Рост колоний кишечной палочки в посевах воздуха операционной

Известно, что микроорганизмы, невзирая на свой «малый рост», тоже имеют пищевые «пристрастия», температурный оптимум, в общем, среду, которая им идеально подходит, где они чувствуют себя комфортно и хорошо, а поэтому начинают интенсивно размножаться и расти.

Бактериологический посев или, как принято называть короче – бак посев, применяется для получения большого количества микробов одного вида (чистая культура) с целью изучения их физико-химических и биологических свойств, чтобы затем полученные данные использовать для диагностики инфекционных заболеваний.

К сожалению, даже популярные нынче иммуноферментный анализ (ИФА), полимеразная цепная реакция (ПЦР) и другие методы, основным недостатком которых являются  ложноположительные или ложноотрицательные результаты, не всегда могут идентифицировать возбудителя. Кроме того, они не способны подобрать антибактериальные препараты направленного действия. Подобную задачу решает бак посев, который часто не спешат назначать, ссылаясь на то, что, например, уреа- микоплазмы медленно культивируется, а стоимость анализа немалая. Однако ведь и здоровье того стоит!

Для питания и дыхания нужны условия

Микробиологи нынче знают, что каждому возбудителю нужна своя «родная» среда с учетом ее рН, окислительно-восстановительных потенциалов, вязкости, влажности и осмотических свойств. Среды могут быть мягкими и твердыми, простыми и сложными, универсальными и не очень, однако во всех случаях они должны обеспечивать питание, дыхание, размножение и рост бактериальной клетки.

Некоторые среды (тиогликолевая, Сабуро) подходят для широкого круга микроорганизмов и называются универсальными. Другие же предназначены только для определенных видов, например, пневмококк и золотистый стафилококк, продуцирующие гемолизины, растут на кровяном агаре, который служит для выделения особо «капризных» и, вместе с тем, опасных штаммов. Таким образом, разновидностей сред множество, где каждая из них выращивает свой круг микроорганизмов.

Цель культивирования микроорганизмов и значимость ее для диагностики

Кроме воды, воздуха, почвы, содержащие в тех или иных концентрациях различные микроорганизмы, в том числе и приносящие болезнь (патогенные), многие отрасли медицинской науки интересуют микробы, живущие на коже и слизистых человеческого организма, которые могут быть представлены:

• Постоянными обитателями, не несущими никакой опасности человеку, то есть, нормальной микрофлорой организма, без которой мы просто жить не можем. Например, исчезновение бактерий, живущих в кишечнике и участвующих в процессе пищеварения, приводит к дисбактериозу, лечить который – дело непростое. Так же происходит и с исчезновением вагинальной микрофлоры. Ее тут же заселяют условно-патогенные микроорганизмы, гарднереллы, например, которые вызывают бактериальный вагиноз (гарднереллез);
• Условно-патогенной флорой, которая приносит вред лишь в больших количествах при определенных условиях (иммунодефицит). Вышеназванная гарднерелла – представитель такого типа микроорганизмов;
• Наличием патогенных микробов, которые в здоровом теле не присутствуют. Они чужды человеческому организму, куда попадают случайно при контакте с другим (больным) человеком и вызывают развитие инфекционного процесса, порой, довольно тяжелого или даже смертельного. Например, встреча с возбудителями сифилиса – еще куда ни шло, на первых порах лечится, а вот (упаси Бог!) выпустит на волю холеру, чуму, черную оспу и др.

К счастью, многие из них побеждены и в настоящее время находятся «за семью печатями» в специальных лабораториях, однако человечество в любой момент должно быть готово к нашествию невидимого врага, способного уничтожить целые народы. Бактериологический посев в подобных случаях играет, пожалуй, главную роль в идентификации микроорганизма, то есть, определении рода, вида, типа и т.д. (токсономическое положение), что очень важно для диагностики инфекционных процессов, в том числе и заболеваний, передающихся половым путем.

Таким образом, методы посева, как и питательные среды, бывают разными, тем не менее, цель у них одна: получить чистую культуру без посторонних примесей в виде микробов других классов, которые обитают повсеместно: в воде, в воздухе, на поверхностях, на человеке и внутри его.

Когда назначается бак посев и как разобраться в ответах?

