Чувствительность кишечной палочки к фагам
Необходимые анализы для диагностики дисбактериоза кишечника включают целый ряд исследований. В качестве биологического материала используют, как правило, фекалии. Исследование, направленное на определение чувствительности к различным бактериофагам, успешно дополняет другие анализы и помогает лечащему доктору определиться с диагнозом, чтобы назначить адекватное и правильное лечение.
Что такое бактериофаги?
Речь идет о внутриклеточной форме жизни. Иначе говоря, бактериофагами называют паразитирующие в клетке вирусы. Но исходя из названия становится понятно, что живут они в бактериях. Представляют собой ни что иное, как белковую молекулу, которая защищает спираль ДНК или РНК.
Бактериофаг размножается, используя ДНК или РНК бактериальной клетки, постепенно разрушая ее. Последняя гибнет, а частицы вируса захватывают жизненное пространство. Бактериофаги обладают специфичностью к определенным бактериям. Это нашло применение как в диагностике, так и лечении бактериальных инфекций.
Анализ на чувствительность к бактериофагам является важным методом в диагностике кишечных расстройств. Именно поэтому при подозрении на дисбактериоз этот метод очень актуален.
Когда назначается исследование и для чего используется?
Данный анализ входит в спектр исследований, необходимых для диагностики синдрома избыточного бактериального роста или дисбиоза. Гастроэнтерологи рекомендуют не ограничиваться посевом кала на дисбактериоз. Исследование позволяет определить качественный состав флоры кишечника. Можно даже обнаружить их количество при наличии современных тест-систем.
Самое важное, для чего и выполняется этот анализ, связано с возможным лечением.
Бактериофаготерапия может стать дополнением к уже назначенным антибактериальным средствам, либо альтернативным методом лечения при непереносимости или неэффективности последних. А для выбора бактериофага необходимо убедиться, что к нему чувствительна патогенная флора, на которую решено воздействовать.
Именно для этого проводится описываемый анализ. Еще одно важное применение для исследования на чувствительность к бактериофагам сводится к контролю над проводимым лечением. Анализ на чувствительность к бактериофагам используется не только в целях диагностики кишечного дисбиоза.
Обследование проводится в следующих областях медицины:
| Раздел медицины | Практическое применение |
| Общая хирургия | Лечение остеомиелита, ожогов, рожистого воспаления. |
| Урология | Диагностика циститов, цистопиелонефритов. |
| Оториноларингология | Диагностика тонзиллитов, отитов, синуситов, их лечение при затяжном течении и неэффективности антибиотиков. |
| Гинекология | Идентификация возбудителей при воспалительных заболеваниях женских половых органов. |
| Дерматология | Лечение карбункулов, фурункулов, флегмонозного воспаления. |
Причины возникновения дисбактериоза
Каждый орган, каждая часть тела человека представляет собой некий биоценоз. Иными словами, это совокупность существующих там бактерий. В желудочно-кишечном тракте обитают одни микроорганизмы, в то же время мочеполовую системы заселяют другие, а на коже обнаруживают третьи.
При некоторых ситуациях их количество и соотношение меняется. Иногда это становится причиной заселения патологическими бактериями. Эта ситуация и составляет суть дисбактериоза.
Причинных и предрасполагающих факторов развития этого патологического состояния существует много. В первую очередь, исключаются органические причины. Например, после операций. Очень часто баланс микрофлоры нарушается после удаления кишки по причине опухоли или кишечной непроходимости.
Среди операций, которые могут привести к дисбиозу, рассматривают ваготомию (для лечения язвы желудка), резекцию части желудка или двенадцатиперстной кишки. Формирование послеоперационных свищей предрасполагает к развитию дисбиоза кишечника.
Анализ на чувствительность к бактериофагам применяется для выявления дисбактериоза.
Следующая группа заболеваний связана с хроническим воспалением слизистой оболочки. Где бы ни был локализован этот патологический процесс, его обязательно будет сопровождать нарушение нормального соотношения полезных и условно-патогенных бактерий. Сюда относят илеиты, еюниты, дуодениты, колиты, а также циститы, уретриты, кольпиты, вагиниты, простатиты.
