AI Summary & Key Takeaways
AI InsightOverall identification rates were significantly higher with FA pretreatment than with DT (99.3% vs. 79.7%).
📌 3 Key Takeaways
Abstract
Accurate identification of Gram-positive bacteria by matrix-assisted laser desorption ionization–time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) may be limited by the complex structure of their cell walls. This study evaluated the impact of on-plate formic acid (FA) pretreatment on MALDI-TOF MS identification performance in a routine clinical microbiology laboratory. A total of 148 non-repetitive Gram-positive clinical isolates were analyzed using two preparation methods: direct transfer (DT) and on-plate FA pretreatment. Identification scores were compared with an emphasis on high-confidence species-level identification (log score ≥ 2.0). Statistical analyses were performed using the Wilcoxon signed-rank and McNemar tests. Overall identification rates were significantly higher with FA pretreatment than with DT (99.3% vs. 79.7%). The proportion of isolates achieving species-level identification increased from 27.1% with DT to 76.2% with FA pretreatment. Mean MALDI-TOF MS log scores for all isolates were significantly higher with FA (2.104 ± 0.186) than with DT (1.861 ± 0.265; p < 0.001). Notably, FA pretreatment also resulted in a significant increase in mean log scores among isolates that had already achieved species-level identification using DT (p = 0.001). The most pronounced improvement was observed among Staphylococcus spp ., particularly coagulase-negative staphylococci, with complete concordance between DT and FA-assisted species-level identifications. In conclusion, on-plate FA pretreatment significantly enhances identification accuracy and diagnostic confidence for Gram-positive bacteria in routine MALDI-TOF MS workflows. Building on these findings, we propose a pragmatic, score-based, and species-aware diagnostic algorithm in which FA pretreatment is reflexively applied to Gram-positive isolates, yielding a DT log score < 2.0, with primary FA application recommended for staphylococci (particularly coagulase-negative species) and for less commonly encountered Gram-positive organisms.
Özet
Gram-pozitif bakterilerin matriks yardımlı lazer desorpsiyon/iyonizasyon–uçuş zamanı kütle spektrometrisi (MALDI-TOF MS) ile doğru tanımlanması, hücre duvarlarının karmaşık yapısı nedeniyle bazı durumlarda sınırlı olabilmektedir. Bu çalışmada, rutin bir klinik mikrobiyoloji laboratuvarında MALDI-TOF MS ile bakteri tanımlama performansı üzerine plak üzerinde uygulanan formik asit (FA) ön işleminin etkisi değerlendirilmiştir. Çalışmaya, benzersiz toplam 148 Gram-pozitif klinik izolat dahil edilmiştir. İzolatlar iki farklı hazırlama yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir: doğrudan transfer (DT) yöntemi ve plak üzerinde FA ön işlemi. Tanımlama skorları karşılaştırılırken, özellikle yüksek güvenilirlikte tür düzeyinde tanımlama (log skor ≥ 2,0) kriteri esas alınmıştır. İstatistiksel analizlerde Wilcoxon işaretli sıralar testi ve McNemar testi kullanılmıştır. Genel tanımlama oranı, FA ön işlemi uygulanan örneklerde DT yöntemine kıyasla anlamlı derecede daha yüksek bulunmuştur (%99,3 ve %79,7). Tür düzeyinde tanımlama elde edilen izolat oranı DT yöntemi ile %27,1 iken, FA ön işlemi ile bu oran %76,2’ye yükselmiştir. Tüm izolatlar için ortalama MALDI-TOF MS log skorları, FA ön işlemi ile DT yöntemine kıyasla anlamlı derecede daha yüksek saptanmıştır (2,104 ± 0,186 ve 1,861 ± 0,265; p < 0,001). Ayrıca, DT yöntemi ile halihazırda tür düzeyinde tanımlanmış izolatlarda dahi FA ön işlemi sonrasında ortalama log skorlarında anlamlı bir artış gözlenmiştir (p = 0,001). En belirgin iyileşme, özellikle koagülaz-negatif stafilokoklar olmak üzere Staphylococcus türlerinde izlenmiş; DT ve FA destekli tanımlamalar arasında tür düzeyinde tam uyum saptanmıştır. Sonuç olarak, plak üzerinde uygulanan formik asit ön işlemi, rutin MALDI-TOF MS uygulamalarında Gram-pozitif bakterilerin tanımlanma doğruluğunu ve tanısal güvenilirliği anlamlı ölçüde artırmaktadır. Bu bulgulardan yola çıkarak, FA ön işleminin DT log skoru < 2,0 olan Gram-pozitif izolatlara refleks olarak uygulandığı; stafilokoklar (özellikle koagülaz-negatif türler) ve nadir karşılaşılan Gram-pozitif organizmalar için ise birincil olarak önerildiği, skor temelli ve tür bilinçli pragmatik bir tanı algoritması önermekteyiz.