of transmission of tick-borne diseases by blood transfusion
B. Fiecek, M. Matławska, E. Gołąb, T. Chmielewski

PDF

Streszczenie: Obawa przed zakażeniami przenoszonymi przez transfuzję krwi była problemem od początku ery krwiolecznictwa. Jedną z faz wszystkich chorób zakaźnych, w tym przenoszonych przez kleszcze, jest okres wylęgania, podczas której nie ma objawów klinicznych wynikających z obecności drobnoustrojów we krwi. Z tego powodu, krew pobrana od zakażonego dawcy może stanowić w tym momencie potencjalne źródło zakażenia dla biorcy. Z danych literaturowych wynika, że brak jest udokumentowanych doniesień o możliwości przeniesienia zakażenia krętkami B. burgdorferi (czynnika etiologicznego boreliozy z Lyme) na człowieka zdrowego poprzez transfuzję krwi. Opisywano jednak przypadki po przetoczeniach takich zakażeń jak babeszjoza, anaplazmoza, riketsjozy z grupy gorączek plamistych, bartonelozy. Zakażenia przenoszone przez kleszcze nie znajdują się w kryteriach dyskwalifikacji stałej (oprócz tularemii) lub czasowej dla kandydatów na dawców krwi oraz w przeciwwskazaniach do pobrania krwi. Nie stosuje się także testów do rutynowego wykrywania patogenów odkleszczowych w krwiolecznictwie. Dlatego znajomość dynamiki faz tych chorób, okresy zakaźności i ich występowania we krwi w połączeniu z wywiadem lekarskim, badaniem przedmiotowym i wynikami pomocniczych badań diagnostycznych, mają podstawowe znaczenie dla bezpieczeństwa biorców krwi.
1. Wprowadzenie. 2. Zakażenia wywoływane przez krętki. 2.1. Borelioza z Lyme. 2.2. Zakażenia wywoływane przez Borrelia myiamotoi.
3. Gorączki plamiste. 4. Ludzka granulocytarna anaplazmoza 5. Zakażenia Bartonella sp. 6. Babeszjoza. 7. Podsumowanie

 

Abstract: The fear of blood transfusion-borne infections has been a problem since the beginning of the blood therapy era. One of the phases of all infectious diseases, including those transmitted by ticks, is the incubation period, during which there are no clinical symptoms due to the presence of microorganisms in the blood. For this reason, blood drawn from an infected donor can be a potential source of infection for the recipient at this time. Literature data show that there are no documented reports of the possibility of transmitting B. burgdorferi infection (Lyme etiological factor) to healthy man by blood transfusion. However, cases of transfusions of such infections as babesiosis, anaplasmosis, rickettsiosis, and fever, bartonellosis have been reported. Tick-borne infections are not included in the criteria for permanent (except tularemia) or temporary disqualification for blood donor candidates and for contraindications for blood sampling. Tests for routine detection of tick-borne pathogens in blood therapy are also not used. Therefore, knowledge of the dynamics of the phases of these diseases, periods of infectivity and occurring in the blood in conjunction with medical history, physical examination and the results of auxiliary diagnostic tests are of fundamental importance for the safety of blood recipients.
1. Introduction. 2. Spirochetes infections. 2.2. Lyme borreliosis. 2.2. Borrelia myiamotoi infections. 3. Spotted Fever Group rickettsioses.
4. Human granulocytic anaplasmosis 5. Bartonella sp. Infections. 6. Babesiosis. 7. Summary

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2020, 59, 2

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2020, 59, 2

POSTĘPY MIKROBIOLOGII
2020, 59, 2

O Towarzystwie

PTM

Celem Polskiego Towarzystwa
Mikrobiologów jest propagowanie rozwoju nauk mikrobiologicznych

i popularyzowanie osiągnięć
mikrobiologii wśród członków Towarzystwa oraz szerokich kręgów społeczeństwa. Formami działalności jest organizowanie zjazdów, posiedzeń naukowych, kursów, wykładów
i odczytów oraz konkursów prac naukowych; wydawanie i popieranie wydawania czasopism naukowych, książek
i innych publikacji
z dziedziny mikrobiologii; opiniowanie o stanie i potrzebach mikrobiologii polskiej

i występowanie w jej sprawach wobec
władz państwowych; współpraca
z pokrewnymi stowarzyszeniami
w kraju i za granicą.