1. Návštěva u lékaře a letmý pohled do mikrobiologické laboratoře
Jak se dá odlišit virová a bakteriální infekce? Co se stane se Tvým vzorkem po odběru, zatímco míříš do postele? Kdo bude zpracovávat vzorek, co všechno se dá ze vzorku vyčíst a jak se mikroby kultivují ? Jak získáme čistou kulturu mikroorganismu a jaké podmínky mikroby vyžadují pro svůj růst?
„Dnes ráno se necítím moc dobře. Bolí mě v krku a asi mám horečku. No ano, mám 38,5 °C. Mandle mám jak malinu a je na nich žlutavý povlak. S tím budu muset zajít k panu doktorovi.“
U lékaře
Lékař Juniora prohlédl a udělal si představu o jaké infekční onemocnění se asi jedná. Vzhledem k tomu, že pacient má horečku a nemá rýmu ani kašel, tak se asi nebude jednat o virové onemocnění, ale o onemocnění bakteriální. Pravděpodobně půjde o streptokokovou angínu (tonzilofaryngitida) způsobenou bakterií Streptococcus pyogenes.
Viry
Viry jsou velmi malé, nebuněčně organizované mikroby, většinu z nich jde pozorovat pouze v elektronovém mikroskopu. Obsahují jen jediný typ nukleové kyseliny a množí se pouze v živých buňkách.
Bakterie
Bakterie patří mezi prokaryota, nemají tedy pravé jádro, většina bakterií je viditelná v optickém mikroskopu při maximálním zvětšení 1000x a množí se dělením geometrickou řadou. Během každé generační doby se počet buněk zdvojnásobí. Zajímavost: Bakterie Escherichia coli má generační dobu 30 min, tedy po každé půlhodině je ve vzorku dvakrát více bakterií.
Aby se lékař ujistil, provede rychlé stanovení C-reaktivního proteinu (CRP). Normou jsou hodnoty do 5 mg/l. Rychlý a vysoký vzestup CRP s hodnotami nad 40-60 mg/l ukazuje na akutní bakteriální infekci. Virové infekce naproti tomu bývají charakterizovány malým vzestupem CRP. Stanovení plazmatické koncentrace CRP proto napomáhá v rozhodnutí, zda zahájit léčbu antibiotiky, které ničí bakterie nikoliv však viry.
Juniorovy hodnoty CRP vypovídají o akutní bakteriální infekci. Lékař se rozhodne neztrácet čas a předepíše Juniorovi antibiotikum. Lékem volby jsou u streptokokových angín peniciliny, konkrétně ampicilin.
Penicilin
Název penicilin je odvozen od plísně rodu Penicillium (česky: štětičkovec), ze které byl poprvé získán.
Toto první antibiotikum bylo objeveno Alexanderem Flemingem v roce 1928 náhodou, když se mu Petriho miska s kulturou bakterie Staphylococcus aureus kontaminovala plísní Penicillium notatum. Kolem plísně vznikla inhibiční zóna, v níž došlo k omezení růstu bakterie. Peniciliny patří mezi velmi bezpečná léčiva. Nejčastějším nežádoucím účinkem bývají alergické reakce. Vyskytují se přibližně u 1-10 % pacientů.
Než Junior odejde domů do postele, musí mu ještě lékař odebrat vzorek z ústní dutiny pro případ, že by antibiotikum nezabralo, to znamená, že by se jeho stav do dvou dnů nezlepšil. Znamenalo by to, že se nejedná o angínu způsobenou Streptococcus pyogenes a že mikrob zodpovědný za infekci není citlivý k ampicilinu.
Lékař tedy provede výtěr z krku sterilním vatovým tamponem. Šroubovitým pohybem setře povrch obou mandlí a na závěr špičkou tamponu nabere hnis a tampon vloží do transportní půdy. Tento vzorek je potřeba do dvou hodin dopravit do klinické mikrobiologické laboratoře.
Co všechno se dá v laboratoři vyšetřit
Vzorkem může být také krev, moč, mozkomíšní mok, hlen (neboli sputum), kůže, odštěpek kosti, stolice, kousek nehtu nebo stěr či výtěr (z různých tělních povrchů a otvorů) na vatovém tamponu, obvykle zanořeném do transportního média. Vzorek obsahuje většinou směs různých mikrobů i různé buňky pacienta.
