Откриване на инфекциозни агенти (откриване на микроби)

Бактериите, вирусите и гъбите могат да причинят сериозни заболявания. За да се лекуват успешно такива инфекции, лекарите често идентифицират микроба в лабораторията

Бактериалните култури могат да се отглеждат на хранителни среди

Коремна болка, диария, треска - можем да имаме тези и други оплаквания, ако сме се заразили с патогени. Но как лекарят намира правилното лечение за това? В много ситуации е достатъчен подробен разпит и физически преглед, често допълнен от различни кръвни стойности, за да добиете представа за нашето заболяване и да намерите подходяща терапия. В някои случаи обаче лекарят трябва да знае точно кой патоген е отключил заболяването, особено за целенасочен избор на ефективни лекарства. - Тъй като неправилното лечение е не само безполезно, но дори може да навреди.

Как може лекарят да открие патогени?

Лекарите откриват патогени, като изследват телесни течности, проби от изпражнения или тампони от рани. Наблюдението под микроскоп често дава първите улики. Лабораторните анализи понякога могат да открият самите микроби, понякога техните компоненти, техните метаболитни продукти или дори патогенни токсини, които някои видове бактерии могат да произведат. Бактериите и гъбите често могат да се отглеждат на различни хранителни среди като така наречената „култура“. Лекарите обикновено откриват вирусни инфекции чрез определени антитела. Антителата са защитни вещества, които тялото образува срещу компоненти на патогени (т.нар. Антигени).

Кога е необходимо откриване на микроби?

Откриването на микроби служи от една страна за намиране на диагноза при остри заболявания. Освен това откриването на микроби може да бъде важно и за хора без оплаквания, например ако служителите се търсят за салмонела в хранително-вкусовите компании. Или при тестване дали определени пациенти, приети в болница, носят резистентни бактерии със себе си. Дори ако няколко души в общинските съоръжения развият едни и същи симптоми, откриването на микроби може да помогне за разкриване на пътищата на инфекция.

Тестовете за антитела могат също да покажат дали хората са имунизирани срещу определени микроби или е необходима ваксинация. Примери за това са търсенето на антитела срещу рубеола или хепатит В при пренатални грижи.

Предпоставка за откриване на микроби: подходяща проба

Много микроби могат да бъдат открити в подходящи тестови проби. Примери за проби са тампони от рани, проби от изпражнения, телесни течности като урина, нервна вода, секрети (секрети) от дихателните пътища и специална форма на кръвни проби (кръвни култури). Тези проби не трябва да бъдат замърсени с други микроби от околната среда. Поради това е важно да се вземат предпазни мерки при събирането на пробите и да се съхраняват в подходящи контейнери. Също така пробата трябва да достигне бързо до лабораторията за изпитване, така че резултатът да не бъде фалшифициран от продължително съхранение при неподходящи условия. Повечето проби се вземат от обучени медицински специалисти. Някои проби могат да бъдат получени и от самите пациенти, например проби от изпражнения или първата сутрешна урина.

Кои проби са подходящи за откриване на патогена зависи от заболяването на пациента. Патогени, причиняващи инфекции на пикочните пътища, могат да бъдат намерени в проби от урина; в случай на менингит микробите могат да присъстват в нервната вода. В случай на тежки инфекции в сърдечно-съдовата система, като възпаление на сърдечните клапи, отравяне на кръвта от тежки инфекции на органи или заразени съдови катетри, микробите могат да бъдат открити в кръвта. Важно е и времето, в което се взема проба. Шансовете за откриване на микроби в кръвта са най-добри, ако кръвта е взета малко преди или по време на остра треска.

Етапи на изследване в микробиологичната лаборатория: микроскопия, бързи тестове, култивиране

Следват няколко стъпки за изпитване в лабораторията. Пробата може да се изследва под светлинния микроскоп, когато тя все още е течна и не е обработена. Тогава това е така нареченият естествен препарат.

Освен това лабораторният персонал често произвежда изсушени препарати, оцветени с различни багрила (например оцветяване по Грам и други специални петна). Спектърът на възможните патогени често може да бъде стеснен значително с помощта на това разследване. Лекарят често може да открие наличието на бактерии, гъбички и паразити под светлинен микроскоп. Вирусите са твърде малки за това. Типичните промени в телесните клетки обаче понякога са видими в пробите, които свидетелстват за специфична вирусна инфекция. Резултатът от микроскопско изследване често е достъпен в рамките на един час.

Някои компоненти на патогена или някои метаболитни продукти като токсини (отровни вещества) също могат да бъдат открити относително бързо. Има редица лабораторни методи за това. Например, лабораторният техник смесва антитела срещу определени компоненти на патогена, така наречените антигени, в проба. Тези антитела са свързани с видими вещества, като латексни частици. Ако специфичните антитела се свързват с антигените, които търсят, възниква слепване, което се вижда с просто око. Такива бързи тестове могат да предоставят ценна информация, но обикновено са и относително неточни и склонни към грешки. Най-добре е резултатите да се използват във връзка с по-нататъшни микробиологични тестове.

Друг метод за откриване на патоген е култивирането под формата на култура. Но това разследване отнема време. Дори за микробите, които се отглеждат лесно, резултат от културата обикновено може да се очаква едва след около два дни. Бавно растящите микроби като патогени на туберкулоза или гъби често се нуждаят от значително по-дълго, вероятно няколко седмици, преди да могат да бъдат окончателно определени. И за съжаление някои микроби не могат да бъдат култивирани с обичайните методи.