Нарушения моторной функции вызывают застой кишечного содержимого и тем самым создают благоприятные условия для заселения патогенной и условно-патогенной флоры. Для последних условия становятся настолько благоприятными, что они реализуют свои патогенные свойства и вызывают проявления дисбактериоза.
Эта ситуация возможна при сахарном диабете, когда формируется гастростаз в результате формирования автономной диабетической нейропатии как осложнения.
Ухудшение всасывания в результате нарушения функции поджелудочной железы или глистной инвазии отражается на работе кишечника в целом. Поэтому это следующий фактор риска развития дисбактериоза.
Дисбактериоз следует подозревать и исследовать при длительном употреблении антибиотиков. Это же касается пациентов, которые находятся на химотерапии по поводу онкологических заболеваний. Сюда относят и цитостатики, назначаемые при системных заболеваниях, ревматоидном артрите, гломерулонефритах.
Дисбиоз наблюдается при выраженном снижении иммунитета. Поэтому его исключают при ВИЧ-инфекции. У детей с первичным иммунодефицитом тоже необходимо исследовать кал на дисбактериоз.
Как правильно подготовиться к анализу
Любое обследование, в котором в качестве биологического материала выступает кал, требует подготовки. Она позволит предотвратить искажение результатов и появление ложноположительных или ложно-отрицательных интерпретаций.
В первую очередь, акцент ставится на диете. Исключаются мясные продукты. Лучше, если продукты из рыбы также не будут использоваться в пищу хотя бы за 3 дня до планируемого обследования. Не следует употреблять блюда из свеклы, которые красят биологический материал. Алкогольсодержащие напитки также рекомендовано исключить из рациона.
На лекарственные средства также лучше обратить внимание. Особенно это касается антибактериальных препаратов. Они убивают микрофлору, тем самым искажая результаты исследования.
Акт дефекации должен быть максимально естественным и произвольным. Следует стараться избегать приема слабительных препаратов. Перед актом опорожнения кишечника необходимо провести тщательную гигиену области промежности. Для этого промывают анус и перианальную область промыть теплой мыльной водой.
Анализ кала на дисбактериоз с определением чувствительности
Исследование применяется для диагностики дисбиотических нарушений. Назначает его доктор (терапевт, врач общей практики, педиатр или гастроэнтеролог). Анализ кала на дисбактериоз представляет собой посев кала на специальные питательные среды, в том числе, на чувствительность к бактериофагам.
При наличии в кишечном содержимом того или иного микроорганизма на чашках Петри в лаборатории вырастет целая колония бактерий. По их росту, интенсивности и количеству бактерий определяется дисбиоз и его степени тяжести.
Подготовка тары
В качестве посуды можно использовать маленькие стеклянные баночки из-под консервов, аджики, майонезе, джема. Но важно правильно обработать их. Лучше, если предварительно их промыть с любым моющим средством, а затем, смыв антисептик, прокипятить банку. Крышка подвергается такой же обработке.
В настоящее время большинство лабораторий предъявляет обязательные требования к таре для сдачи кала. Это должны быть одноразовые контейнеры. Их приобретение значительно упрощает задачу.
Сбор материала
Для того, чтобы не пытаться опорожнить кишечник в маленькую тару, лучше воспользоваться пищевой пленкой. Ее следует натянуть над унитазом. Затем после дефекации ложечкой, которая прикреплена к внутренней поверхности крышечки контейнера, нужно положить в него не более 10 г кала.
Сроки и условия хранения кала
Самый лучший вариант, при котором возможно максимально четко и полно сохранить весь микробиологический состав фекалий, это доставка анализа к лаборатории в течение 3 ч. Но это не всегда возможно, так как позывы к дефекации — не всегда контролируемый процесс. Особенно много проблем у пожилых пациентов, склонных к запорам.
Рекомендуется хранение биологического материала в условиях холодильника. Это ни в коем случае не должна быть морозильная камера.
