Detekcia infekčných agensov (detekcia zárodkov); časopis pre farmáciu

Baktérie, vírusy a plesne môžu spôsobiť vážne ochorenie. Na úspešnú liečbu takýchto infekcií lekári často laboratórne identifikujú zárodok

Bakteriálne kultúry je možné pestovať na živných médiách

Bolesť brucha, hnačky, horúčka - tieto a ďalšie ťažkosti môžeme mať, ak sme sa infikovali patogénmi. Ako však na ňu lekár nájde správnu liečbu? V mnohých situáciách postačuje podrobný výsluch a fyzikálne vyšetrenie, často doplnené rôznymi krvnými hodnotami, aby ste získali predstavu o našej chorobe a našli vhodnú terapiu. V niektorých prípadoch však musí lekár presne vedieť, ktorý patogén chorobu spôsobil, najmä pri cielenom výbere účinných liekov. - Pretože nesprávne zaobchádzanie je nielen zbytočné, môže byť dokonca škodlivé.

Ako môže lekár zistiť patogény?

Lekári detegujú patogény vyšetrením telesných tekutín, vzoriek stolice alebo sterov z rany. Pozorovanie pod mikroskopom často poskytuje prvé stopy. Laboratórne analýzy môžu niekedy zistiť samotné choroboplodné zárodky, niekedy ich zložky, metabolické produkty alebo dokonca patogénne toxíny (toxíny), ktoré môžu niektoré druhy baktérií produkovať. Baktérie a huby možno často pestovať na rôznych živných médiách ako takzvanú „kultúru“. Lekári zvyčajne zisťujú vírusové infekcie prostredníctvom určitých protilátok. Protilátky sú obranné látky, ktoré si telo vytvára proti zložkám patogénov (tzv. Antigény).

Kedy je nutná detekcia choroboplodných zárodkov?

Detekcia choroboplodných zárodkov slúži na jednej strane na zistenie diagnózy akútnych chorôb. Okrem toho môže byť detekcia choroboplodných zárodkov dôležitá aj pre ľudí bez sťažností, napríklad ak sú zamestnanci v potravinárskych spoločnostiach hľadaní salmonely. Alebo pri testovaní, či určití pacienti prijatí do nemocnice majú so sebou odolné baktérie. Aj keď sa u viacerých ľudí v komunálnych zariadeniach objavia rovnaké príznaky, detekcia choroboplodných zárodkov môže pomôcť odhaliť cesty infekcie.

Testy na protilátky môžu tiež preukázať, či sú ľudia imunní voči určitým zárodkom alebo či je potrebné očkovanie. Príkladom je hľadanie protilátok proti rubeole alebo hepatitíde B v prenatálnej starostlivosti.

Predpoklad detekcie choroboplodných zárodkov: vhodná vzorka

Vo vhodných testovacích vzorkách je možné zistiť veľa zárodkov. Príkladom vzoriek sú výtery z rán, vzorky stolice, telesné tekutiny, ako je moč, voda z nervov, výlučky (sekréty) z dýchacích ciest a špeciálna forma vzoriek krvi (krvné kultúry). Tieto vzorky nesmú byť kontaminované inými choroboplodnými zárodkami z okolia. Pri odbere vzoriek je preto dôležité prijať preventívne opatrenia a uložiť ich vo vhodných nádobách. Vzorka by sa tiež mala rýchlo dostať do skúšobného laboratória, aby výsledok nebol falšovaný dlhými časmi skladovania za nevhodných podmienok. Väčšinu vzoriek odoberajú vyškolení zdravotnícki pracovníci. Niektoré vzorky môžu získať aj samotní pacienti, napríklad vzorky stolice alebo prvý ranný moč.

Ktoré vzorky sú vhodné na detekciu patogénu, závisí od choroby pacienta. Patogény spôsobujúce infekcie močových ciest sa dajú nájsť vo vzorkách moču, v prípade meningitídy môžu byť mikróby prítomné v nervovej vode. V prípade závažných infekcií kardiovaskulárneho systému, ako sú zápaly srdcových chlopní, otrava krvi pri ťažkých infekciách orgánov alebo infikované vaskulárne katétre, sa môžu v krvi nachádzať zárodky. Dôležitý je aj čas, keď sa odoberie vzorka. Šanca na detekciu choroboplodných zárodkov v krvi je najlepšia, ak bola krv odobratá krátko pred alebo počas akútnej horúčky.