Култура на патогени (главно бактерии и гъби)

По време на културата живите патогени от пробата трябва да растат и да се размножават върху изкуствена хранителна среда (хранителна среда). След това лекарят може точно да определи тези микроби с помощта на допълнителни техники за изследване и също така да тества тяхната чувствителност към лекарства (напр. Антибиотици).

Съставът на хранителната среда играе важна роля при диагностицирането на патогена. Културните среди съдържат вода, хранителни вещества, енергийни източници и микроелементи, както и различни други вещества, които един зародиш трябва да може да възпроизведе. Желиращо вещество (агар-агар) придава на хранителното вещество средна сила. Точният състав е съобразен с изискванията на микроба, който търсите:

Повечето микроби могат да растат на универсална среда.
Само определени микроби могат да оцелеят на селективна среда.
Индикаторните среди са снабдени с добавки, които оцветяват определени микроби.

Селективните и индикаторните среди се използват за идентифициране на патогени от проби, които освен микробите съдържат и други микроби. Например тампоните от кожата и лигавиците винаги съдържат естествената зародишна флора.

Повечето култури се "инкубират" във фурна за около 48 часа. Ако лекарят подозира бавно растящи микроби като патогени (например легионела, микобактерии или гъбички), са възможни по-дълги времена на инкубация, понякога до няколко седмици. По-дългите времена на инкубация също са често срещани за кръвните култури.

Методи за идентифициране на микроби от култури

Ако микробите са пораснали, лекарят може да ги определи точно въз основа на различни характеристики. За да направи това, той оценява как изглежда културата. Бактериите и някои гъби образуват така наречените колонии. Това са няколко хиляди микроби, всички от които произлизат от един микроб. Някои патогени растат в характерни колонии. Диагнозата включва и коя среда и при какви условия зародишът расте. - Расте ли с или без присъствието на кислород, при каква температура и след колко време? Освен това лекарят изследва дали микробите образуват определени вещества.

По време на тест за устойчивост лабораторният лекар отново култивира бактериите. Той използва хранителни среди, към които се смесват различни антибиотици в определено количество. Това му позволява да види кои лекарства са ефективни срещу микробите и кои не.

Не всички патогени обаче растат върху изкуствени културни среди. По-специално вирусите, но също така и някои бактерии, могат да се размножават само в клетъчни култури или дори в лабораторни животни.

Доказателство за генетичната информация на патогените

От 80-те години на миналия век съществува метод, който може да открие известни участъци от генетичната информация (ДНК, РНК) на микробите: така наречената полимеразна верижна реакция (PCR). Тази PCR позволява ДНК или РНК, присъстващи в проба, да бъдат умножени и сравнени с известни генни последователности. Ако в пробата се открие генетична информация за зародиш, това показва инфекция с този зародиш.

PCR отнема значително по-малко време от културата. Следователно лекарите ги използват за чувствителни към времето въпроси или за откриване на инфекциозни агенти, които не могат да бъдат култивирани. Той обаче не може да замести културата, тъй като не записва всички свойства на патогена: Например, позволява само много ограничени изявления относно чувствителността към антибиотици.

Вирусни инфекции: откриване чрез антитела в кръвта

За диагностициране на вирусни инфекции, търсенето на антитела в кръвта на пациента е най-важният метод за откриване. Здравата имунна система образува специфични антитела, когато влезе в контакт с определени компоненти на патогените. В зависимост от това дали инфекцията е скорошна или е била отдавна, могат да присъстват различни видове антитела. Броят на такива специфични за патогена антитела в кръвта, така нареченият титър, също може да предостави важна информация. Следователно, за да се проследи хода на отговора на имунната система, може да бъде важно многократното определяне на антитела. Явното увеличение на титъра обикновено показва нова инфекция.

Консултантски експерт: Професор д-р обратно нат. Удо Рейшл, биохимик и медицински микробиолог в Института по медицинска микробиология и хигиена, Университетска болница Регенсбург (UKR)

Подуване:
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.: Медицинска микробиология и инфекциология 7-мо издание, Берлин Хайделберг Springer-Verlag 2012

3. Reischl U, Landt O, Rabenau HF et al.: Диагностика на нуклеиновата киселина в микробиологичната лаборатория - Нови възможности за независимо от културата откриване на патогени, диференциация на видове и тестване на молекулярна резистентност, 1-во издание, Bremen Uni-Med Verlag 2012

4. Maorny B: Нови диагностични методи за откриване на патогени, причиняващи хранителни инфекции, статус: ноември 2007 г., онлайн: www.bfr.bund.de/cm/343/neue_diagnostische_verfahren_zum_weise_von_erregern_ food-beding_infections.pdf (достъп до 26 февруари 2014 г.)

5. Информационни страници на Института по медицинска микробиология и хигиена на университетската болница Тюбинген: Културна диагностика на бактериални инфекциозни заболявания, онлайн: https://www.medizin.uni-tuebingen.de/Forschung/Institute/Med_+Mikrobiologie+und+Hygiene-p- 748/Diagnostik/Bakteriologie.html (достъп до 26 февруари 2014 г.)

Важно ЗАБЕЛЕЖКА:
Тази статия съдържа само обща информация и не трябва да се използва за самодиагностика или самолечение. Той не може да замести посещението при лекар. Нашите експерти не могат да отговорят на отделни въпроси.