Бактериологический метод исследования кишечной инфекции

Бактериологическое исследование – способ проверки биоматериала на наличие

возбудителя инфекционного заболевания. Метод бакпосева позволяет выявить и идентифицировать патогенный микроорганизм даже при относительно малых его концентрациях в тканях. Для этого исследуемые образцы высевают на питательные среды и культивируют для получения визуально видимых колоний возбудителя. Полученные штаммы бактерий типируют и проверяют на устойчивость к антибиотикам.

На заметку! Бактериологические методы исследования уступают по точности иммуноферментному анализу (ИФА) и полимеразной цепной реакции (ПЦР), но в отличие от них, с высокой точностью определяют степень чувствительности выделенных штаммов бактерий к группам антибиотиков. Полученный результат позволяет подобрать максимально эффективное лечение и скорректировать дозы лекарств.

Процедура занимает несколько суток (48-72 часа). 

В каких случаях используют бактериологический метод

Исследование проводят для диагностики инфекционных заболеваний с хроническим (реже – острым) течением. Локализация и степень поражения может быть различной. Общие примеры:

• ЗППП и инфекции мочевыделительной системы – хламидиоз, трихомониаз, микоплазмоз и др.;
• кишечные инфекции – дизентерия, брюшной тиф, сальмонеллез;
• хронические поражения органов дыхательной системы – синуситы, тонзиллиты, бронхиты, пневмонии;
• гнойные процессы различной локализации, в том числе гнойничковые поражения кожи. В данном случае определение чувствительности микроорганизма к антибиотикам особенно актуально;
• дисбактериоз слизистых структур – кишечника, половых органов, ротовой полости. Методика позволяет не только выявить патогенных и условно-патогенных возбудителей, но и сделать заключение о составе здоровой микрофлоры;
• сепсис – общее заражение крови.

Последовательность действий и особенности методики

Для проведения бактериологического исследования необходимо выполнить сбор материала и культивировать его на питательных средах с последующей микроскопией полученных штаммов и проверкой чувствительности к антибиотикам.

Сбор материала

Биоматериалом для исследования могут служить кровь, моча, ликвор, мокрота, сперма, кал, мазки из глотки, влагалища, уретры, любые другие ткани и жидкости из области инфекционного процесса. Образцы собирают в асептических условиях, помещают в стерильную посуду и в течение 2-х часов доставляют в лабораторию. При необходимости пробы хранят при пониженных температурах.

Культивирование

Культивирование проводят с применением механических или биологических методов. Механический подход с использованием стандартных искусственных сред – наиболее распространенный. В данном случае для высевания образцов используют жидкие и твердые питательные составы. Наиболее распространенные – агар, мясо-пептонный бульон.

Посев материала производят с помощью специальной петли или пастеровской пипетки, растирая полученный образец по поверхности или вводя его в толщу питательной среды. Выделение бактерий производят из чистых культур, которые получают повторным посевом ранее выращенных колоний на новую среду.

Биологические методы подразумевают использование специальных питательных сред, которые учитывают особенности микроорганизма, в частности, чувствительность к некоторым химическим веществам, в том числе антибиотикам. В некоторых случаях применяют метод заражения лабораторных животных или тканевых культур с отслеживанием патологических изменений. Такой подход актуален при крайне незначительном накоплении микроба в тканях человека – в этом случае его выделение посевом на питательных средах не дает результата.

Микроскопическое исследование

Основной метод бактериологической диагностики – бактериоскопия. Она подразумевает визуальную оценку параметров микроорганизма под микроскопом. Для этого используют фиксированные и нефиксированные препараты.

Нефиксированные препараты позволяют исследовать живые образцы бактерий. Основные методы:

• раздавленная капля – образец придавливают между предметным и покровным стеклами;
• висячая капля – образец помещают в лунку на предметном стекле и герметично накрывают покровным.В качестве среды используют изотонический раствор или расплавленный агар. Методика позволяет наблюдать за живыми микроорганизмами в течение нескольких дней.

Фиксированные препараты используют для окрашивания с подробным изучением морфологических и некоторых биохимических параметров патогенов. Каплю бактериального состава размазывают по предметному стеклу и фиксируют пламенем горелки или специальными химическими составами.

