Виявлення збудників інфекції (виявлення мікробів); аптечний журнал

Бактерії, віруси та грибки можуть викликати серйозні захворювання. Для успішного лікування таких інфекцій лікарі часто ідентифікують мікроб в лабораторії

Культури бактерій можна вирощувати на поживних середовищах

Біль у животі, діарея, лихоманка - ми можемо мати ці та інші скарги, якщо ми заразилися патогенами. Але як лікар знаходить правильне лікування для цього? У багатьох ситуаціях достатньо детального опитування та фізичного обстеження, часто доповненого різними показниками крові, щоб отримати уявлення про нашу хворобу та знайти відповідну терапію. Однак у деяких випадках лікар повинен точно знати, який збудник збудників захворювання, особливо для цілеспрямованого підбору ефективних препаратів. - Оскільки неправильне лікування не лише марне, воно може навіть нашкодити.

Як лікар може виявити збудників?

Лікарі виявляють хвороботворні мікроорганізми, досліджуючи рідини в організмі, зразки стільця або мазки з ран. Спостереження під мікроскопом часто дає перші підказки. Лабораторні аналізи можуть іноді виявити самі мікроби, іноді їх складові, продукти метаболізму або навіть патогенні токсини (токсини), які можуть виробляти деякі типи бактерій. Бактерії та гриби часто можна вирощувати на різних поживних середовищах як так звану "культуру". Зазвичай лікарі виявляють вірусні інфекції за допомогою певних антитіл. Антитіла - це захисні речовини, які організм утворює проти компонентів збудників (так звані антигени).

Коли необхідно виявлення мікробів?

Виявлення мікробів служить, з одного боку, для діагностики при гострих захворюваннях. Крім того, виявлення мікробів також може бути важливим для людей без скарг, наприклад, якщо співробітників шукають сальмонели у харчових компаніях. Або під час тестування, чи не мають певні пацієнти, які потрапили до лікарні, стійкі бактерії. Навіть якщо кілька людей у громадських закладах страждають одними і тими ж симптомами, виявлення мікробів може допомогти виявити шляхи зараження.

Тести на антитіла можуть також показати, чи є у людей імунітет до певних мікробів чи необхідна вакцинація. Прикладами є пошук антитіл проти краснухи або гепатиту В у допологовій допомозі.

Передумова для виявлення мікробів: відповідний зразок

Багато мікробів можна виявити у відповідних тестових зразках. Прикладами зразків є мазки з ран, зразки калу, рідини в організмі, такі як сеча, нервова вода, виділення (секрети) з дихальних шляхів та спеціальна форма зразків крові (посіви крові). Ці зразки не повинні бути забруднені іншими мікробами з навколишнього середовища. Тому важливо вживати запобіжних заходів під час збору зразків та зберігати їх у відповідних контейнерах. Зразок також повинен швидко дістатися до випробувальної лабораторії, щоб результат не був фальсифікований тривалим часом зберігання в непридатних умовах. Більшість зразків беруть навчені медичні працівники. Деякі зразки також можуть отримати самі пацієнти, наприклад зразки стільця або першої ранкової сечі.

Які зразки підходять для виявлення збудника, залежить від хвороби пацієнта. Хвороботворні мікроорганізми, що викликають інфекції сечовивідних шляхів, можна знайти у зразках сечі; у разі менінгіту мікроби можуть бути в нервовій воді. У разі серйозних інфекцій в серцево-судинній системі, таких як запалення клапанів серця, зараження крові від важких інфекцій органів або інфікованих судинних катетерів, мікроби можуть виявлятися в крові. Важливий також час відбору проби. Шанси виявити мікроби в крові найкращі, якщо кров була взята незадовго до або під час гострої лихоманки.

Етапи обстеження в мікробіологічній лабораторії: мікроскопія, швидкі тести, посів

У лабораторії слідує кілька етапів тестування. Зразок можна дослідити під світловим мікроскопом, коли він ще рідкий і не оброблений. Це тоді так званий рідний препарат.

Крім того, співробітники лабораторії часто виробляють висушені препарати, пофарбовані різними барвниками (наприклад, пляма Грама та інші спеціальні плями). Спектр можливих патогенних мікроорганізмів часто можна значно звузити за допомогою цього обстеження. Лікар часто може виявити наявність бактерій, грибків та паразитів під світловим мікроскопом. Віруси для цього замалі. Однак типові зміни в клітинах тіла іноді видно у зразках, які свідчать про специфічну вірусну інфекцію. Результат мікроскопічного дослідження часто доступний протягом години.

Деякі компоненти збудника або певні продукти метаболізму, такі як токсини (отруйні речовини), також можна виявити відносно швидко. Для цього існує ряд лабораторних методів. Наприклад, лаборант змішує антитіла проти певних компонентів збудника, так званих антигенів, у зразку. Ці антитіла пов'язані з видимими речовинами, такими як латексні частинки. Якщо специфічні антитіла зв'язуються з антигенами, які вони шукають, відбувається злипання, яке видно неозброєним оком. Такі швидкі тести можуть надати цінну інформацію, але зазвичай також відносно неточні та схильні до помилок. Результати найкраще використовувати у зв’язку з подальшими мікробіологічними тестами.

Іншим методом виявлення збудника є вирощування у формі культури. Але це розслідування вимагає часу. Навіть для мікробів, які легко вирощувати, результат культури зазвичай можна очікувати лише приблизно через два дні. Повільно зростаючим мікробам, таким як збудники туберкульозу або гриби, часто потрібно значно довше, можливо, кілька тижнів, перш ніж їх вдасться остаточно визначити. І, на жаль, деякі мікроби не можна культивувати звичайними методами.

