Published July 3, 2024 | Version v1
Publication Metadata-only

A proof-of-principle study for the point-of-care detection of ESBL (CTX-M) by NG-Test® CTX-M MULTI lateral flow assay in urine samples using a simplified method for use in a resource-limited setting

Creators

  • 1. University of Lübeck
  • 2. University Hospital Schleswig-Holstein
  • 3. German Center for Infection Research
  • 4. Vietnamese - German Center of Excellence in Medical Research
  • 5. NG Biotech (France)
  • 6. Karolinska Institutet
  • 7. Linköping University
  • 8. Universitätsklinikum Tübingen
  • 9. Duy Tan University
  • 10. German Center for Lung Research

Description

Abstract Background The rise of extended-spectrum β-lactamase-producing Enterobacterales (ESBL-E) in low- and middle-income countries limits treatment options, leading to the frequent use of broad-spectrum antibiotics. Reducing time-to-result for a urinary infection can facilitate correct antibiotic treatment and support antimicrobial and diagnostic stewardship measures. This study compared two simplified enrichment methods for detecting CTX-M directly from urine specimens. Methods Two enrichment methods, namely centrifugation of 2 mL urine and filtration of 1 mL urine using the DirecTool adaptor, were compared using 20 culture-positive urine samples (20 suspected ESBL-E and 20 non-ESBL-E). CTX-M production was detected using a lateral flow assay (LFA), NG-Test® CTX-MMULTI. The presence of blaCTX-M genes was confirmed by whole-genome sequencing (WGS). Results The results of both enrichment methods were identical, with a sensitivity of 87.5% and a specificity of 100%. In 19/20 (95%) of the urine samples, the results of the CTX-M LFA were identical with the phenotypic confirmation and WGS. Both methods could detect ESBL-E bacteriuria with ≥104 cfu/mL. All ESBL-E-negative samples were identified accurately. Both enrichment methods yielded negative results in one ESBL-E-positive (CTX-M-15) sample despite phenotypic and genotypic confirmation of ESBL production. High leukocyte count (>500 cells/µL), the presence of boric acid or polymicrobial samples did not appear to impact the performance of both enrichment methods. Conclusions Our study underscores the feasibility of directly detecting CTX-M in urine. Simplified enrichment methods, particularly with a filtration kit, enhance the assay's practicality, rendering it suitable for use in primary care, emergency departments or remote laboratories without sophisticated equipment.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

خلفية مجردة إن ظهور البكتيريا المعوية (ESBL - E) التي تنتج β - lactamase ذات الطيف الممتد في البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل يحد من خيارات العلاج، مما يؤدي إلى الاستخدام المتكرر للمضادات الحيوية واسعة الطيف. يمكن أن يؤدي تقليل وقت الحصول على نتيجة لعدوى المسالك البولية إلى تسهيل العلاج الصحيح بالمضادات الحيوية ودعم تدابير الإشراف على مضادات الميكروبات والتشخيص. قارنت هذه الدراسة بين طريقتين مبسطتين للتخصيب للكشف عن CTX - M مباشرة من عينات البول. الطرق تمت مقارنة طريقتين للتخصيب، وهما الطرد المركزي لبول 2 مل وترشيح بول 1 مل باستخدام محول DirecTool، باستخدام 20 عينة بول إيجابية للمزرعة (20 عينة مشتبه بها ESBL - E و 20 عينة غير ESBL - E). تم الكشف عن إنتاج CTX - M باستخدام اختبار التدفق الجانبي (LFA)، NG - Test ® CTX - MMULTI. تم تأكيد وجود جينات blaCTX - M من خلال تسلسل الجينوم الكامل (WGS). النتائج كانت نتائج كلتا طريقتي الإثراء متطابقة، بحساسية 87.5 ٪ وخصوصية 100 ٪. في 19/20 (95 ٪) من عينات البول، كانت نتائج CTX - M LFA متطابقة مع تأكيد النمط الظاهري و WGS. يمكن لكلا الطريقتين اكتشاف بيلة جرثومية ESBL - E مع ≥104 وحدة مكافئة/مل. تم تحديد جميع العينات السلبية ESBL - E بدقة. أسفرت كلتا طريقتي التخصيب عن نتائج سلبية في عينة واحدة من ESBL - E - positive (CTX - M -15) على الرغم من تأكيد النمط الظاهري والنمط الجيني لإنتاج ESBL. ارتفاع عدد الكريات البيض (>500 خلية/ميكرولتر)، لا يبدو أن وجود عينات حمض البوريك أو العديد من الميكروبات يؤثر على أداء كلتا طريقتي التخصيب. الاستنتاجات تؤكد دراستنا على جدوى الكشف المباشر عن CTX - M في البول. تعزز طرق التخصيب المبسطة، خاصة مع مجموعة الترشيح، التطبيق العملي للمقايسة، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في الرعاية الأولية أو أقسام الطوارئ أو المختبرات البعيدة دون معدات متطورة.