První krůčky v mikrobiologické laboratoři
V klinické mikrobiologické laboratoři je možné z Juniorova vzorku vykultivovat mikroba, odpovědného za infekci, je možná jeho diagnostika pomocí mikroskopie a následných biochemických testů, a nakonec je možné zjistit citlivost daného mikroba k různým antibiotikům.
V případě, že empiricky zvolené antibiotikum (ampicilin), které Junior dostal předepsáno nebude účinné, bude mít již jeho lékař k dispozici informace z klinické mikrobiologické laboratoře a bude vědět již přesně, k jakému antibiotiku je mikrob citlivý.
Empirie
Empirie (z řec. empeiros, zkušený) je zkušenost získaná pozorováním, případně pokusem.
Antibiotická křížovka
Pokud správně doplníte tuto křížovku, zjistíte název jednoho z nejčastěji předepisovaných antibiotik.
Vraťme se nyní k odebranému vzorku, který dorazil do klinické mikrobiologické laboratoře. Jelikož se jedná (či spíše: může jednat — to nikdy dopředu nevíme) o směs různých mikroorganismů, musíme nejprve provést izolační očkování s cílem získat čistý kmen nebo kmeny v podobě kolonií. Abychom to mohli provést, potřebujeme kultivační média na Petriho misce.
Izolační očkování provádíme tak, že tamponem nebo bakteriologickou kličkou roztíráme malé množství mikrobiální hmoty, kterou jsme získali ze vzorku, po povrchu pevné kultivační půdy v Petriho misce.
Uděláme několik čar pod sebou a pootočíme kličku na čistou stranu a uděláme další skupinu čar, a tak postupujeme tak dlouho, až se dostaneme k počátku. Cílem této techniky je naředit mikrobiální směs. Pokud není směs příliš hustá, vytvoří každý druh mikroorganismu svoji vlastní charakteristickou kolonii, což je populace pocházející z jedné původní mikrobiální buňky.
Pokud je kolonie skutečně izolovaná, je vždy tvořena jedním čistým kmenem, který můžeme dále přeočkovávat na nové kultivační půdy a podrobovat ho různým např. biochemickým testům, které nám umožní identifikaci mikroba, a dalším testům, například testům citlivosti na antibiotika.
Pokud již čistý kmen k dispozici máme a chceme použít například diskovou difúzní metodu pro stanovení citlivosti nebo rezistence mikroba, použijeme očkování roztěrem.
Kultivace mikrobů
Petriho misky s naočkovanými kulturami inkubujeme. Inkubace se provádí v termostatu, který nám automaticky zajišťuje zvolenou teplotu. Obecně platí, že patogenní bakterie, patřící ve většině případů mezi tzv. mezofilní bakterie, potřebují ke zdárnému růstu 30 – 37°C, psychrofilní bakterie pod 20°C, termofilní 50 – 55°C, kvasinky 26 – 30°C a plísně kolem 25°C. Důležitá je také atmosféra.
Jakou atmosféru mají mikrobi rádi?
Některé mikroorganismy jsou aerobní (aerob), rostou jen v přítomnosti kyslíku. Může jít o striktní aeroby, např. rod Pseudomonas, které kyslík vyžadují, anebo bakterie, které se umějí přizpůsobit a žijí s kyslíkem i bez kyslíku, např. rod Escherichia. V praxi lze jen obtížně rozlišit, zda jde o bakterie fakultativně anaerobní (anaerob, přepínají metabolismus mezi aerobní respirací a fermentací) anebo aerotolerantní (jejich metabolismus je fermentativní, kyslík nevyužívají, ale nevadí jim). Další jsou anaerobní (nebo také striktně anaerobní) a kyslík je zabíjí (např. rod Clostridium). Mikroaerofilní a kapnofilní bakterie kyslík potřebují, ale v malém množství, kapnofilní kromě kyslíku vyžadují také vyšší množství CO2.
Doba kultivace je velmi orientačně u bakterií 24 hodin, u kvasinek 48 hodin, ale u anaerobních bakterií i několik dní a u mykobakterií několik týdnů.
Nyní musíme čekat do dalšího dne, až mikroby narostou, bude-li vše probíhat dobře, tak budeme mít vyselektované odlišné kolonie a obyvatele těchto kolonií budeme moci obarvit a pozorovat v mikroskopu, případně podrobit biochemickým testům.
Bakterie či vir?
Zmiňovali jsme se o tom, že mezi původce onemocnění u lidí patří (mimo jiné) bakterie a viry. Dokážete odhadnout, který mikroorganismus je na obrázku?