Как правило, температурный оптимум для хранения фекалий составляет от 4 до 9 градусов. Поэтому такие условия можно найти лишь на средней полке. Боковые полочки также не подходят. В условиях комнатной температуры кал должен находиться максимум 15-20 мин. А в холодильнике при оптимальных температурных условиях до 8 ч.
Определение чувствительности к фагам
Анализ на чувствительность к бактериофагам важен как в диагностическом, так и в лечебном плане. Обычно он выполняется после микробиологического исследования или посева кала на флору. После того, как выделена чистая патогенная культура, проводится исследование на чувствительность ее к существующим в арсенале бактериофагам.
Как определяют чувствительность к фагам
Используется также микробиологический метод. По тому, насколько быстро и полно наступил лизис бактерий в выросшей колонии, оценивается чувствительность к бактериофагу. Буквой S отображается, что микробы чувствительны к вирусным частицам, а буква R говорит о наличии резистентности.
Для максимально информативного результата обследования необходимо использовать специальные твердые и полужидкие среды. В качестве бактериофагов применяют один моновалентный фаг, который направлен на конкретную выделенную ранее колонию бактерий.
Второй и третий фаг нужны для контроля. По своим свойствам они поливалентные, то есть неспецифические, и действуют на все виды бактериальных клеток.
Расшифровка результатов
Анализ на чувствительность к бактериофагам должен быть правильно интерпретирован. Для этого обращаются к терапевту или гастроэнтерологу. Иногда может понадобиться помощь инфекциониста.
Выделяют нормальные, условно-патогенные и патогенные бактерии. Нужно стремиться не допускать снижения количества первых, а также повышения на этом фоне количества бактерий 2-й и 3-й групп.
Нормальные бактерии
Это, в первую очередь, представители бифидобактерий. Их норма у детей — 10 000 000 000 — 100 000 000 000 КОЕ/г. Для взрослых их число несколько меньше — от 1 000 000 000 до 10 000 000 000 КОЕ/г. Заметное снижение количества этих полезных для кишечника бактерий приводит к дисбактериозу.
Вторая важная группа — лактобактерии. Для взрослых норма составляет 10 000 000 — 100 000 000 КОЕ/г. При заболеваниях кишечника и других состояниях их количество падает. Тогда реализуются все условия, чтобы выросло количество условно-патогенных микроорганизмов, и они реализовали свои патогенные свойства.
Условно-патогенные бактерии
Важно оценить не только количество выделенных микроорганизмов, но и состояние нормальной флоры. Если с ней есть проблемы (дефицит бифидо- и лактобактерий), следует говорить о дисбактериозе. Особенно это касается ситуаций, когда есть клинические признаки синдрома избыточного роста бактерий в кишечнике.
К условно-патогенным микроорганизмам относят:
- Клебсиеллу;
- Цитробактер;
- Протей;
- Энтеробактер;
- Хафнию.
Бактериофаги отлично дополнят анализ (посев) на микрофлору при подозрении на дисбактериоз.
Патогенные бактерии
В случае обнаружения даже минимального количества колоний представителей этой группы бактерий, следует активно лечить дисбактериоз. К ним относят Стафилококк, а также дрожжеподобные Кандиды, а также Энтерококки.
Важно определять их количество для дальнейшего мониторинга эффективности лечения. Бактериофаги необходимы для определения чувствительности к ним. Ведь при неэффективности к антибиотикам именно к фаготерапии придется обратиться к врачу.
Несмотря на то, что невозможно полностью предотвратить передачу патогенов, для минимизации вероятности инфекционных заболеваний, нужно поддерживать правильную гигиену.
Медицинский анализ, направленный на определение чувствительности или резистентности к определенным бактериофагам, служит хорошим подспорьем при наличии подозрений на дисбактериоз. Это очень перспективно в диагностическом плане, а также создает перспективу для развития отрасли фаготерапии как альтернативы антибиотикам.