Для определения свойств бактериальных препаратов используют ряд общих и специфических методик:

• микроскопия – определение формы, размеров, окрашивания по Граму;
• биохимические методы – исследование ферментативной способности микроорганизма к расщеплению тех или иных углеводов, аминокислот, метаболитов, в том числе способность к гемолизу, фибринолизу при попадании в кровь живых существ;
• серологические методы идентификации – реакции агглютинации под воздействием специфической сыворотки и другие антигенные свойства;
• биологические методы – заражение лабораторных ждивотных с проверкой патогенности и токсигенности взятых образцов, их устойчивости к антибиотикам.

Только совокупный анализ результатов всех методов диагностики – микроскопических, биохимических, серологических, биологических – дает объективный результат для вынесения точного диагноза.

Расшифровка результатов

Стандартный результат сводится к двум пунктам анализа:

• качественный анализ с определением факта наличия/отсутствия определенного возбудителя;
• количественный анализ с указанием числа микроорганизмов на единицу объема – выражают в КОЕ (колониеобразующие единицы). Чем выше этот показатель, тем сильнее бактериальное поражение организма данным возбудителем.

Внимание! Отрицательный результат является относительным и показывает отсутствие патогенных организмов лишь в отдельно взятой порции материала. Для большей объективности данных требуется повторное обследование.

Дополнительно указывают чувствительность микроорганизмов к основным классам антибактериальных средств – пенициллинам, тетрациклинам, цефалоспоринам, макролидам. Чем выше показатель чувствительности, тем успешнее будет лечение данным антибиотиком.

Кишечные инфекции – большая группа заболеваний, вызываемых патогенными или условно-патогенными бактериями, вирусами и простейшими. Ведущим симптомом таких патологий является диарея. Такие заболевания очень широко распространены в мире, включая развитые страны.

Все кишечные инфекции лечатся одинаково, поэтому выявление конкретного возбудителя важно не лечащему врачу, а ученым-эпидемиологам, изучающим пути распространения, способы передачи, проявления болезни в каждом новом случае, эффективность лечения и другие характеристики бактерии или вируса-возбудителя. Эта информация крайне важна, учитывая широкое распространение кишечных инфекций на планете и их высокую заразность, поскольку бактерии и вирусы изменяются. Кроме того, возбудителя устанавливают для понимания, какие профилактические мероприятия нужно провести, чтобы предотвратить заражение других людей.

Одним из способов выявления инфекционного агента является бактериологический анализ кала. Он проводится при любых обращениях к врачу с жалобами на диарею. Это самый универсальный способ выявления причины кишечной инфекции, не требующий сложной аппаратуры.

Бактериологический анализ кала основан на изучении физиологических свойств возбудителя, выявленного в биоматериале. Он включает культивирование, выделение чистых культур, идентификацию и типирование возбудителей.

Классификация кишечных инфекций

Перечислим заболевания, которые относятся к группе кишечных инфекций.

1. Вызванные бактериями:

• Холера.
• Ботулизм.
• Брюшной тиф и паратиф (сальмонеллез).
• Шигиллез (дизентерия).
• Эшерихиозы (колиинфекция).
• Другие бактериальные инфекции – кампилобактериоз, иерсиниоз.

2. Вызванные простейшими:

• Амебиаз.
• Лямблиоз и др.

3. Вызванные вирусами:

• Ротавирусом.
• Аденовирусом.
• Норовирусом и др.

4. Вызванные условно-патогенными микроорганизмами:

• Стафилококки (есть условно патогенные и патогенные, например, золотистый стафилококк).
• Клебсиеллы.
• Цитробактер (есть патогенные и условно-патогенные штаммы).
• Кишечная палочка.
• Протей и др.

5. Кишечные инфекции невыясненной этиологии.

6. Смешанные кишечные инфекции.

В 40% случаев возбудителем кишечной инфекции являются вирусы, в 20% — бактерии, в 40% возбудитель не удается установить.

По данным ВОЗ острые кишечные инфекции являются причиной 30 % смертельных случаев у детей до 5 лет.

