[S. Лис]

Патология: Микробиология
Краткий курс микробиологии

Материал, полученный от пациентов, направляют в микробиологические лаборатории как врачи общей практики, так и врачи стационаров. Анализируя данные пациентов и происхождение материала, врачи-лаборанты проводят все необходимые исследования.

Медицинская микробиология занимается изучением и лабораторной идентификацией микроорганизмов, вызывающих заболевания у человека. В крупных больницах мощные патологические лаборатории, как правило, имеют и собственное микробиологическое отделение. Хотя лаборатория обычно скрыта от обычных людей, тысячи образцов материала, взятого от пациентов, ежемесячно исследуются в микробиологическом отделении врачами-лаборантами.
Наиболее часто в качестве биологического материала выступают: моча пациентов с циститом, мазки из горла больных тонзиллитом и кал пациентов с подозрением на пищевое отравление. Врачи общей практики или доктора больниц назначают микробиологическое исследование материала пациента, указывая в направлении предварительный диагноз и вид необходимого исследования.

Меры безопасности
Безопасность является необходимым условием работы микробиологической лаборатории. Сотрудники лаборатории имеют дело с материалами, которые содержат потенциально патогенные (способные вызвать болезнь) микроорганизмы, и если они не будут соблюдать технику безопасности, то могут заразиться от образцов, с которыми работают. Существуют строгие правила безопасности:
1. Регулярно мыть руки.
2. Всегда использовать резиновые перчатки и носить длинный халат.
3. Не принимать пищу и не пить в лаборатории.
4. По возможности использовать пластиковое оборудование (чтобы избежать порезов разбитым стеклом).
5. Проводить исследование особо опасного материала в отдельных специальных кабинетах.
6. Своевременно делать профилактические прививки.

Рис.1 Врач-лаборант в отдельном специальном кабинете

Культивирование
Бактерии ответственны за огромное количество заболеваний, таких, как пишевое отравление, вызванное сальмонеллой, коклюш и менингококковый менингит. Микробы можно наблюдать на предметном стекле при световой микроскопии после окрашивания, в том числе окрашивания по Граму. Бактерии также можно культивировать (выращивать) на агаровых питательных средах, которые выглядят как твердый гель, в пробирках или пластиковых чашках Петри. Несколько капель жидкого материала или небольшое количество образца из мазка легко наносится на участок поверхности агара. Затем материал равномерно распределяется по поверхности питательной среды проволочной петлей. Чашка с агаром помещается в термостат на один или два дня, по прошествии которых уже можно увидеть маленькие растущие колонии бактерий. Затем опытные сотрудники лаборатории проводят дальнейшие исследования, чтобы идентифицировать вид бактерии и, соответственно, причину заболевания пациента.
Для уничтожения бактерий существует огромное количество антибиотиков. Специальные тесты в микробиологической лаборатории определяют, какой антибиотик будет наиболее эффективен в каждом конкретном случае.

Рис.2 C.L.E.D. Medium (with Andrade Indicator)
Лактозо-цистиновый агар (с индикатором Андреде и бромтимоловым синим)

Серологические тесты
Помимо исследования образцов под микроскопом и культивирования микроорганизмов, многие инфекции можно диагностировать по наличию в крови пациента антител.
Антитело - это белок, вырабатываемый иммунной системой организма в ответ на инфекцию. Например, если у пациента наблюдается пожелтение кожи (желтуха), образцы крови исследуются в течение первых нескольких недель болезни. Обнаружение антител против вируса гепатите А подтвердит, что пациент страдает вирусной инфекцией печени, вызванной вирусом гепатита А. Серологические тесты, которые исследуют сыворотку крови и ее компоненты, чаще используются для диагностики вирусных инфекций, чем бактериальных, грибковых или паразитарных.
В последние годы активное развитие молекулярно-биологических технологий заметно повысило скорость и точность лабораторной диагностики. В будущем новым технологии будут использоваться еще шире, что позволит максимально быстро диагностировать инфекционные заболевания.

Окрашивание по Граму
Данный метод окрашивания был разработан в 1884 году датским врачом Кристианом Грамом.
Это значительно облегчило идентификацию бактерий, которые стали классифицировать как грамположительные, если они окрашиваются фиолетовым (например, стафилококки и стрептококки), и грамотрицательные, если они окрашиваются розовым (менингококки и сальмонелла). Кроме того, окрашивание по Граму позволяет различать форму бактерий: сферическую форму имеют кокки, как прямые палочки выглядят бациллы, искривленные палочки - это вибрионы, а спирали - спирохеты.
Существуют и многие другие способны окрашивания, которые определяют наличие спор или жгутиковых бактерий (имеют хвостики, с помощью которых движутся).

Рис.3 Окрашивание по Граму

Выделение культуры
Проволочная петля используется для посева или распределения материала пациента по поверхности агара в емкости для культивирования. Металлическую проволочную петлю сначала стерилизуют, держа над пламенем Бунзеновской горелки так, чтобы проволока по всей длине накалилась докрасна. Это убивает всех микробов на петле, и таким образом предотвращается загрязнение образца пациента.
После охлаждения петли лаборант штриховыми движениями наносит материал на поверхность агара на таком расстоянии, чтобы, когда бактериальные колонии вырастут, они могли быть легко отделены друг от друга.

Питательные среды
Бактерии имеют разнообразные требования к питательным средам для своего роста, что является хорошим инструментом для идентификации отдельных классов или видом микробов. Селективные среды стимулируют рост определенных бактерий, подавляя другие. Использование при приготовлении агара специфической химической добавки, так называемой SPS, используется для селективного роста бактерии Clostridium botulinum, которая может быть причиной смертельного пищевого отравления. В то же время данная питательная среда подавляет рост других бактерий рода Clostridium.
Бактерия Escherichia coli, которая может быть причиной пищевого отправления, вызывает изменение окраски питательной среды с добавлением специального pH-индикатора, который реагирует на кислые продукты жизнедеятельности бактерии.

Рис.4 Clostridium botulinum