Видео о бактериофагах
Фильм о бактериофагах:
Источник
Определение чувствительности бактерий – важная часть лечения бактериальных инфекций, поскольку эта процедура позволяет подобрать для лечения максимально эффективные антибиотики или бактериофаги. Так можно выяснить, на какие вещества колонии бактерий, выращенные in vitro, реагируют приостановкой роста или гибелью.
Родственные виды бактерий имеют некоторый естественный диапазон чувствительности к антибактериальным препаратам или их группам. Большинство бактериальных клеток имеют среднестатистическую чувствительность, характеризующую колонию. Однако при длительном выращивании на средах, содержащих вещества, подавляющие рост и развитие бактериальных колоний, чувствительность некоторых бактерий на антибиотики снижается, а со временем при помощи маленьких кольцевых ДНК (плазмид) передается всем бактериальным клеткам. Так возникают нечувствительные штаммы, доставляющие массу хлопот лечащим врачам.
Снижение чувствительности бактерий к антибактериальным препаратам часто возникает при длительном нерегулярном приеме антибиотиков. В таком случае определение чувствительности бактерий на антибиотики становится обязательным этапом, предшествующим эффективному лечению.
Современные бактериальные культуры часто демонстрируют высокую устойчивость к бета-лактамным антибиотикам, таким как цефалоспорины и пенициллины. Это связано с тем, что такие бактерии, как Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa способны синтезировать специальные ферменты, названные бета-лактамазами расширенного спектра (БЛРС).
Различают два способа назначения антибиотиков и фагов:
- Эмпирическое опирается на информацию о естественной чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам или бактериофагам, на данные эпидемиологов и имеющиеся данные предварительных клинических исследований.
- Этиотропное основано на информации о реальной чувствительности культур, полученных из инфекционных очагов к антибактериальным препаратам, которые планируется назначать для лечения.
Варианты взаимодействия бактерий и лекарственных препаратов
Понятие чувствительности бактерий к антибактериальным препаратам у микробиологов и врачей несколько различны. Это связано с тем, что концентрации веществ, допустимые при исследовании высеянных культур, могут существенно превышать те, которые допустимы для живых организмов. Различают три вида чувствительности бактерий к антибактериальным препаратам:
- Чувствительные. Реагируют прекращением роста на стандартные дозы лекарственных веществ.
- Устойчивые, или резистентные. Не реагируют даже на максимальные дозы лекарственных веществ.
- С промежуточной резистентностью к лекарственным препаратам. Иногда такие штаммы относят у устойчивым. Их особенностью является способность прекращать рост в тех частях организма, где происходит накапливание лекарственных веществ, и не реагировать на антибиотики в других частях организма. Некоторые из таких штаммов приостанавливают рост только при применении максимально допустимых концентраций антибиотика.
Важной характеристикой антибиотика является так называемая минимальная бактерицидная концентрация. Это такая концентрация, которая способна в течение определенного времени уменьшить численность бактерий в колонии на 99,9%. Ее применяют в особых случаях – у больных остеомиелитом, бактериальным эндокардитом, при генерализованных инфекциях, возникающих у больных с пониженным иммунитетом.
Методы определения
Определение чувствительности бактериальных культур к лекарственным препаратам может проводиться как в жидких, так и в плотных средах. Чаще других применяются три метода.
Диско-диффузионный
Для его проведения используются диски, смоченные растворами антибиотиков стандартных концентраций (выбираются заранее известные средние терапевтические дозы). Они подбираются так, чтобы размеры участков замедления роста бактерий находились в соответствии с принятыми международными стандартами.
Выращивание бактерий проводится на твердых средах (агар Мюллер-Хинтона или АГВ). На них высевается взвесь бактерий, а затем кладутся бумажные диски, смоченные разными антибактериальными агентами. После этого чашки выдерживаются в термостате. Определение чувствительности выполняют визуально, по наличию зон замедления роста около дисков. Измеряют их диаметры и по таблицам рассчитывают степень чувствительности бактериальной культуры к конкретным антибактериальным препаратам. Данный метод неприменим к веществам, плохо проникающим в толщу агара (полимиксину, ристомицину) и не позволяет провести определение минимальной подавляющей дозы антибиотика.