Kroky vyšetrenia v mikrobiologickom laboratóriu: mikroskopia, rýchle testy, kultivácia

V laboratóriu nasleduje niekoľko testovacích krokov. Vzorka sa môže skúmať pod svetelným mikroskopom, keď je ešte tekutá a nie je spracovaná. Toto je potom takzvaný natívny prípravok.

Okrem toho pracovníci laboratória často vyrábajú sušené prípravky zafarbené rôznymi farbivami (napríklad Gramovo moridlo a iné špeciálne moridlá). Spektrum možných patogénov sa dá pomocou tohto vyšetrenia často značne zúžiť. Lekár dokáže pod svetelným mikroskopom často zistiť prítomnosť baktérií, húb a parazitov. Vírusy sú na to príliš malé. Typické zmeny v bunkách tela sú však niekedy viditeľné vo vzorkách, ktoré svedčia o konkrétnej vírusovej infekcii. Výsledok mikroskopického vyšetrenia je často k dispozícii do hodiny.

Pomerne rýchlo sa dajú zistiť aj niektoré zložky patogénu alebo určité metabolické produkty, ako napríklad toxíny (jedovaté látky). Existuje celý rad laboratórnych metód. Napríklad laborant zmieša do vzorky protilátky proti určitým zložkám patogénu, takzvaným antigénom. Tieto protilátky sú spojené s viditeľnými látkami, ako sú napríklad latexové častice. Ak sa špecifické protilátky viažu na antigény, ktoré hľadajú, dochádza k zhlukovaniu, ktoré je viditeľné voľným okom. Takéto rýchle testy môžu poskytnúť cenné informácie, ale zvyčajne sú tiež pomerne nepresné a náchylné na chyby. Výsledky sa najlepšie využijú v súvislosti s ďalšími mikrobiologickými testami.

Ďalším spôsobom detekcie patogénu je kultivácia vo forme kultúry. Ale toto vyšetrovanie si vyžaduje čas. Aj pri choroboplodných zárodkoch, ktoré sa dajú ľahko pestovať, možno výsledok kultivácie obvykle očakávať až po približne dvoch dňoch. Pomaly rastúce choroboplodné zárodky, ako sú patogény tuberkulózy alebo plesne, často potrebujú podstatne dlhšie, možno niekoľko týždňov, kým sa dajú definitívne určiť. Niektoré baktérie sa bohužiaľ nedajú kultivovať obvyklými metódami.

Kultúra patogénov (hlavne baktérií a húb)

Počas kultivácie by živé patogény zo vzorky mali rásť a množiť sa na umelom živnom médiu (živné médium). Lekár potom môže tieto baktérie presne určiť pomocou ďalších vyšetrovacích techník a tiež otestovať ich citlivosť na lieky (napr. Antibiotiká).

Zloženie kultivačného média hrá dôležitú úlohu pri diagnostike patogénu. Kultivačné médiá obsahujú vodu, živiny, zdroje energie a stopové prvky, ako aj rôzne ďalšie látky, ktoré musí mikrób reprodukovať. Želatínujúca látka (agar-agar) dodáva živnej pôde silu. Presné zloženie je šité na mieru požiadavkám klíčku, ktorý hľadáte:

Väčšina mikróbov môže rásť na univerzálnych médiách.
Na selektívnych médiách môžu prežiť iba určité choroboplodné zárodky.
Indikačné médiá sú opatrené prísadami, ktoré farbia určité choroboplodné zárodky.

Selektívne a indikátorové médiá sa používajú na identifikáciu patogénov zo vzoriek, ktoré okrem patogénov obsahujú aj ďalšie choroboplodné zárodky. Napríklad tampóny z pokožky a slizníc vždy obsahujú prirodzenú zárodočnú flóru.

Väčšina kultúr sa „inkubuje“ v peci asi 48 hodín. Ak má lekár podozrenie na pomaly rastúce baktérie ako patogény (napríklad Legionella, mykobaktérie alebo huby), sú možné dlhšie inkubačné doby, niekedy až niekoľko týždňov. Dlhšie inkubačné doby sú tiež bežné pre krvné kultúry.

Metódy identifikácie zárodkov z kultúr

Ak sa mikróby rozrástli, lekár ich môže presne určiť na základe rôznych charakteristík. Za týmto účelom posúdi, ako vyzerá kultúra. Baktérie a určité huby tvoria takzvané kolónie. To je niekoľko tisíc zárodkov, všetky pochádzajú z jedného zárodku. Niektoré patogény rastú v charakteristicky vyzerajúcich kolóniách. Diagnóza zahŕňa aj to, ktoré médiá a za akých podmienok zárodok rastie. - Rastie s alebo bez prítomnosti kyslíka, pri akej teplote a po akej dobe? Okrem toho lekár skúma, či mikróby tvoria určité látky.

