Определение чувствительности бактерий к антибиотикам

Методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам

Для определения чувствительности бак­терий к антибиотикам (антибиотикограммы)обычно применяют:

• Метод диффузии в агар. На агаризованную питательную среду засевают исследуемый микроб, а затем вносят антибиотики. Обычно препараты вносят или в специальные лунки в агаре, или на поверхности посева раскла­дывают диски с антибиотиками («метод дис­ков»). Учет результатов проводят через сутки по наличию или отсутствию роста микробов вокруг лунок (дисков). Метод дисков — качес­твенныйи позволяет оценить, чувствителен или устойчив микроб к препарату.

• Методы определенияминимальных ингибирующих и бактерицидных концентраций, т. е. минимального уровня антибиотика, кото­рый позволяет in vitro предотвратить видимый рост микробов в питательной среде или пол­ностью ее стерилизует. Это количественныеметоды, которые позволяют рассчитать дозу препарата, так как концентрация антибиоти­ка в крови должна быть значительно выше ми­нимальной ингибирующей концентрации для возбудителя инфекции. Введение адекватных доз препарата необходимо для эффективного лечения и профилактики формирования ус­тойчивых микробов.

Есть ускоренные способы, с применением автоматических анализаторов.

Определение чувствительности бактерий к антибиотикам методом дисков.Исследуемую бактериальную культуру засевают газоном на питательный агар или среду АГВ в чашке Петри.

Среда АГВ: сухой питательный рыбный бульон, агар-агар, натрий фосфат двузамещенный. Среду готовят из сухого порошка в соответствии с ин­струкцией.

На засеянную поверхность пинцетом помещают на одинако­вом расстоянии друг от друга бумажные диски, содержащие определенные дозы разных антибиотиков. Посевы инкубируют при 37 °С до следующего дня. По диаметру зон задержки роста исследуемой культуры бактерий судят о ее чув­ствительности к антибиотикам.

Для получения достоверных результатов необходимо приме­нять стандартные диски и питательные среды, для контроля которых используются эталонные штаммы соответствующих микроорганизмов. Метод дисков не дает надежных данных при определении чувствительности микроорганизмов к плохо диффундирующим в агар полипептидным антибиотикам (например, полимиксин, ристомицин). Если эти антибиотики предполагается использовать для лечения, рекомендуется определять чувстви­тельность микроорганизмов методом серийных разведений.

Определение чувствительности бактерий к антибиотикам методом серийных разведений.Данным методом определяют минимальную концентрацию антибиотика, ингибирующую рост исследуемой культуры бактерий. Вначале готовят основной раствор, содержащий определенную концентрацию антибиотика (мкг/мл или ЕД/мл) в специальном растворителе или буферном растворе. Из него готовят все последующие разведения в буль­оне (в объеме 1 мл), после чего к каждому разведению добав­ляют 0,1 мл исследуемой бактериальной суспензии, содержащей 10 6 —10 7 бактериальных клеток в 1 мл. В последнюю пробирку вносят 1 мл бульона и 0,1 мл суспензии бактерий (контроль культуры). Посевы инкубируют при 37 °С до следующего дня, после чего отмечают результаты опыта по помутнению питатель­ной среды, сравнивая с контролем культуры. Последняя про­бирка с прозрачной питательной средой указывает на задержку роста исследуемой культуры бактерий под влиянием содержа­щейся в ней минимальной ингибирующей концентрации (МИК) антибиотика.

Оценку результатов определения чувствительности микро­организмов к антибиотикам проводят по специальной готовой таблице, которая содержит пограничные значения диаметров зон задержки роста для устойчивых, умеренно устойчивых и чувствительных штам­мов, а также значения МИК антибиотиков для устойчивых и чувствительных штаммов.

