Принципы микробиологической диагностики инфекционных болезней

Лабораторная диагностика болезней чело­века основана на обнаружении в организ­ме больного микроба, вызвавшего болезнь, его компонентов (антигенов) или продук­тов его жизнедеятельности (токсинов и т. п.) или изменений в параметрах гомеостаза под действием этого микроба, например формулы крови, биохимического состава крови и т. д.

Наиболее важное место в лабораторной диагностике инфекционных болезней зани­мает специфическая микробиологическая диагностика, которую проводят в бактерио­логической, вирусологической, иммунологи­ческой и других лабораториях.

Забор материала для исследования. Первым этапом микробиологической диагностики является забор материала для исследования, выбор которого определяется патогенезом и клиникой инфекционного заболевания. Исследуемый материал берут, по возможности, в асептических условиях, помещают в стериль­ную посуду и как можно быстрее доставляют в лабораторию (желательно в течение часа).

В некоторых случаях посев материала прово­дят у постели больного. Иногда допускает­ся непродолжительное хранение материала в регламентированных условиях. Исследуемый материал сопровождается документом, в ко­тором обязательно указываются время взятия, характер материала, его источник и точно фор­мулируется цель исследования.

Материалом для исследования в медицин­ской микробиологии служат различные био­логические жидкости и другие материалы, взятые из организма (кровь, гной, моча, мок­рота, ликвор, испражнения, рвотные массы, промывные воды и т. п.), и ткань — биопсия от живого или аутопсия от трупа. В некото­рых случаях на исследование берут объекты окружающей среды: воздух, воду, пищевые продукты, смывы и т. п. При заборе материала для микробиологического исследования не­обходимо соблюдать следующие правила:

• вид материала определяется клинической картиной заболевания, т. е. он должен соот­ветствовать локализации предполагаемого воз­будителя на данном этапе патогенеза болезни;

• количество материала должно быть до­статочным для проведения исследования и его повторения в случае необходимости;

• материал берут, по возможности, в на­чальном периоде болезни, так как именно в этот период возбудители выделяются чаще, их больше, они имеют более типичную лока­лизацию;

• забор материала должен осуществлять­ся до начала антимикробной химиотерапии или через определенный промежуток времени после приема антибактериального препарата, необходимый для выведения последнего из организма; материал берут непосредственно из очага инфекции или исследуют соответс­твующее отделяемое (гной, мочу, желчь и т. п.);

• материал берут в момент наибольшего содержания в нем возбудителя;

• необходимо исключить возможность кон­таминации материала нормофлорой больного и микробами окружающей среды, для чего материал берут в асептических условиях при адекватном доступе к источнику инфекции;

• следует предупредить возможность попа­дания в материал антимикробных препаратов

(дезинфектантов, антисептиков, антибиоти­ков);

• любой клинический материал должен рассматриваться как потенциально опасный для человека, поэтому при его заборе, хране­нии, транспортировке и обработке должны соблюдаться все правила биологической бе­зопасности;

• транспортировку материала в лаборато­рию следует проводить в максимально корот­кие сроки, чтобы исключить гибель неустой­чивых видов микробов, или помещать его в специальные транспортные среды;

• к материалу прилагают сопроводитель­ный документ, содержащий основные сведе­ния, необходимые для проведения микробио­логического исследования (Ф.И.О. больного, номер истории болезни, клинический диа­гноз и т. д.).

• в процессе транспортировки материал следует оберегать от действия света, тепла, холода, механических повреждений, чтобы исключить гибель микробов и контаминацию материала посторонней микрофлорой. Лучше всего доставлять материал в специальных ме­таллических изотермических контейнерах, которые легко очищать и обеззараживать. Нельзя отправлять материал в лабораторию с больными или со случайными людьми.

Микробиологическая диагностика. Микро­биологическая диагностика включает в себя 5 методов:

• микроскопический,

• культуральный,

• биологический,

• серологический,

• аллергологический.
Микроскопический метод заключается в

приготовлении препаратов (нативных или окрашенных простыми или сложными мето­дами) из исследуемого материала и их мик­роскопии с применением различных видов микроскопической техники (световая, тем-нопольная, фазово-контрастная, люминес­центная, электронная и др.). В бактериологии микроскопический метод получил название бактериоскопического, в вирусологии — виру-соскопического.

Культуральный метод заключается в посе­ве исследуемого материала на искусствен-

ные питательные среды с целью выделения и идентификации чистой культуры возбудителя или возбудителей. В бактериологии культу­ральный метод получил название бактерио­логического, в микологии — микологического, в протозоологии — протозоологического, в виру­сологии — вирусологического.

Биологический метод (экспериментальный или биопроба) заключается в заражении ис­следуемым материалом чувствительных лабо­раторных животных или других биологических объектов (куриные эмбрионы, культуры кле­ток). Его используют для выделения чистой культуры возбудителя, определения типа ток­сина, определения активности антимикробных химиотерапевтических препаратов и т. д.

