В микробиологической лаборатории все остатки патологического материала подлежат уничтожению (путем автоклавирования).
Все
материалы, направленные в лабораторию,
должны иметь сопроводительный документ
— направление на специальном бланке,
где указаны фамилия, имя, отчество
больного,
возраст, вид материала,
дата взятия, предполагаемый клинический
диагноз и другие сведения.
• МЕТОДЫ КЛИНИКО-ДИАГНОСТИЧЕСКИХ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
• Методы обнаружения возбудителя в материале от больного
Для обнаружения возбудителя в материале от больного с диагностической целью применяют:
микроскопические (бактериоскопические, микоскопические, вирусоскопические) методы;
микробиологические (бактериологические, микологические, вирусологические) методы;
биологические методы, или биопробы.
1. Микроскопические методы. Микроскопические методы применяют для обнаружения возбудителей (бактерий, грибов, простейших, вирусов) непосредственно в исследуемом материале.
Для выявления бактерий (бактериоскопические исследования), а также грибов и простейших применяют световые методы микроскопии окрашенных или нативных препаратов, приготовленных из материала, полученного от больного (см. тему 1.1 и главу 2).
Преимущество микроскопических исследований состоит в быстроте (осуществление требует не более 30—60 мин), простоте и дешевизне. Основным недостатком метода является низкая специфичность — невозможность видовой идентификации обнаруженных микроорганизмов, а в ряде случаев — их дифференциации между собой (например, эшерихий, сальмонелл и шигелл). Чувствительность также невысока: микроскопический метод позволяет обнаружить возбудителя при его концентрации не менее 106 микробных клеток в 1 мл или 1 г исследуемого материала.
В большинстве случаев микроскопический метод имеет ориентировочное значение и позволяет получить предварительные данные о микробах, присутствующих в материале, и наметить пути дальнейших исследований. Вместе с тем при некоторых бактериальных инфекциях, а также при микозах и протозойных инфекциях диагностическая ценность микроскопического исследования весьма велика и является основанием для постановки окончательного диагноза заболевания, например возвратного тифа, гонореи, дерматомикозов и др.
Необходимо помнить, что некоторые бактерии (хламидии, микоплазмы) имеют малые размеры, лежащие за пределами разрешающей способности световой микроскопии, и не могут быть выявлены с помощью этих методов.
Вирусоскопические исследования осуществляют с использованием электронной микроскопии (по причине малых размеров вирусов, см. тему 5.1). В сочетании с компьютерными системами анализа изображений эти методы позволяют осуществлять предварительную идентификацию вирусов по морфологии. К числу достоинств метода относится также возможность обнаружения ранее неизвестных вирусов. Чувствительность метода аналогична бактериоскопическому.
Для диагностики инфекций, вызванных облигатными внутриклеточными паразитами, применяют также цитологические методы, направленные на выявление характерного ЦПД в зараженных клетках, например внутриклеточных включений — телец Бабеша—Негри при бешенстве, телец Пашена и Гварниери при оспе или цитомегалических клеток при заболеваниях, вызванных цитомегаловирусом (см. тему 5.2).
2. Микробиологические методы. Основаны на выделении чистой культуры возбудителя из материала, полученного от больного, и ее последующей идентификации (см. главу 3). Микробиологические методы отличаются высокой чувствительностью и специфичностью. Располагая чистой культурой возбудителя, можно определить его родовую и видовую принадлежность и осуществить внутривидовое типирование, обнаружить факторы вирулентности, а также определить чувствительность к антибиотикам, что необходимо для рационального выбора этиотропной терапии.
Для эпидемиологического анализа вспышек инфекционных заболеваний проводят типирование культур возбудителей, выделенных от разных больных и из внешних объектов — вероятных источников заражения (вода, пищевые продукты и т.д.), т.е. определение их биовара: серовара (серотипирование, см. тему 10.1), фаговара (фаготипирование, см. тему 5.3) и т.д. Кроме того, микробиологические исследования проводят для выявления носительства патогенных микробов среди детей и взрослых, а также среди работников медицинских учреждений, предприятий пищевой промышленности и общественного питания.
Бактериологическое исследование является ведущим в диагностике большинства бактериальных инфекций. Трудности метода могут быть связаны с низкой скоростью размножения бактерий-возбудителей, сложными ростовыми потребностями и требовательностью к условиям культивирования (газовому составу атмосферы и т.д.). Однако только выделение чистой культуры возбудителя из материала от больного при исключении контаминации имеет абсолютное диагностическое значение.
Микологические исследования осуществляют реже, чем бактериологические, поскольку микроскопическая диагностика микозов достаточно надежна. Микологические исследования являются обязательными при диагностике кандидозов, а также глубоких микозов.