К чувствительным относятся штаммы микроорганизмов, рост которых подавляется при концентрациях препарата, обнаружи­ваемых в сыворотке крови больного при использовании обычных доз антибиотиков. К умеренно устойчивым относятся штаммы, для подавления роста которых требуются концентрации, созда­ющиеся в сыворотке крови при введении максимальных доз препарата. Устойчивыми являются микроорганизмы, рост кото­рых не подавляется препаратом в концентрациях, создаваемых в организме при использовании максимально допустимых доз.

Определение антибиотика в крови, моче и других жидкостях организма человека.В штатив устанавливают два ряда проби­рок. В одном из них готовят разведения эталонного антибиотика, в другом — исследуемой жидкости. Затем в каждую пробирку вносят взвесь тест-бактерий, приготовленную в среде Гисса с глюкозой. При определении в исследуемой жидкости пеницил­лина, тетрациклинов, эритромицина в качестве тест-бактерий используют стандартный штамм S. aureus, а при определении стрептомицина — Е. coli. После инкубирования посевов при 37 °С в течение 18—20 ч отмечают результаты опыта по помутнению среды и ее окрашиванию индикатором вследствие расщепления глюкозы тест-бактериями. Концентрация антибиотика опреде­ляется умножением наибольшего разведения исследуемой жид­кости, задерживающей рост тест-бактерий, на минимальную концентрацию эталонного антибиотика, задерживающего рост тех же тест-бактерий. Например, если максимальное разведение исследуемой жидкости, задерживающее рост тест-бактерий, рав­но 1:1024, а минимальная концентрация эталонного антибио­тика, задерживающего рост тех же тест-бактерий, 0,313 мкг/мл, то произведение 1024- 0,313=320 мкг/мл составляет концен­трацию антибиотика в 1 мл.

Определение способности S. aureus продуцировать бета-лактамазу.В колбу с 0,5 мл суточной бульонной культуры стандарт­ного штамма стафилококка, чувствительного к пенициллину, вносят 20 мл расплавленного и охлажденного до 45 °С питатель­ного агара, перемешивают и выливают в чашку Петри. После застывания агара в центр чашки на поверхность среды поме­щают диск, содержащий пенициллин. По радиусам диска петлей засевают исследуемые культуры. Посевы инкубируют при 37 °С до следующего дня, после чего отмечают результаты опыта. О способности исследуемых бактерий продуцировать бета-лактамазу судят по наличию роста стандартного штамма стафило­кокка вокруг той или другой исследуемой культуры (вокруг диска).

Как определяют чувствительность бактерий к антибиотикам

В медицине различают этиотропный и эмпирический подход к лечению препаратами. Определение чувствительности бактерий к антибиотикам играет в этом разделении решающую роль.

Эмпирическое лечение подразумевает выяснение естественной бактериальной чувствительности и эпидемиологических сведений об устойчивости микроорганизмов. Учитываются также данные клинических исследований, которые контролируются специалистами. Преимуществом эмпирического подхода в назначении больному антибиотиков является то, что исключаются затраты времени, финансовых расходов на дополнительные, диагностически неинформативные исследования.

При полном отсутствии эффекта от такого лечения антибиотиками, назначают этиотропное. Назначение больному антибактериальных препаратов этиотропно подразумевает выделение возбудителя заболевания из биологического материала больного, определение чувствительности инфекционного агента к антибиотикам различных групп.

Методики установления восприимчивости

Методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам разделяют на две группы. К диффузионным относятся методы:

• с применением дисков, включающих антибиотики;
• с применением Е-тестов.

Методики разведения для определения чувствительности выполняются:

• с применением жидкой среды питания (бульон) – метод серийных разведений;
• на агаре.

Согласно полученным данным, все бактерии разделяют на 3 типа:

• чувствительные;
• умеренно устойчивые;
• резистентные, согласно методике пограничных концентраций.

Пограничные концентрации зафиксированы в стандартизированных данных NCCLS (США). Данные нормы применяются в клинических либо микробиологических научных исследованиях чувствительности. Наиболее часто применяют методы дисков и серийных разведений.

Чувствительность бактерий к антибиотикам предполагает анализ результатов на основании двух принципов: клинический и морфологический. Клинически определяется эффективность ведения лечения, а морфологически оценивается распределение действующих антибиотиков.