Серологический метод заключается в оп­ределении титра специфических антител в сыворотке крови больного, реже — в обнару­жении микробного антигена в исследуемом материале. С этой целью используются реак­ции иммунитета.

Аллергологический метод заключается в вы­явлении инфекционной аллергии (ГЗТ) на диагностический микробный препарат-ал­лерген. С этой целью ставят кожные аллер­гические пробы с соответствующими аллер­генами.

Очевидно, что диагностическая ценность пере­численных методов неравнозначна. Ведущим ме­тодом микробиологической диагностики является культуральный метод, так как он позволяет выделять и идентифицировать микроб-возбудитель, т. е. пер­вопричину болезни. Остальные методы менее ин­формативны, так как они имеют дело с изменениями в организме, обусловленными наличием в нем мик­роба. Второе место по значимости занимает серо­логический метод, поскольку взаимодействие анти­гена и антитела характеризуется высокой степенью специфичности. Информативность трех остальных методов невысокая, и они обычно служат дополне­нием к культуральному и серологическому методам. Так, микроскопия исследуемого материала далеко не всегда позволяет увидеть и идентифицировать микробы под микроскопом. Их удается обнаружить только при высокой обсемененности ими материала. Даже обнаружив бактерии, под микроскопом их не­возможно идентифицировать до вида морфологичес­ки. Как известно, все видовое многообразие бакте­рий сводится к четырем основным морфологическим

формам: кокки, палочки, извитые и ветвящиеся фор­мы. Поэтому по микроскопической картине можно весьма ориентировочно отнести увиденные бактерии к крупному таксону, например, грамположительные кокки. Только в единичных случаях, когда бакте­рии имеют уникальную морфологию, на основании микроскопии можно определить их родовую прина­длежность. При микроскопии грибов и простейших информативность микроскопического метода выше, так как грибы и простейшие, являясь эукариотами, имеют более крупные размеры и более характерную морфологию.

Диагностические возможности экспериментально­го метода ограничены тем, что к большинству возбу­дителей антропонозных инфекций человека лабора­торные животные невосприимчивы, поэтому вызвать у них экспериментальную инфекцию не представля­ется возможным.

Возможности аллергологического метода ограни­чены тем, что большинство микробов, попадая в организм человека, не вызывают ГЗТ.

Поскольку микробиологические исследования яв­ляются одним из наиболее дорогих видов лабора­торных исследований, перед микробиологом стоит задача постановки достоверного микробиологичес­кого диагноза с наименьшей затратой времени, сил и средств. Поэтому для постановки диагноза ис­пользуют от одного до пяти методов диагностики, с тем чтобы выбранный набор методов гарантировал правильность ответа.

Особое значение приобретают методы экс­пресс-диагностики, которые позволяют поста­вить микробиологический диагноз в течение короткого промежутка времени (от нескольких минут до нескольких часов) с момента доставки исследуемого материала в лабораторию. К числу экспресс-методов относятся РИФ, ИФА, РИА, ПЦР, газовая хроматография и др.

Наряду с традиционными классическими методами микробиологической диагностики в последние годы все большее значение при­обретают молекулярно-биологические методы диагностики (ДНК-зонды, ПЦР, газовая хро­матография, электрофорез, иммуноблотидр.). Эти методы основаны на идентификации ДНК и РНК, специфических для данного вида мик­робов, и включают гибридизацию на основе ДНК-зондов и диагностику на основе ПЦР.

К числу экспресс-методов микробиологи­ческой диагностики анаэробной инфекции

следует отнести физико-химические методы исследования химического состава микро­бной клетки и продуктов ее метаболизма. Таким" методом, в первую очередь, является метод газожидкостной хроматографии (ГЖХ). Использование метода ГЖХ с целью экс­пресс-диагностики анаэробной инфекции ос­новано на хроматографическом определении в исследуемом материале больных гнойно-септическими заболеваниями специфических продуктов метаболизма анаэробов — лету­чих жирных кислот, которые служат метабо­лическими маркерами наличия анаэробов в исследуемом материале. Хорошо известно, что конечными и высокоспецифичными про­дуктами метаболизма углеводов у анаэробов являются жирные кислоты. Различают корот-коцепочечные или летучие жирные кислоты С₂-С₇ и длинноцепочечные нелетучие кис­лоты. Определение в исследуемом материале наличия жирных кислот с помощью ГЖХ является убедительным доказательством ана­эробной этиологии воспалительного процес­са. Методом ГЖХ технически более просто определять летучие жирные кислоты. При этом метаболическими маркерами анаэробов являются изомасляная и масляная, изовале-риановая и валериановая, изокапроновая и капроновая, гексановая и каприловая кис­лоты. Аэробные бактерии летучие жирные кислоты не продуцируют. ГЖХ применяется также в диагностике заболеваний, вызванных микобактериями и, в первую очередь, при ту­беркулезе. Применение ГЖХ особенно целе­сообразно при тех заболеваниях, возбудители которых плохо или вообще не культивируют­ся либо же слишком долго растут.