Название микроорганизма и его количество

Бактериологический анализ пациенты сами себе не назначают, это делает врач, если у него есть подозрения, что проблемы больного, предъявляющего различные жалобы, связаны с проникновением в организм патогенного возбудителя или с усиленным размножением микроорганизмов, постоянно живущих с человеком, но проявляющих патогенные свойства только в определенных условиях. Сдав анализ и через некоторое время получив на руки ответ, человек теряется, а порой и пугается, увидев непонятные слова и обозначения, поэтому, чтобы этого не произошло, хочется дать краткое разъяснение по данному вопросу:

1. Первым пунктом заключения, как правило, стоит название возбудителя на латинском языке, например, Escherichia coli. Это – кишечная палочка, она является естественным обитателем кишечника и в допустимых количествах никакого вреда не приносит;
2. Следующий пункт – концентрация микроорганизма. Е. coli – обильный рост (1х10^6 и более) норма –  менее 1x10^4;
3. Далее – патогенность: флора условно-патогенная.

При исследовании биологического материала на присутствие патогенных микроорганизмов ответ может быть отрицательным или положительным («плохой бак посев»), поскольку организм человека является для них лишь временным пристанищем, а не естественной средой обитания.

Иной раз, в зависимости от того, какой материал подлежит посеву, можно увидеть количество микроорганизмов, выраженное в колониеобразующих единицах на мл (одна живая клетка даст рост целой колонии) – КОЕ/мл. Например, посев мочи для бактериологического исследования при норме дает до 103 КОЕ/мл всех выявленных бактериальных клеток, в сомнительных случаях (анализ повторить!) – 103 – 104 КОЕ/мл, при воспалительном процессе инфекционного происхождения – 105 и выше КОЕ/мл. О двух последних вариантах в разговорной речи, порой, выражаются просто: «Плохой бак посев».

Как «найти управу» на патогенный микроорганизм?

Одновременно с посевом материала в таких ситуациях производится посев микрофлоры на чувствительность к антибиотикам, который даст четкий ответ врачу – какие антибактериальные препараты и в каких дозах «испугают» «незваного гостя». Здесь тоже есть своя расшифровка, например:

• Вид микроорганизма, допустим, та же Е.coli в количестве 1х10^6;
• Название антибиотика с обозначением  (S)  указывает на чувствительность возбудителя  к этому препарату;
• Вид антибиотиков, не действующих на микроорганизм, обозначается символом (R).

Бактериологический анализ представляет особую ценность в определении чувствительности к антибиотикам, поскольку основной проблемой в борьбе с хламидией, микоплазмой,  уреаплазмой и др. остается подбор действенного лечения, не приносящего вред организму и не ударяющего по карману пациента.

Таблица: альтернативный пример результатов бак-посева с выявлением эффективных антибиотиков

Правильная подготовка к бактериологическому анализу – залог достоверного результата

Бактериологическому анализу может подвергаться любой биологический материал, взятый у человека (кожа, кровь, сперма, слизистые ротовой полости, дыхательных и мочеполовых путей, желудочно-кишечного тракта, органов зрения, слуха и обоняния и др.). Чаще всего бак посев назначают гинекологи и урологи, поэтому на нем следует несколько остановиться.

Правильная подготовка к бактериологическому посеву будет залогом правильного результата, потому что в противном случае, анализ придется сдавать заново и ждать назначенное время. Как сдать кровь на стерильность из вены – это задача медработников. От больного здесь, как правило, ничего не зависит, он просто предоставляет локтевой сгиб, а медсестра производит забор в стерильную пробирку с соблюдением всех правил асептики и антисептики.

Другое дело – моча или мазок из половых путей. Здесь пациент должен обеспечить первый этап (забор), соблюдая предписанные правила. Следует заметить, что моча женщин и мужчин несколько отличается, хотя в мочевом пузыре у обоих полов она стерильна:

• У женщин при прохождении через мочеиспускательный канал может захватить небольшое количество непатогенных кокков, хотя в целом, часто остается стерильной;
• У мужчин все несколько по-другому. Передняя часть уретры может снабдить проходящую мочу находящимися там:
  1. дифтероидами;
  2. стафилококками;
  3. некоторыми непатогенными грамотрицательными бактериями, что и покажет впоследствии бактериологический анализ.