Počas testu odolnosti laboratórny lekár opäť kultivuje baktérie. Používa výživné médiá, do ktorých sa v definovanom množstve primiešajú rôzne antibiotiká. Týmto spôsobom dokáže zistiť, ktoré lieky sú účinné proti choroboplodným zárodkom a ktoré nie.

Nie všetky patogény však rastú na umelom kultivačnom médiu. Najmä vírusy, ale aj určité baktérie, sa môžu množiť iba v bunkových kultúrach alebo dokonca u laboratórnych zvierat.

Dôkaz genetickej informácie o patogénoch

Od 80. rokov 20. storočia existuje metóda, ktorá dokáže detegovať známe úseky genetickej informácie (DNA, RNA) zárodkov: takzvaná polymerázová reťazová reakcia (PCR). Táto PCR umožňuje množenie DNA alebo RNA prítomných vo vzorke a porovnanie so známymi génovými sekvenciami. Ak sa vo vzorke nachádza genetická informácia zárodku, znamená to infekciu týmto zárodkom.

PCR trvá podstatne kratší čas ako kultivácii. Lekári ich preto používajú na otázky citlivé na čas alebo na detekciu infekčných agensov, ktoré sa nedajú kultivovať. Nemôže však nahradiť kultúru, pretože nezaznamenáva všetky vlastnosti patogénu: Umožňuje napríklad iba veľmi obmedzené výroky o citlivosti na antibiotiká.

Vírusové infekcie: detekcia pomocou protilátok v krvi

Pri diagnostike vírusových infekcií je hľadanie protilátok v krvi pacienta najdôležitejšou detekčnou metódou. Zdravý imunitný systém vytvára špecifické protilátky pri kontakte s určitými zložkami patogénov. Môžu byť prítomné rôzne typy protilátok v závislosti od toho, či je infekcia nedávna alebo či už bola dávno. Dôležitú informáciu môže poskytnúť aj počet takýchto patogénne špecifických protilátok v krvi, takzvaný titer. Na sledovanie priebehu reakcie imunitného systému môže byť dôležité viacnásobné stanovenie protilátok. Jasné zvýšenie titra zvyčajne naznačuje čerstvú infekciu.

Poradenský expert: Profesor Dr. rer. nat. Udo Reischl, biochemik a lekársky mikrobiológ na Ústave pre lekársku mikrobiológiu a hygienu Fakultnej nemocnice v Regensburgu (UKR)

Zvlnenie:
1. Mims C, Dockrell HM, Goering RL: Medical Microbiology, Infectiology, 2. vydanie, Mníchov, Jena Elsevier 2006

2. Surbaum S, Hahn H, Burchard GD a kol .: Lekárska mikrobiológia a infekčné choroby 7. vydanie, Berlin Heidelberg Springer-Verlag 2012

3. Reischl U, Landt O, Rabenau HF et al.: Diagnostika nukleových kyselín v mikrobiologickom laboratóriu - Nové možnosti detekcie patogénov nezávislých na kultúre, diferenciácia druhov a testovanie molekulárnej rezistencie, 1. vydanie, Bremen Uni-Med Verlag 2012

4. Maorny B: Nové diagnostické metódy na detekciu patogénov spôsobujúcich infekcie prenášané potravinami, stav: november 2007, online: www.bfr.bund.de/cm/343/neue_diagnostische_verfahren_zum_weise_von_erregern_ food-beding_infections.pdf (sprístupnené 26. februára 2014)

5. Informačné stránky Inštitútu pre lekársku mikrobiológiu a hygienu Fakultnej nemocnice v Tübingene: Kultúrna diagnostika bakteriálnych infekčných chorôb, online: https://www.medizin.uni-tuebingen.de/Forschung/Institute/Med_+Mikrobiologie+und+Hygiene-p- 748/Diagnostik/Bakteriologie.html (prístup k 26. februáru 2014)

Dôležitá poznámka:
Tento článok obsahuje iba všeobecné informácie a nemal by sa používať na samodiagnostiku alebo samoliečbu. Nemôže nahradiť návštevu lekára. Naši odborníci nemôžu odpovedať na jednotlivé otázky.