Как правильно сдать анализ

Подготовка к анализу кала на бактериологическое исследование включает особые правила:

• Использование специального контейнера для сбора кала. Врач может выдать специальную пробирку с питательной средой и стерильную ректальную петлю.
• Подготовка судна – обработать его дезинфицирующим раствором, несколько раз сполоснуть проточной водой, обдать кипятком.
• Нельзя касаться ложечки, внутренних стенок контейнера и крышки.
• Нельзя сдавать анализ после приема антибиотиков.
• Проведение тщательного туалета анального отверстия.

Проба должна попасть в лабораторию в максимально короткие сроки. Допускается хранение материала 2 часа при комнатной температуре и 3 часа при температуре 2-8 °С. Для выявления некоторых возбудителей необходим посев на питательную среду сразу же после взятия биоматериала.

Этапы бактериологического анализа кала

1 день. Посев материала на дифференциально-диагностические среды.

Это специальные питательные среды, применяемые для выявления групп бактерий, отличающихся по способности утилизировать то или иное вещество. Например, часто для выращивания возбудителей кишечных инфекций в питательную среду добавляют лактозу. Некоторые бактерии (кишечная палочка) ее расщепляют. Тогда на поверхности среды вырастают окрашенные колонии микроорганизмов. Некоторые микроорганизмы лактозу не расщепляют (сальмонеллы). Тогда вырастают неокрашенные колонии.

2 день. Выросшие колонии просматривают под микроскопом и описывают. Окрашивают по Граму и пересевают на другие специфические среды для накопления чистой культуры возбудителя.

3 день. С бактериями чистых культур проводят реакции агглютинации. Пересевают культуры на другие среды (Гисса) для выяснения ферментативной активности.

4 день. Оценивают результаты реакции агглютинации, рост на средах Гисса. На основании полученной информации дают окончательный ответ о виде возбудителя, присутствующего в кале.

Расшифровка результата

Стандартный анализ кала на бактериологическое исследование включает выявление нескольких групп бактерий. Особое внимание уделяется кишечной палочке – отдельно сообщается о ее колониях с разными ферментативными свойствами. Большинство этих бактерий относится к группе условно-патогенных. То есть они обитают в кишечнике в качестве сапрофитов, но при определенных условиях становятся патогенными. Стандартное исследование включает и бактериологический анализ кала на дисбактериоз. Какие бактерии могут быть обнаружены в пробе? Об этом можно узнать из приведенного ниже (для примера) результата анализа.

Кишечная палочка, или Escherichia coli (E. coli)

Эти микроорганизмы заселяют толстый кишечник ребенка сразу после рождения. Здесь они преобладают среди факультативно-анаэробных бактерий. Кишечные палочки выполняют множество полезных функций в организме человека. Они способствуют выработке иммунитета к патогенным разновидностям бактерии, а также вырабатывают вещества, сдерживающие рост других микроорганизмов.

Бактерии вида E. coli бывают патогенные и условно-патогенные. Под микроскопом одни и другие выглядят одинаково. Их различают по строению антигенов, расположенных на поверхности бактерий. Для этого проводят серологическое исследование. Условно-патогенные кишечные палочки обитают в толстом кишечнике, но на фоне иммунодефицита могут вызвать воспаления и в других органах, например, в мочевыводящих. Патогенные представители E. coli называют диареегенными. Они относятся к транзиторным бактериям, то есть не локализуются постоянно в организме. При попадании в кишечный тракт они вызывают болезни под общим названием эшерихиозы, главным проявлением которых является диарея.

Расшифровка результатов определения количества кишечной палочки

Стандартный бактериологический анализ кала на кишечную группу инфекций включает такие подсчеты количества кишечных палочек:

• Общее количество E. coli.
• Палочек типичных.
• Со слабовыраженными ферментативными свойствами.
• Лактозонегативных.
• Гемолитических.

Общее количество эшерихии коли в 1 г кала у детей колеблется в пределах от 400 млн до 1 млрд, а у взрослых – 300-400 млн. Чрезмерное размножение бактерий в кишечнике приводит к дисбактериозу.

