Enhanced tick species identification in a tertiary care hospital using MALDI–TOF MS: The role of peak numbers

Abstract

Introduction

Tick bites are a growing public health concern as ticks act as vectors for various pathogens. Accurate tick species identification is vital to assess disease exposure and determine prophylactic measures. MALDI–TOF MS has emerged as a promising tool for precise tick identification. This study evaluates the performance of MALDI–TOF MS in clinical tick identification, focusing on how the number of peaks present in the reference and sample spectra influences the accuracy of the identification process.

Methods

Between April 2022 and March 2024, 42 tick specimens sent to our hospital were identified using MALDI–TOF MS. The reference spectrum was created with 70 peaks and expanded to include versions with 40, 100, and 130 peaks using Compass Biotyper Explorer v4.1.1. Spectra were analyzed with Flex Analysis v3.4 software. Identification was performed by querying sample spectra against these libraries, with a log score value (LSV) ≥ 1.70 considered accurate for species identification.

Results

Libraries with 40, 100, and 130 peaks improved identification scores for several species, though the degree varied. The highest scores were achieved in 64.3% of specimens. Combining all libraries as a single database yielded LSVs above the 1.70 threshold for all specimens.

Conclusions

The study highlights the species-specific nature of peak importance in spectra and underscores the potential of MALDI–TOF MS as a rapid and accurate tool for tick identification in clinical settings. Enhanced spectral libraries could further improve this technique, aiding timely clinical decisions and effective management of tick bites.

Resumen

Introducción

Las picaduras de garrapatas son una preocupación en salud pública, ya que las garrapatas son vectores de diversos patógenos. La identificación precisa de especies es esencial para evaluar la exposición a enfermedades y determinar medidas profilácticas. MALDI-TOF MS es una herramienta prometedora para la identificación de garrapatas. Evaluamos el rendimiento de MALDI-TOF MS en la identificación clínica de garrapatas, determinando la influencia del número de picos en los espectros de referencia y de las muestras en la precisión del proceso de identificación.

Métodos

Entre abril de 2022 y marzo de 2024 se identificaron mediante MALDI-TOF MS 42 especímenes de garrapatas enviadas a nuestro hospital. El espectro de referencia se creó con 70 picos y se amplió para incluir versiones con 40, 100 y 130 picos utilizando el software Compass Biotyper Explorer v4.1.1. Los espectros se analizaron con el software Flex Analysis v3.4. La identificación se realizó comparando los espectros de las muestras con estas bibliotecas, considerando un valor de puntuación logarítmica (LSV) ≥ 1,70 como identificación precisa de especie.

Resultados

Bibliotecas con 40, 100 y 130 picos mejoraron las puntuaciones en varias especies, aunque el grado de mejora varió. En el 64,3% de los especímenes se lograron las puntuaciones más altas. Combinando todas las bibliotecas en una única, todos los especímenes obtuvieron valores de LSV por encima del umbral de 1,70.

Conclusiones

La naturaleza específica de la especie es importante en los picos espectrales. MALDI-TOF MS es una herramienta rápida y precisa para la identificación de garrapatas en entornos clínicos. Las bibliotecas espectrales mejoradas podrían optimizar más esta técnica, facilitando decisiones clínicas y el manejo de las picaduras de garrapatas.