650 likes | 2.32k Views
Metody detekcji i identyfikacji bakterii. Dorota Żabicka Zakład Epidemiologii i Mikrobiologii Klinicznej Narodowy Instytut Leków Warszawa. Budowa komórki bakteryjnej. Badanie mikrobiologiczne. Cel: identyfikacja czynnika etiologicznego zakażenia i oznaczenie wrażliwości na antybiotyki
E N D
Metody detekcji i identyfikacji bakterii Dorota Żabicka Zakład Epidemiologii i Mikrobiologii Klinicznej Narodowy Instytut Leków Warszawa
Badanie mikrobiologiczne • Cel: identyfikacja czynnika etiologicznego zakażenia i oznaczenie wrażliwości na antybiotyki • Tok badania mikrobiologicznego • Pobranie materiału • Badanie materiału: • Metody klasyczne • Badanie mikroskopowe • Hodowla i identyfikacja drobnoustroju • Oznaczenie wrażliwości bakterii na antybiotyki • Metody immunologiczne • Metody molekularne
Pobieranie i przesyłanie materiału Rodzaj podłoża transportowego i rodzaj pojemników są dostosowywane do rodzaju materiału i kierunku badania (bakterie, wirusy, obecność przeciwciał)
Badanie mikroskopowe • Mikroskop świetlny • Preparaty barwione • metoda Grama • metody specjalne np. barwienie na obecność zarodników Laseczka tężca Clostridium tetani, zarodniki na końcu komórki bakteryjnej nadające kształt pałeczki dobosza
Ściana komórkowa bakterii Bakterie Gram-dodatnie Bakterie Gram-ujemne
Badanie mikroskopowe Neisseria meningitidis Preparat z osadu płynu mózgowo-rdzeniowego barwiony metodą Grama Cryptococcus neoformans Preparat tuszowy z osadu płynu mózgowo-rdzeniowego
Badanie mikroskopowe • Preparat z ciemnym polem widzenia (Treponema pallidum) • Mikroskop fluorescencyjny
Badanie mikroskopowe Mikroskop kontrastowo-fazowy grzyby z rodzaju Candida
Badanie mikroskopowe Mikroskop elektronowy
Hodowla bakterii • Stosowane podłoża bakteriologiczne płynne i stałe • Hodowla prowadzona w warunkach najbardziej odpowiednich dla poszukiwanych drobnoustrojów • Czas hodowli od kilku godzin (np. pałeczki okrężnicy czyli Escherichia coli) do kilkunastu dni (np. prątki gruźlicy czyli Mycobacterium tuberculosis)
Wymagania wzrostowe bakterii • Zapotrzebowanie na tlen • Tlenowe – O2 • Beztlenowe – mniej niż 1-0,5% O2 • Mikroaerofilne – mieszanina 5% O2, 10% CO2, 85% N2 • Źródło węgla • Autotroficzne – CO2 • Heterotroficzne – aminokwasy, peptydy, cukry, lipidy • Pozostałe związki niezbędne do wzrostu • Sole nieorganiczne • Witaminy
Czynniki fizykochemiczne • Temperatura • Psychrofile – optimum 0-10C • Mezofile – optimum 20-40C • Termofile – optimum 50-60C • pH • Większość bakterii preferuje neutralne wartości pH ~ 7.0 • Ciśnienie osmotyczne • Wiekszość preferuje aw~ 0,99
Hodowla i identyfikacja drobnoustrojów Podłoże agarowe wzbogacone krwią – widoczna strefa hemolizy dookoła kolonii
Hodowla i wstępna identyfikacja drobnoustrojów CPS Podłoża wybiórcze, wybórczo-różnicujące chromogenne i specjalne MacConkey agar
Oznaczanie mechanizmów oporności na antybiotyki – podłoża chromogenne MRSA ESBL VRE
Hodowla i identyfikacja drobnoustrojów Identyfikacja drobnoustrojów z zastosowaniem testów wykonywanych na płytkach wrażliwość na bacytracynę test CAMP
Hodowla i identyfikacja drobnoustrojów Identyfikacja drobnoustrojów z zastosowaniem zestawów probówkowych gotowych testów identyfikacyjnych
Systemy automatyczne Systemy automatyczne stosowane są do hodowli drobnoustrojów (np. Bactec do posiewów krwi) lub do identyfikacji i oznaczenia lekowrażliwości wyhodowanych wcześniej na podłożach stałych drobnoustrojów VITEK 2 Compact BioMerieux Phoenix BD Diagnostic Systems
System VITEK 2 Compact System automatyczny do identyfikacji i oznaczenia lekowrażliwości drobnoustrojów wyhodowanych wcześniej na podłożach stałych
Oznaczenie lekowrażliwości drobnoustrojów • Oznaczanie metodą rozcieńczeniową • Gotowe testy diagnostyczne do odczytu manualnego • Oznaczanie za pomocą systemów automatycznych
Oznaczanie lekowrażliwości i mechanizmów oporności na antybiotyki Dyfuzja z paska Dyfuzja z krążka Szczep gronkowca złocistego (Staphylococcus aureus) oporny na wszystkie antybiotyki -laktamowe (MRSA) Podłoże z antybiotykiem
Metody immunologiczne • Testy lateksowe, ELISA, immunofluorescencyjne wykrywające całe komórki lub antygeny bakterii (białka powierzchniowe, wielocukry otoczkowe, toksyny) • Pozwalają wykryć bakterie w materiale pobranym od chorego lub pomagają w identyfikacji wyhodowanych bakterii • Stosowane gotowe testy manualne lub automatyczne Aglutynacja lateksowa
Metody immunologiczne – systemy automatyczne System VIDAS
Metody molekularne • Stosowane głównie metody oparte o reakcje PCR lub real-time PCR • Dostępne różne gotowe testy komercyjne w dwóch wariantach • Zestaw odczynników do wykrywania bakterii, reakcja w dowolnym aparacie do PCR lub real-time PCR • Zestawy odczynników lub zamknięte systemy diagnostyczne przeznaczone do użycia w aparacie określonej firmy • Testy zarówno do wykrycia bakterii np. M.tuberculosis jak i identyfikacji ważnych epidemiologicznie bakterii np. MRSA lub wykrycia toksyn bakteryjnych
Genom bakteryjny Chromosom bakteryjny o różnej wielkości w zależności od gatunku bakterii oraz obecności wbudowanych elementów ruchomych (plazmidów, transpozonów, bakteriofagów)
Metoda PCR 0 3 1 0 3 2 0 0 9 3 0 0 2 4 9 9 DNA 1 1 9 9 C C r r / / e e 8 8 C C l l 1 5 u u T T 0 7 R A R A 6 6 mecA ok. 550 kb mecA gen występujący u MRSA
Real-time PCR Krzywe reakcji real-time PCR
Sondy typu Scorpion Dwa rodzaje sond typu Scorpion stosowane w testach z serii GeneXpert rysunki: źródło Cepheid
Zintegrowana kontrola wewnętrzna w mieszaninie reakcyjnej Mg2+ Taq DNA Polymerase target scorpion IC scorpion dCTP dGTP Internal Control (IC) dUTP dATP rysunki źródło Cepheid
Bakteriofagi – zastosowanie w diagnostyce • Typowanie bakterii w celu określenia pokrewieństwa izolowanych szczepów łysinka
Bakteriofagi – zastosowanie w detekcji i identyfikacji bakterii
Bakteriofagi – zastosowanie w detekcji i identyfikacji bakterii
Bakteriofagi – zastosowanie w detekcji i identyfikacji bakterii