2. Identifikujeme původce infekce - makroskopie a mikroskopie
Co se skrývá pod pojmem normální mikrobiota lidského těla? Jakým způsobem identifikujeme původce onemocnění? Co znamená grampozitivní a gramnegativní bakterie?
Juniorův vzorek, který mu pan doktor odebral z ústní dutiny, jsme nechali v laboratoři inkubovat 24 hodin. Když se nyní podíváme na Petriho misky, tedy na kultury, které jsme předcházející den naočkovali vzorkem, tak misky hýří barvami. Vidíme kolonie (populace jedné bakteriální nebo kvasinkové buňky) různých barev a tvarů. Řada z těchto mikroorganismů může patřit mezi tzv. normální mikrobiotu (mikrobiom, dříve také mikroflóru) lidského těla.
Detektivní práce v laboratoři
Nyní začíná postupná mravenčí práce, na jejímž konci budeme znát mikroba, který pravděpodobně způsobil Juniorovo onemocnění. Tento proces zahrnuje několik na sebe navazujících kroků. Začínáme s orientační identifikací pomocí makroskopie a postupně se dostaneme k přesnému určení mikroba.
Makroskopie
Různě vypadající kolonie mikroorganismů nejprve podrobíme makroskopickému pozorování kolonií, neboli pozorování pouhým okem. To nám umožní orientační identifikaci mikroba. Kromě tvaru kolonie, jejího okraje a profilu, je významným znakem barva anebo průhlednost a velikost kolonií v mm.
Dalším orientačním postupem je zhotovení mikroskopického preparátu z určité vybrané kolonie.
Mikroskopie
Mikroskopickým pozorováním buněk jednotlivých mikroorganismů v rámci populace (kolonie) můžeme sledovat velikost mikroorganismů (např. rod Staphylococcus kolem 1 µm, rod Candida kolem 10 µm) a tvar jednotlivých buněk mikroorganismů např. kulovitý — koky, protáhlý — tyčinky (Clostridium), spirály. Buňky se vyskytují jednotlivě nebo vytváří dvojice, řetízky (Streptococcus), shluky (Staphylococcus), tetrády (Micrococcus).
Mikroskop
Většinou používáme optický mikroskop, neboť mikroorganismy velikosti kolem 1 µm jsou při použití objektivu 100 a imerzního oleje (imerze) dobře pozorovatelné. Elektronovým mikroskopem můžeme sledovat objekty velikosti 1–10 nm, používáme ho např. pro pozorování virů.
Zmixované mikroorganismy
Dokážete vytvořit správné rodové názvy mikroorganismů, které jsme zmínili v této kapitole nebo na obrázcích?
Fialová nebo růžová
Při mikroskopickém pozorování je výhodné mikrobiální buňky obarvit.
Základním barvením je barvení dle Grama, které rozliší bakterie na grampozitivní a gramnegativní. Toto barvení je založeno na odlišné stavbě buněčné stěny bakterií. Grampozitivní bakterie po obarvení barvící směsí (krystalová violet a Lugolův roztok) zadržují barvivo v buněčné stěně a jeví se nám jako modrofialové, na rozdíl od gramnegativních bakterií, u kterých je barevný komplex použitím ethanolu nebo aceton-ethanolové směsi vymyt. Po dobarvení safraninem nebo karbolfuchsinem jsou gramnegativní bakterie obarveny růžově, stejně jako případné buňky hostitele přítomné ve vzorku (leukocyty, epitelie). Grampozitivita (G+) anebo gramnegativita (G-) bakterií vypovídá také o citlivosti těchto skupin k různým skupinám antibiotik.
K bližšímu určení (identifikaci) se užívá nejčastěji zjišťování biochemických a fyziologických vlastností izolovaného kmene. Jako příklad uveďme test na průkaz katalázy, kterým můžeme rozlišit grampozitivní koky. Enzym kataláza umožňuje bakteriím rozkládat toxický peroxid vodíku, vznikající při fagocytóze, na vodu a kyslík. Stafylokoky jsou kataláza pozitivní, streptokoky a enterokoky jsou kataláza negativní. Při testu použijeme kapku 3% peroxidu vodíku, v níž rozetřeme vyšetřovanou kulturu. Při pozitivní reakci dochází k uvolňování bublinek kyslíku.
„Tak jak dopadl můj vzorek? Co jsme zatím v laboratoři zjistili?
V misce narostly různě vypadající kolonie a jedny z nich byly drobné, lesklé a 0,5mm velké. Připravili jsme z nich preparát, obarvili ho dle Gramma a pozorovali pod mikroskopem. Uviděli jsme fialovo-modré (tj. grampozitivní) koky v řetízcích. Pravděpodobně se tedy jedná o bakterii Streptococcus pyogenes. Naši “diagnózu” jsme si ještě potvrdili katalázovým testem. (Tento test s jistotou odliší stafylokoky a streptokoky)..“
Mikrobiologická křížovka
Pokud správně doplníte tuto křížovku, objevíte bakteriálního původce angíny.