Метод последовательных разведений
Состоит в подготовке питательных сред, содержащих различное количество антибиотика. Их разливают в разные чашки Петри, каждую из которых снаружи разделяют на сектора при помощи маркера. На каждый сектор наносят разные культуры при помощи специальной петли или аппликатора. В каждую чашку можно за один раз посеять 10-15 культур. Чашки культивируют в термостате. Контрольную чашку заливают агаром без антибиотика.
Определение чувствительности этим методом дает возможность выявить минимальные количества антибиотика, полностью подавляющие рост бактерий.
Комбинированный, или метод Е-тестов
Определение чувствительности при помощи полосок бумаги с градиентом концентраций. Полоски размещают на чашке Петри равномерно и по степени подавления роста в разных участках определяют не только чувствительность культуры к препаратам, но и их минимальные концентрации, вызывающие появление характерных эллипсоидных зон задержки роста.
Существуют стандартные наборы антибиотиков, предназначенные для работы с грамположительными и грамотрицательными бактериями, а также расширенные наборы для исследования мочи, в состав которых входят дополнительные вещества – уросептики.
Бактериофаги и лечение бактериальных инфекций
Препараты-бактериофаги – вирусы, поражающие бактериальные клетки, – часто дополняют антибиотикотерапию. Они обладают необходимой специфичностью и вызывают лизис (растворение) бактериальных клеток-мишеней. Чувствительность бактериальных культур к фагам очень сильно варьирует, поэтому ее определение является залогом эффективной фаготерапии.
Вопрос природы чувствительности бактерий к бактериофагу давно интересовал биологов различных направлений. Существовала версия, что появление нечувствительных клеток происходит только после контакта колонии с фагами (так называемая ламарковская версия). Другая версия, дарвиновская, предполагала, что появление фагов модулирует численность колонии, давая преимущество предсуществовавшим клеткам со случайными мутациями, устойчивым к бактериофагам.
Разновидности фагов
Различают две группы бактериофагов в зависимости от скорости уничтожения бактериальных колоний.
Умеренные
Уничтожают только некоторые бактериальные клетки, вступая с выжившими в своеобразный симбиоз. ДНК такого бактериофага встраивается в ДНК бактерии (так называемый профаг) и передается будущим бактериальным поколениям. Такие культуры бактерий называют лизогенными – в определенный момент они дают жизнь новым свободным бактериофагам, которые переходят из нуклеоида в цитоплазму и способны лизировать бактерии соседних колоний. При этом чувствительность к бактериофагу у лизогенной колонии отсутствует.
Вирулентные
Лизируют все бактериальные клетки, давая жизнь новым фагам, которые уничтожают колонию в течение 30-40 минут, после чего частично гибнут, а частично инкапсулируются и переходят в спящее состояние.
Как определяют чувствительность к фагам
Определение чувствительности бактериальных культур к бактериофагам проводят при помощи микробиологических методов – на твердых или полужидких питательных средах. Обычно используют один моновалентный и два поливалентных фага.
Определение чувствительности колоний к бактериофагу может использоваться для различных целей:
- Фаготипирование. Определение штаммов бактерий по их чувствительности к фагам. Используется при проведении эпидемиологических исследований.
- Фагоидентификация. Определение видов бактерий по их отношению к фагам.
- Фагодиагностика. Выделение фагов из организма пациента, свидетельствующее о наличии соответствующих бактерий.
- Фагопрофилактика. Применяется при опасности заражения дизентерией. Чувствительность возбудителей к фагам позволяет проводить эффективную профилактику в очагах этого заболевания.
- Фаготерапия. Наиболее часто применяется для лечения заболеваний, вызванных стафилококком, шигеллами, протеем.
Применение бактериофагов показано только в случае, если выполнено определение чувствительности к бактериофагу, иначе этот дорогостоящий метод может не дать ожидаемого эффекта. Такие препараты используют для лечения инфекций у новорожденных, гнойных ран, а также инфекций мочевыводящей системы – уретритов, пиелонефритов, циститов.
Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.
Источник