Translated Description (French)

Résumé Contexte L'augmentation des entérobactéries productrices de β-lactamase à spectre étendu (ESBL-E) dans les pays à revenu faible et intermédiaire limite les options de traitement, ce qui conduit à l'utilisation fréquente d'antibiotiques à large spectre. Réduire le délai de survenue d'une infection urinaire peut faciliter le traitement antibiotique correct et soutenir les mesures de gestion antimicrobienne et diagnostique. Cette étude a comparé deux méthodes d'enrichissement simplifiées pour détecter le CTX-M directement à partir d'échantillons d'urine. Méthodes Deux méthodes d'enrichissement, à savoir la centrifugation de 2 ml d'urine et la filtration de 1 ml d'urine à l'aide de l'adaptateur DirecTool, ont été comparées à l'aide de 20 échantillons d'urine positifs pour la culture (20 suspects ESBL-E et 20 non ESBL-E). La production de CTX-M a été détectée à l'aide d'un test à flux latéral (LFA),NG-Test ® CTX-MMULTI. La présence de gènes blaCTX-M a été confirmée par séquençage du génome entier (WGS). Résultats Les résultats des deux méthodes d'enrichissement sont identiques, avec une sensibilité de 87,5% et une spécificité de 100%. Dans 19/20 (95%) des échantillons d'urine, les résultats du CTX-M LFA étaient identiques à la confirmation phénotypique et au WGS. Les deux méthodes ont permis de détecter une bactériurie ESBL-E avec ≥104 ufc/mL. Tous les échantillons négatifs pour le BLSE-E ont été identifiés avec précision. Les deux méthodes d'enrichissement ont donné des résultats négatifs dans un échantillon BLSE-E-positif (CTX-M-15) malgré la confirmation phénotypique et génotypique de la production de BLSE. Un nombre élevé de leucocytes (> 500 cellules/µL), la présence d'acide borique ou d'échantillons polymicrobiens ne semblaient pas avoir d'impact sur les performances des deux méthodes d'enrichissement. Conclusions Notre étude souligne la faisabilité de la détection directe du CTX-M dans l'urine. Des méthodes d'enrichissement simplifiées, en particulier avec un kit de filtration, améliorent la praticité du test, le rendant adapté à une utilisation dans les soins primaires, les services d'urgence ou les laboratoires distants sans équipement sophistiqué.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes abstractos El aumento de Enterobacterales productores de β-lactamasa de espectro extendido (ESBL-E) en países de ingresos bajos y medios limita las opciones de tratamiento, lo que lleva al uso frecuente de antibióticos de amplio espectro. Reducir el tiempo hasta el resultado de una infección urinaria puede facilitar el tratamiento antibiótico correcto y respaldar las medidas de administración antimicrobiana y de diagnóstico. Este estudio comparó dos métodos de enriquecimiento simplificados para detectar CTX-M directamente a partir de muestras de orina. Métodos Se compararon dos métodos de enriquecimiento, a saber, la centrifugación de 2 ml de orina y la filtración de 1 ml de orina utilizando el adaptador DirecTool, utilizando 20 muestras de orina positivas para el cultivo (20 ESBL-E sospechosas y 20 no ESBL-E). La producción de CTX-M se detectó utilizando un ensayo de flujo lateral (LFA), NG-Test® CTX-MMULTI. La presencia de genes blaCTX-M se confirmó mediante secuenciación del genoma completo (WGS). Resultados Los resultados de ambos métodos de enriquecimiento fueron idénticos, con una sensibilidad del 87,5% y una especificidad del 100%. En 19/20 (95%) de las muestras de orina, los resultados del CTX-M LFA fueron idénticos a la confirmación fenotípica y WGS. Ambos métodos pudieron detectar bacteriuria ESBL-E con ≥104 ufc/mL. Todas las muestras negativas para ESBL-E se identificaron con precisión. Ambos métodos de enriquecimiento produjeron resultados negativos en una muestra ESBL-E-positiva (CTX-M-15) a pesar de la confirmación fenotípica y genotípica de la producción de ESBL. Alto recuento de leucocitos (& gt; 500 células/µL), la presencia de ácido bórico o muestras polimicrobianas no pareció afectar el rendimiento de ambos métodos de enriquecimiento. Conclusiones Nuestro estudio subraya la viabilidad de detectar directamente CTX-M en orina. Los métodos de enriquecimiento simplificados, particularmente con un kit de filtración, mejoran la practicidad del ensayo, haciéndolo adecuado para su uso en atención primaria, departamentos de emergencia o laboratorios remotos sin equipos sofisticados.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دراسة إثبات المبدأ للكشف عن نقطة الرعاية لـ ESBL (CTX - M) بواسطة NG - Test ® CTX - M اختبار التدفق الجانبي المتعدد في عينات البول باستخدام طريقة مبسطة للاستخدام في بيئة محدودة الموارد
Translated title (French)
Une étude de preuve de principe pour la détection au point de service du BLSE (CTX-M) par le test NG-Test ® CTX-M À flux latéral MULTIPLE dans des échantillons d'urine en utilisant une méthode simplifiée pour une utilisation dans un contexte de ressources limitées
Translated title (Spanish)
Un estudio de prueba de principio para la detección en el punto de atención de BLEE (CTX-M) mediante el ensayo de flujo lateral MÚLTIPLE NG-Test ® CTX-M en muestras de orina utilizando un método simplificado para su uso en un entorno de recursos limitados

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4400291855
DOI
10.1093/jacamr/dlae103

Is supplement to
https://openalex.org/W3203186879 (Other)
https://openalex.org/W2971700887 (Other)
https://openalex.org/W2772070920 (Other)
https://openalex.org/W2539168248 (Other)
https://openalex.org/W2394092719 (Other)
https://openalex.org/W2111622746 (Other)
https://openalex.org/W2098496882 (Other)
https://openalex.org/W2073643066 (Other)
https://openalex.org/W2053907796 (Other)
https://openalex.org/W2048296902 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W2180752973
  • https://openalex.org/W2207760002
  • https://openalex.org/W2592624030
  • https://openalex.org/W2802564688
  • https://openalex.org/W2968177572
  • https://openalex.org/W3136337708
  • https://openalex.org/W4226435877
  • https://openalex.org/W4281717590
  • https://openalex.org/W4292411780
  • https://openalex.org/W4365997837
  • https://openalex.org/W4388220097
  • https://openalex.org/W4389502915
  • https://openalex.org/W4391576876
  • https://openalex.org/W4392562968