Вирусологический метод является наиболее достоверным для диагностики вирусных инфекций. Однако его применение ограничивается трудоемкостью, что связано с особенностями хранения, транспортировки и обработки исследуемого материала, использованием культур клеток, сложностью и длительностью культивирования многих вирусов, а также со сравнительно частым получением отрицательных результатов. Идентификацию чистой культуры выделенного вируса осуществляют иммунологическими методами на основании его антигенной структуры, а также в ряде случаев с помощью биохимических и молекулярно-биологических методов (гибридизация НК, рестрикционный анализ и др., см. тему 3.2). Особое значение вирусологический метод приобретает в случае необходимости оценки чувствительности возбудителя к противовирусным препаратам. В ряде случаев вирусологический метод используют для ретроспективной диагностики вирусных инфекций.
Все микробиологические методы имеют определяющее значение в лабораторной диагностике инфекционных заболеваний, являются наиболее информативными и достоверными. К числу недостатков можно отнести длительность (см. главу 3) и отсутствие методов культивирования некоторых микробов (например, возбудителей сифилиса и лепры).
3. Биологические методы (биопробы). Биопробу осуществляют путем заражения лабораторных животных материалом, полученным от больного. Этот метод применяют для выделения чистой культуры возбудителя в тех случаях, когда микроорганизмы не растут или плохо культивируются, когда микробиологические методы не дают однозначно положительного результата, а также для дифференциации патогенных микроорганизмов и определения их вирулентности. Дифференциация возбудителей основана на неодинаковой чувствительности разных лабораторных животных к определенным микроорганизмам. В настоящее время биопробы применяют только в случае крайней необходимости, что определяется в первую очередь гуманным отношением к животным, а также связано с повышенным риском заражения персонала диагностической лаборатории.
• Иммунохимические методы диагностики: (методы обнаружения антигенов возбудителя в материале от больного)
1. Метод
иммунофлюоресценции (ИФ). Дает
возможностьобнаружить в материале от
больного антигены микроба с помощью
специфических антител, меченных
флюорохромами
(см. тему 10.1). Этот метод
позволяет выявлять и идентифицировать
по антигенной структуре возбудителей
в материале, содержащем разнообразную
микрофлору (например, в испраж
нениях),
а также обнаруживать вирусные антигены
в зараженных клетках. В настоящее
время иммунофлюоресцентный метод
широко применяют для обнаружения
разнообразных мик
роорганизмов
в патологическом материале.
Иммуноэлектронная
микроскопия (ИЭМ). Позволяет значительно
повысить чувствительность и специфичность
вирусоскопического метода. Исследуемый
материал, содержащий
свободные
вирусные частицы, обрабатывают
специфическими антителами. Образовавшиеся
иммунные комплексы осаждают высокоскоростным
центрифугированием и агрегаты
вирусных
частиц выявляют с помощью
электронной микроскопии. Существуют
также твердофазные методы ИЭМ:
специфические антитела фиксируют на
специальных сетках для ЭМ, которые
затем
обрабатывают исследуемым материалом.
Вирусные частицы специфически
связываются с антителами, после чего
их выявляют с помощью электронной
микроскопии. В ряде случаев применяют
антитела, меченные частицами золота
(см. тему 10.1).
Другие серологические реакции. Растворимые антигены различных возбудителей (компоненты микробных клеток, вирионов, неструктурные вирусные белки, секретируемые зараженными клетками, бактериальные экзотоксины и ферменты и т.д.) могут быть обнаружены в различных биологических жидкостях больного с помощью серологических реакций. Наиболее часто применяют иммуноферментный (ИФА) и радио иммунный (РИА) анализ в связи с их высокой чувствительностью, реже используют методы преципитации в геле и непрямой агглютинации (см. тему 10.1).
• Биохимические и молекулярно-биологические методы диагностики
1. Метод газожидкостной хроматографии (ГЖХ). Позволяет разделять сложные смеси органических соединений. Метод используют для обнаружения продуктов жизнедеятельности микроорганизмов в исследуемом материале (летучих жирных кислот, спиртов, нелетучих органических кислот и т.д.). Принцип метода основан на различной скорости движения соединений, растворенных в инертном газе (подвижной фазе), через разогретую колонку, заполненную жидкими смолами (неподвижная фаза). На выходе колонки имеется детектор, регистрирующий присутствие соединения. Идентификацию веществ производят путем сравнения со стандартами.