Однако, если они находятся в допустимой концентрации (до 103 КОЕ/мл), то пугаться нечего, это вариант нормы.

Чтобы избежать присутствия других микроорганизмов и максимально обеспечить стерильность взятого материала, перед сдачей анализа производится тщательный туалет половых органов (вход во влагалище у женщин закрывается ватным тампоном – защита от попадания отделяемого половых органов). Для анализа берется средняя порция мочи (начало мочеиспускания в унитаз, приблизительно 10 мл средней порции в стерильную баночку, окончание в унитаз). Пациентам необходимо знать: моча, взятая на посев, должна быть обработана не позднее, чем через два часа при хранении не выше 20°С, поэтому следует рассчитывать время на транспортировку.

Кроме этого материал на бак посев при необходимости берут из уретры и прямой кишки у мужчин, из уретры, прямой кишки, влагалища, шейки матки и цервикального канала – у женщин, но это происходит в медицинском учреждении, куда пациент должен прибыть. Подмывание, спринцевание и использование антисептических средств в таких случаях запрещено.

Другие вопросы, волнующие пациентов

Многие пациенты интересуются, сколько дней делается анализ. Однозначно на этот вопрос ответить нельзя, все зависит от того, какой материал подвергается исследованию и какой возбудитель нужно искать. Иногда ответ готов через 3 дня, иногда через неделю или даже дней 10 – 14, поскольку некоторые образцы требуют пересева на другую среду.

Не обходят стороной люди, направляющиеся на бак посев и вопрос о цене анализа. Примерная стоимость в Москве составляет порядка 800 – 1500 рублей. Разумеется, она может быть выше и зависит от широты спектра бактериологического поиска. Бесплатно анализ, наверное, можно сдать при беременности в женской консультации, или в поликлинике по особым медицинским показаниям.

Для беременных бак посев является обязательным, сдается 2 раза (при постановке на учет и в 36 недель), при этом, мазок берется не только из половых путей, но и со слизистых носа и зева. Объектом поиска в данном случае, кроме урогенитальных инфекций,  будет золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), который в послеродовом периоде может натворить много бед (гнойный мастит и др).  Кроме этого, беременным в обязательном порядке делается посев мочи, соскоба влагалищного эпителия и мазки из шейки матки и цервикального канала.

Многие женщины, перед тем как отправиться на процедуру очень боятся таких страшных слов и начинают раздумывать: «А нужно ли это? Может, не пойти». Спешим заверить, что анализы абсолютно безболезненны. Мазок из шейки матки и цервикального канала берется стерильной цитощеткой, не причиняя женщине абсолютно никакой боли, зато впоследствии бак посев из ш/м и ц/к защитит и будущую мать, и плод от возможных осложнений. Объектом поиска при беременности являются возбудители хламидиоза, уреа- и микоплазмы, дрожжеподобный грибок рода Candida (обычно это Candida albicans), трихомонады и другие условно-патогенные и патогенные микроорганизмы.

Видео: ролик-демонстрация по бак-посеву из цервикального канала

Частные случаи, особо интересные сдающим анализы

Попав в половые пути патогенные микроорганизмы, через самое короткое время осваиваются и начинают свою вредную деятельность. Например, всегда патогенные гонококки (Neisseria), являющиеся виновниками довольно неприятной болезни, называемой гонореей и относящейся к ЗППП, чувствуют себя «как дома» буквально на 3 день. Они начинают активно размножаться  и смело двигаться по половым путям вверх, захватывая все новые территории. Всем известно, что гонорея нынче неплохо лечится и ее уже почти никто не боится. Но для начала ее нужно найти. Основным методом поиска этой инфекции считается бак посев, культивирование, идентификация с помощью  окрашивания по Граму, микроскопия.

Найденные в мазке, взятом «на флору» из половых путей, попарно лежащие «кофейные зерна» (диплококки), не указывают на наличие венерического заболевания. Такая микрофлора влагалища часто появляется в постменопаузе и ни о чем плохом не говорит. Отобранный в нестерильных условиях на предметное стекло и окрашенный метиленовым синим или по Романовскому (цитология) мазок, не может дифференцировать микроорганизм. Он может только предположить и направить пациентку на дополнительное исследование (получение изолированной культуры).