Типичные (классические) кишечные палочки полезны для организма. Их нормальное количество в кале должно быть в интервале 107-108 . Снижение свидетельствует об интоксикации, приводящей к гибели полезной микрофлоры в толстом кишечнике, а также о заселении кишечника паразитами – глистами или простейшими. Другие причины – высокая чувствительность к аллергенам, поражение печени, почек, поджелудочной и щитовидной желез.

Высокое содержание в кале этих бактерий говорит об их чрезмерном размножении, что может привести к появлению гнойных воспалений разной локализации.

Кишечные палочки со сниженной ферментативной активностью – «тунеядцы». При нормальном иммунитете они не вызывают болезни, но и пользы не приносят. Такие бактерии занимают место полезных кишечных палочек. В итоге организм недополучает ряд веществ, включая витамины. В норме их должно быть не больше 105. Их повышение всегда свидетельствует о дисбактериозе и может привести к возникновению воспалений.

Разновидности кишечной палочки, не ферментирующие лактозу (лактозонегативные), являются патогенными. Они поражают клетки толстого кишечника, вызывая диарею. Количество данных бактерий в кале не должно превышать 105. Если у больного с диареей их обнаружено больше, например 106 или 107, значит, именно эти микроорганизмы явились причиной болезни. Неспособность использовать лактозу и некоторые другие свойства роднят их с шигеллами – возбудителями дизентерии.

Гемолитические кишечные палочки являются патогенными, локализуются, в основном, в слепой кишке. Вызывают геморрагический колит с симптомами общей интоксикации (тошнота, рвота). В норме в кале отсутствуют.

Условно-патогенные микроорганизмы, способные вызвать кишечную инфекцию

Все чаще бактерии, постоянно обитающие в толстом кишечнике человека, вызывают инфекции различной локализации – пищеварительного тракта, дыхательной или мочеполовой системы. К этому приводят ухудшающаяся экологическая обстановка, бесконтрольный прием антибиотиков и других препаратов, постоянное присутствие бактерий в окружении человека. Заболевают, как правило, новорожденные и дети первых 6 месяцев жизни.

Можно выполнить бактериологический анализ кала в «Инвитро». Это сеть лабораторий, филиалы которых есть во всех крупных городах. Пациентам нравится то, что результаты анализа можно получить онлайн, то есть не нужно за ними ехать в лабораторию.

Стафилококки

Существует три вида бактерий рода Staphylococcus, которые способны вызвать кишечную инфекцию:

• Золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus).
• Эпидермальный.
• Сапрофитный.

Золотистый стафилококк является самым патогенным из них, то есть при попадании в организм всегда вызывает развитие болезни. Поэтому в результатах анализа он обычно прописывается отельной строкой. В норме золотистого стафилококка в кале быть не должно. На картинке представлен вид чистой культуры золотистого стафилококка под микроскопом.

Эпидермальный вид также является патогенным, но он менее агрессивен, чем золотистый, то есть может присутствовать в организме, не повреждая его. Сапрофитный вид является обычным обитателем толстого кишечника. Суммарно количество эпидермального и сапрофитного стафилококков не должно превышать 104.

Патогенные микроорганизмы, вызывающие кишечные инфекции

Бактериологический анализ кала на патогенную кишечную группу включает определение бактерий рода Salmonella и рода Shigella. Они являются патогенными, то есть в случае попадания в кишечник вызывают патологии – сальмонеллез, брюшной тиф, дизентерию. В норме отсутствуют в организме, поэтому не выделяются с калом.

Реже в анализах кала обнаруживают другие патогенные микроорганизмы, способные вызвать кишечные инфекции.

Вирусы при анализе кала

У детей первого года жизни возбудителями кишечных инфекций могут быть различные вирусы. При анализе кала микроскопическими и бактериологическими методами вирусы не выявляются.

Обнаружение в кале возбудителей любых кишечных инфекций требует госпитализации детей до 3-месячного возраста. Желательна госпитализация и детей до года.

При установлении дизентерии, сальмонеллеза, стафилококковой инфекции, пищевых токсикоинфекций, эшерихиоза у взрослых и детей старше года назначают лечение на дому. Если течение болезни тяжелое или существует высокая степень риска распространения болезни, больных госпитализируют в инфекционную больницу.