Культура збудників хвороб (переважно бактерій та грибів)

Під час культури живі збудники зразків повинні рости і розмножуватися на штучному живильному середовищі (живильному середовищі). Потім лікар може точно визначити ці мікроби за допомогою подальших методик обстеження, а також перевірити їх чутливість до ліків (наприклад, до антибіотиків).

Склад поживного середовища відіграє важливу роль у діагностиці збудника. Поживні середовища містять воду, поживні речовини, джерела енергії та мікроелементи, а також різні інші речовини, які мікроби повинні мати можливість розмножуватися. Желююча речовина (агар-агар) надає поживній речовині середньої сили. Точний склад адаптований до вимог мікробу, якого ви шукаєте:

Більшість мікробів можуть рости на універсальних носіях.
Лише певні мікроби можуть вижити на селективних середовищах.
Індикаторні середовища забезпечені добавками, які забарвлюють певні мікроби.

Селективні та індикаторні середовища використовуються для ідентифікації патогенних мікроорганізмів за зразками, що містять інші мікроби, крім патогенів. Наприклад, мазки з шкіри та слизових оболонок завжди містять природну зародкову флору.

Більшість культур «інкубують» в інкубаторі близько 48 годин. Якщо лікар підозрює повільно зростаючі мікроби як патогенні мікроорганізми (наприклад, легіонели, мікобактерії або гриби), можливий триваліший час інкубації, іноді до декількох тижнів. Більш тривалий час інкубації також є загальним для посівів крові.

Методи ідентифікації мікробів із культур

Якщо мікроби виросли, лікар може точно визначити їх, виходячи з різних характеристик. Для цього він оцінює, як виглядає культура. Бактерії та певні гриби утворюють так звані колонії. Це кілька тисяч мікробів, усі вони походять від одного мікроба. Деякі збудники ростуть у характерних на вигляд колоніях. Діагноз також включає, які середовища та за яких умов росте зародок. - Чи зростає він із наявністю кисню чи без нього, за якої температури та через який час? Крім того, лікар вивчає, чи утворюють мікроби певні речовини.

Під час тесту на стійкість лікар лабораторії знову культивує бактерії. Він використовує культуральні середовища, до яких змішують різні антибіотики у визначеній кількості. Таким чином він може побачити, які препарати ефективні проти мікробів, а які ні.

Однак не всі збудники ростуть на штучних культуральних середовищах. Зокрема віруси, але також певні бактерії, можуть розмножуватися лише в клітинних культурах або навіть у лабораторних тварин.

Доказ генетичної інформації патогенів

З 1980-х років існує метод, який дозволяє виявити відомі ділянки генетичної інформації (ДНК, РНК) мікробів: так звана полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР). Ця ПЛР дозволяє розмножувати ДНК або РНК, присутні у зразку, і порівнювати з відомими генними послідовностями. Якщо у зразку знайдена генетична інформація про зародок, це свідчить про зараження цим зародком.

ПЛР займає значно менше часу, ніж культура. Тому лікарі використовують їх для делікатних для часу питань або для виявлення збудників інфекцій, які неможливо вирощувати. Однак він не може замінити культуру, оскільки не реєструє всіх властивостей збудника: Наприклад, він дозволяє лише дуже обмежені твердження про чутливість до антибіотиків.

Вірусні інфекції: виявлення антитілами в крові

Для діагностики вірусних інфекцій пошук антитіл у крові пацієнта є найважливішим методом виявлення. Здорова імунна система утворює специфічні антитіла при контакті з певними компонентами патогенних мікроорганізмів. Залежно від того, чи нещодавно заражена інфекція, чи це було давно, можуть бути присутніми різні типи антитіл. Кількість таких специфічних для збудника антитіл у крові, так званий титр, також може надати важливу інформацію. Для того, щоб простежити курс реакції імунної системи, може бути важливим багаторазове визначення антитіл. Чітке збільшення титру зазвичай свідчить про свіжу інфекцію.

Експерт-консультант: Професор доктор вип. нац. Удо Рейшль, біохімік та медичний мікробіолог Інституту медичної мікробіології та гігієни Університетської лікарні Регенсбурга (UKR)

Набряк:
1. Mims C, Dockrell HM, Goering RL: Medical Microbiology, Infectiology, 2nd edition Munich Jena Elsevier 2006

2. Surbaum S, Hahn H, Burchard GD et al.: Медична мікробіологія та інфекційні хвороби, 7-е видання, Берлін Гайдельберг Springer-Verlag 2012

3. Reischl U, Landt O, Rabenau HF et al.: Діагностика нуклеїнової кислоти в мікробіологічній лабораторії - Нові можливості незалежного від культури виявлення збудників, видової диференціації та тестування молекулярної стійкості, 1-е видання, Bremen Uni-Med Verlag 2012

4. Maorny B: Нові діагностичні методи виявлення патогенних мікроорганізмів, що викликають харчові інфекції, станом на листопад 2007 р., Інтернет: www.bfr.bund.de/cm/343/neue_diagnostische_verfahren_zum_weise_von_erregern_ food-beding_infections.pdf (доступ 26 лютого 2014 р.)

5. Інформаційні сторінки Інституту медичної мікробіології та гігієни університетської лікарні Тюбінген: Культурна діагностика бактеріальних інфекційних захворювань, Інтернет: https://www.medizin.uni-tuebingen.de/Forschung/Institute/Med_+Mikrobiologie+und+Hygiene-p- 748/Diagnostik/Bakteriologie.html (доступ 26 лютого 2014 р.)

Важлива ПРИМІТКА:
Ця стаття містить лише загальну інформацію і не повинна використовуватися для самодіагностики та самолікування. Він не може замінити візит до лікаря. На жаль, наші експерти не можуть відповісти на окремі запитання.