A Test for the Rapid Detection of the Cefazolin Inoculum Effect in Methicillin-Susceptible Staphylococcus aureus
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Fecha
2021
Título de la revista
Publicado en
Journal of Clinical Microbiology, 1098-660X, 59, 4, e01938-20
Publicado por
American Society for Microbiology
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Resumen
El efecto inóculo de la cefazolina (CzIE) se ha asociado a fracasos terapéuticos y mortalidad en infecciones invasivas por Staphylococcus aureus sensible a la meticilina (MSSA). Actualmente no se dispone de una prueba diagnóstica para detectar el CzIE. Desarrollamos una prueba colorimétrica CzIE rápida (∼3 h) para detectar la actividad estafilocócica-β-lactamasa (BlaZ) en sobrenadantes tras la inducción con ampicilina. La prueba se validó utilizando 689 aislados de MSSA del torrente sanguíneo recuperados de Latinoamérica y Estados Unidos. Se utilizó como patrón de referencia la determinación de la CMI de cefazolina con un inóculo elevado (107 UFC/ml) (punto de corte ≥16 μg/ml). Todos los aislados se sometieron a secuenciación del genoma. Un total de 257 (37,3%) de los aislados de MSSA presentaron la CzIE por el método del estándar de referencia. La sensibilidad y especificidad globales de la prueba colorimétrica fueron del 82,5% y el 88,9%, respectivamente. La sensibilidad en los aislados de MSSA que albergaban BlaZ de tipo A (la enzima más eficaz contra la cefazolina) fue del 92,7%, con una especificidad del 87,8%. El rendimiento de la prueba fue inferior frente a las enzimas de tipo B y C (sensibilidades del 53,3% y el 72,3%, respectivamente). Cuando el valor de referencia se fijó en ≥32 μg/ml, la sensibilidad para los aislados portadores de enzimas de tipo A fue del 98,2%. La especificidad fue del 100% para el MSSA carente de blaZ. El valor predictivo negativo global osciló entre el 81,4% y el 95,6% en los países latinoamericanos utilizando las tasas de prevalencia publicadas de la CzIE. Los aislados de MSSA de los Estados Unidos eran genéticamente diversos, sin diferencias genómicas distintivas con respecto al MSSA latinoamericano, distribuidos entre 18 tipos de secuencia. Una nueva prueba puede identificar fácilmente la mayoría de los aislados de MSSA que presentan la CzIE, en particular los portadores del tipo A BlaZ. A diferencia de la determinación de la CMI utilizando un inóculo elevado, la prueba rápida es barata, factible y fácil de realizar. Tras unos pequeños pasos de validación, podría incorporarse al flujo de trabajo rutinario del laboratorio clínico.
Descripción
Abstract
The cefazolin inoculum effect (CzIE) has been associated with therapeutic failures and mortality in invasive methicillin-susceptible Staphylococcus aureus (MSSA) infections. A diagnostic test to detect the CzIE is not currently available. We developed a rapid (∼3 h) CzIE colorimetric test to detect staphylococcal-β-lactamase (BlaZ) activity in supernatants after ampicillin induction. The test was validated using 689 bloodstream MSSA isolates recovered from Latin America and the United States. The cefazolin MIC determination at a high inoculum (107 CFU/ml) was used as a reference standard (cutoff ≥16 μg/ml). All isolates underwent genome sequencing. A total of 257 (37.3%) of MSSA isolates exhibited the CzIE by the reference standard method. The overall sensitivity and specificity of the colorimetric test was 82.5% and 88.9%, respectively. Sensitivity in MSSA isolates harboring type A BlaZ (the most efficient enzyme against cefazolin) was 92.7% with a specificity of 87.8%. The performance of the test was lower against type B and C enzymes (sensitivities of 53.3% and 72.3%, respectively). When the reference value was set to ≥32 μg/ml, the sensitivity for isolates carrying type A enzymes was 98.2%. Specificity was 100% for MSSA lacking blaZ. The overall negative predictive value ranged from 81.4% to 95.6% in Latin American countries using published prevalence rates of the CzIE. MSSA isolates from the United States were genetically diverse, with no distinguishing genomic differences from Latin American MSSA, distributed among 18 sequence types. A novel test can readily identify most MSSA isolates exhibiting the CzIE, particularly those carrying type A BlaZ. In contrast to the MIC determination using high inoculum, the rapid test is inexpensive, feasible, and easy to perform. After minor validation steps, it could be incorporated into the routine clinical laboratory workflow.
Palabras clave
BlaZ, Prueba rápida CzIE, Efecto del inóculo de cefazolina, Inóculo alto
Keywords
BlaZ, CzIE rapid test, Cefazolin inoculum effect, High inoculu