Следует заметить, что, если соскоб со слизистых мочеполовых путей, взятый для посева на уреаплазму, является не таким уж редким явлением, то посева мочи сами врачи часто избегают, поскольку с ней работать сложнее.

Трудности в диагностике создает хламидийная инфекция, приносящая большой вред не только при беременности. Кроме этого, хламидия вызывает множество заболеваний, свойственных не только женщинам, но и мужскому населению тоже, поэтому ее сеют, культивируют, изучают, определяют чувствительность к антибактериальной терапии и, таким образом, борются с ней.

При беременности вообще без бактериологического посева трудно обойтись, поскольку многие микроорганизмы, маскируясь в цитологическом мазке, могут быть пропущены. Между тем, влияние некоторых возбудителей ЗППП на плод бывает губительным. К тому же лечить беременную женщину значительно сложнее, а назначать антибиотики «на глаз» просто недопустимо.

Методы посева

Для выделения чистых культур возбудителей на первом этапе прибегают к их посеву на соответствующие среды, который проводится в специальных (стерильных!) условиях. В основном, перенос материала на среду осуществляется с помощью приспособлений, применяемых еще в 19 века великим Луи Пастером:

• Бактериальной петлей;
• Пастеровской пипеткой;
• Стеклянной палочкой.

Конечно, многие инструменты за 2 столетия претерпели изменения, на смену пришли пластиковые стерильные и одноразовые, однако и старые не остались в прошлом, продолжая и поныне служить микробиологической науке.

Первый этап получения колоний требует соблюдения определенных правил:

1. Посев осуществляется над спиртовкой в боксе, предварительно обработанном дезинфектантами и кварцеванием, или в ламинарном шкафу, обеспечивающем стерильность в рабочей зоне;
2. Одежда медработника, перчатки и среда также должны быть стерильными, поскольку обратное мешает выделению изолированных штаммов;
3. Работать в боксе нужно быстро, но аккуратно, нельзя разговаривать и отвлекаться, при этом – необходимо помнить о личной безопасности, ведь материал может быть заразным.

Выделение штаммов и изучение чистых культур

Выделение штаммов не всегда одинаково, поскольку некоторые биологические среды, находящиеся в человеческом организме требуют индивидуального подхода, например, гемокультуру (кровь) сначала в жидкой среде (соотношение 1 : 10) немного «подращивают», поскольку кровь (неразведенная) может убить микроорганизмы, а затем, через сутки или больше, пересевают на чашки Петри.

Посев мочи, промывных желудочных вод и других жидких материалов тоже имеет свои особенности, где для получения чистой культуры, жидкость сначала следует центрифугировать (условия – асептические!), а уж затем сеять, причем не саму жидкость, а ее осадок.

Культивирование и выращивание колоний осуществляют на чашках Петри или помещают сначала в жидкую среду, разлитую в стерильные флакончики, а затем изолированные колонии еще раз высевают, но уже на скошенный агар и помещают материал на сутки в термостат. Убедившись в чистоте полученной культуры, штаммы переносят на предметное стекло, делают мазок и окрашивают по Граму (чаще всего), Цилю-Нильсену и др. и для дифференцировки изучают морфологию микроба под микроскопом:

• Размер и форму бактериальной клетки;
• Наличие капсул, жгутиков, спор;
• Тинкториальные свойства (отношение микроорганизма к окрашиванию)*.

*Читатель, вероятно, слышал о таком возбудителе, как бледная трепонема? Это – возбудитель сифилиса, а ее название (бледная) поэтому и появилось, что она плохо воспринимает краски и остается слегка розоватой при окрашивании по Романовскому. Микроорганизмы, невоспринимающие анилиновые красители называются грамотрицательными, а воспринимающие – грамположительные. Грамотрицательным бактериям придают розовый или красный цвет при окраске по Граму дополнительные красители (фуксин, сафранин).

Бак посев можно назвать древним анализом, однако его популярность от этого отнюдь не падает, хотя современная бактериология имеет возможности выделения не только штаммов, но и отдельной клетки из него, которая называется клоном. Однако для получения клона необходим специальный прибор – микроманипулятор, который в обычных лабораториях отсутствует, поскольку применяется, в основном, в научно-исследовательских целях (генетические исследования).