Клиническая микробиология: где мы находимся? (часть 1)

Клиническая микробиология занимается лабораторной диагностикой инфекций у людей и животных. Это достигается путем выделения и идентификации причинных организмов, включая вирусы, бактерии, грибы, выявление специфической иммунной реакции, которую вызывает инфицирующий микроорганизм. Результаты микробиологических исследований также используются для лечения инфекций через определение чувствительности возбудителей к антимикробным препаратам, для идентификации причин и путей распространения микроорганизмов в популяциях человека и животных, а также для выявления новых патогенов и понимания биологии возможных новых инфекционных заболеваний.

Клиническая микробиология как дисциплина возникла одновременно с открытием самих микроорганизмов как возбудителей инфекционных заболеваний в конце XIX века.

Методы культивирования микроорганизмов развивались благодаря пониманию их биологии и разработке различных специфических культуральных сред. Разработаны методы идентификации, использующие физические и биохимические характеристики этих сред.

Изучение фенотипических, а позднее генотипических характеристик организмов для понимания патогенеза и разработки необходимых диагностических методов также являются направлениями клинической микробиологии.

Микроорганизмы классифицируются на таксоны, роды и виды, основываясь главным образом на сходстве их физических и биохимических характеристик, поскольку таксономия, основанная только на филогении (филогенезе) микроорганизмов, была невозможна. Развитие молекулярной биологии и понимание роли рибосомальной ДНК как генетических часов теперь используются для дальнейшей генетической классификации микроорганизмов.

Грам-окрашивание и другие бактериологические окрашивания клинических образцов, а также использование принципов реакции антигенных антител (ELISA, RIA и IF) являются основными методами, используемыми в клинической лаборатории для непосредственной идентификации патогенов.

Культивирование клинического образца на селективных средах и изучение физических и биохимических реакций изолированных организмов — основные методы выделения и изучения патогенов. Использование хромогенных агаров — относительно недавнее достижение. Эти агары содержат хромогенный субстрат, который расщепляется ферментом, характерным для целевого организма, на сахарный компонент и хромоген. В присутствии кислорода хромоген образует димер, который окрашивает бульон или типичную колонию.

Диск-диффузионный метод и определение минимальной ингибирующей концентрации (MIC) организмов являются широко используемыми для изучения чувствительности и устойчивости патогена к антибиотикам. Хотя метод макро-разведения в бульоне является эталонным методом определения MIC, его микровариант (метод микро-разведения) с использованием коммерчески доступных систем применяется в большинстве клинических лабораторий. Дисковый метод дешев и гибок, но требователен к микробной нагрузке дисков и экспертности микробиолога, тогда как метод микро-разведений MIC дороже и менее гибок (так как используется стандартная комбинация антибиотиков), но этот метод может быть автоматизирован, и он требует меньшей экспертности. Etest — еще одно недавнее технологическое решение по определению MIC. Этот метод гибок в выборе антибиотиков. Он состоит из заранее определенного градиента концентраций антибиотиков, иммобилизованных на пластиковой полосе, и используется для определения MIC антибиотиков и противогрибковых препаратов. Обнаружение механизмов резистентности по наблюдению синергии или антагонизма между антибиотиками, основанное главным образом на методе дисковой диффузии – методе, известном как интерпретационное чтение антибиотика, привело к разработке экспертных правил, которые всё чаще используются в лаборатории (стандарты EUCAST).