2. Методы обнаружения нуклеиновых кислот возбудителя. Нуклеиновые кислоты (НК) возбудителя можно обнаружить в исследуемом материале от больного с помощью методов гибридизации НК (ДНК-зондов) и полимеразной цепной реакции — ПЦР (см. тему 3.2). Эти методы применяют преимуще- Ц ственно для обнаружения плохо- или некультивируемых возбудителей, присутствующих в материале в малых количествах (ВИЧ, вирус гепатита В, М.tuberculosis и др.) в связи с их высокой чувствительностью: метод нуклеиновых "зондов" позволяет обнаруживать НК возбудителя в концентрации 10~10 г/мл; ПЦР теоретически позволяет обнаружить единичные копии НК. Метод "зондов" является высокоспецифичным. При использовании ПЦР существует высокая вероятность получения ложноположительной реакции, что требует квалифицированной интерпретации полученных результатов. Необходимо также помнить о возможности контаминации материала посторонними НК. ПЦР рационально использовать в качестве экспресс-метода для постановки предварительного диагноза, нуждающегося в обязательном подтверждении с помощью других более достоверных диагностических исследований.
• Серодиагностика и аллергодиагностика
1. Серодиагностика. Метод основан на обнаружении антител в сыворотке крови больного и определении динамики их нарастания в ходе заболевания. Для серодиагностики применяют различные иммунологические реакции (агглютинации, связывания комплемента, непрямой гемагглютинации и др., см. тему 10.2). В качестве стандартных антигенов используют живые культуры микроорганизмов (бактерий, вирусов, грибов) или диагностикумы — убитые взвеси микроорганизмов или экстракты из них, полученные химическим путем.
Серодиагностические исследования часто проводят и для эпидемиологического анализа инфекционной заболеваемости. С этой целью определяют наличие специфических антител у здоровых лиц, что свидетельствует о перенесении ими инфекции или о контакте с соответствующим возбудителем. Кроме того, серологические реакции используют наряду с другими иммунологическими показателями для оценки эффективности вакцинопрофилактики.
При серодиагностических исследованиях необходимо учитывать диагностический титр обнаруженных антител, т.е. такое разведение исследуемой сыворотки, начиная с которого положительная реакция имеет диагностическое значение. Более высокую информативность дают серологические исследования парных сывороток крови больного, взятых в начале болезни и через разные промежутки времени в ходе ее развития. Диагностическое значение имеет нарастание титра в 4 раза и более в динамике заболевания.
2. Аллергодиагностика. Кожно-аллергические пробы применяют для выявления гиперчувствительности к различного рода антигенам (аллергенам) при диагностике ряда инфекционных заболеваний (туберкулез, бруцеллез, туляремия и др.), а также различных неинфекционных аллергических состояний (атопии и др.).
Кроме того, используют методы аллергодиагностики in vitro, позволяющие оценить состояние специфической сенсибилизации лейкоцитов крови в отношении определенного антигена, например реакция торможения миграции лейкоцитов (РТМЛ) в присутствии специфического антигена (см. тему 10.4).
• ПРАВИЛА БИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ПАТОГЕННЫМИ МИКРОБАМИ
При работе с патологическим материалом, содержащим микробы, и особенно при культивировании патогенных микробов во избежание заражения персонала лаборатории необходимо соблюдать правила техники биологической безопасности. В зависимости от степени патогенности и контагиозности возбудителей принято выделять четыре уровня биологической опасности и соответствующих мероприятий, необходимых для предупреждения заражения в лаборатории.
Первый уровень (работа с непатогенными микроорганизмами). Необходимо соблюдение стандартных правил (см. тему 1.1).
Второй уровень (работа с низковирулентными микроорганизмами). К числу дополнительных правил и мероприятий относятся использование лабораторной одежды и защитных перчаток; обязательное обеззараживание всех загрязненных отходов; ограничение доступа в лабораторию. Для предотвращения попадания микробов в воздух рабочего помещения выполнение механических манипуляций, сопряженных с высокой вероятностью распыления микроорганизмов, необходимо осуществлять в специализированных закрытых легкодезинфицируемых настольных боксах.
Третий уровень (работа с высоковирулентными микроорганизмами). К числу дополнительных правил и мероприятий относятся использование специальной защитной лабораторной одежды; контроль доступа в лабораторию. Все манипуляции с патологическим материалом необходимо осуществлять в специализированных боксах.
Четвертый уровень (работа с возбудителями ООН). Работа с возбудителями особо опасных инфекций (ООН) разрешена исключительно в специализированных режимных лабораториях, имеющих оборудование, необходимое для эффективной защи* ты от патогенных микробов, их контроля и уничтожения. К числу дополнительных правил и мероприятий относятся наличие отдельных помещений для смены лабораторной одежды и душевых, обязательное обеззараживание всех отходов лаборатории. Все манипуляции с патологическим материалом необходимо осуществлять в специализированных настольных боксах, снабженных системами стерилизации воздуха (см. тему 7.1).