Для клинической расшифровки результата исследования оцениваются в случае использования стандартизированных доз антибактериальных препаратов для заболеваний. Лечение дает хороший положительный эффект.

Устойчивые же к антибиотикам бактерии отличаются тем, что в процессе лечения не теряют своей жизнедеятельности и способности к размножению. Такие микробы именуются как резистентные.

Существует также группа с промежуточной резистентностью бактериальной клетки. Вызываемые такими бактериями заболевания могут успешно лечиться только при использовании максимальных дозировок антибактериального препарата.

Показатель чувствительности по МБК

Иногда проведенных результатов оказывается недостаточно. В таких случаях стоит определить минимальную бактерицидную концентрацию (МБК). Данный показатель отражает минимальное количество антибактериального препарата для ликвидации микробов практически на 100% на протяжении некоторого времени.

Методика с применением дисков

Исследование чувствительности бактерий к антибактериальным препаратам методом дисков заключается в засевании исследуемой культуры бактерий на среду АГВ либо питательный агар. Затем на засеянный участок при помощи пинцета располагают специальные диски из бумаги, содержащие разные дозы лекарственных средств. При температурном режиме 37°С выжидают сутки, одновременно оценивая зоны задержки роста культуры.

Для наиболее точных результатов рекомендуется применять стандартные питательные среды и диски. Методика дисков не отличается 100% достоверностью. Большей информативностью обладает метод серийных разведений.

Серийные разведения и их значение

Метод серийных разведений позволяет определить минимально возможную концентрацию антибактериального препарата, которая угнетает рост и размножение микробов. Начинают с приготовления основного раствора с содержанием специального растворителя и медикаментозного средства. Затем к каждому разведению прибавляют по 0,1 мл культуры бактерий (до 107 микробов в 1 мл), одна из них (последняя) – контрольная. Затем также выжидают сутки при температуре 37°С. Все пробирки мутнеют (кроме контрольной). В результате сравнения степени помутнения с эталоном определяют, какая бактерия подлежит устранению.

Оценивают результаты метода серийных разведений соответственно таблицам пограничных значений. При применении метода серийных разведений определяют группы чувствительных, умеренно устойчивых и устойчивых бактериальных микроорганизмов.

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.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К АНТИБИОТИКАМ:
МЕТОДЫ, РЕЗУЛЬТАТЫ, ОЦЕНКА

Решедько Галина Константиновна,
к.м.н., ассистент кафедры клинической фармакологии
Смоленской государственной медицинской академии
214019, г.Смоленск, ул.Крупской, 28, а/я № 5.
Тел.: +7(0812) 61 13 01, 61 13 27, Факс: (0812) 61 12 94,
E-Mail: galina@antibiotic.ru

Содержание

В лекции рассмотрены основные методы определения чувствительности in vitro микроорганизмов к антимикробным препаратам (диско-диффузионный, Е-тестов, методы разведения). Отражены подходы к эмпирическому и этиотропному назначению антибиотиков в клинической практике. Обсуждены вопросы интерпретации результатов определения чувствительности с клинической и микробиологической точек зрения.

В настоящее время в клинической практике существуют два принципа назначения антибактериальных препаратов: эмпирическое и этиотропное. Эмпирическое назначение антибиотиков основано на знаниях о природной чувствительности бактерий, эпидемиологических данных о резистентности микроорганизмов в регионе или стационаре, а также результатах контролируемых клинических исследований. Несомненным преимуществом эмпирического назначения химиопрепаратов является возможность быстрого начала терапии. Кроме того, при таком подходе исключаются затраты на проведение дополнительных исследований.

Однако при неэффективности проводимой антибактериальной терапии, при нозокомиальных инфекциях, когда затруднительно предположить возбудителя и его чувствительность к антибиотикам стремятся проводить этиотропную терапию. Этиотропное назначение антибиотиков предполагает не только выделение возбудителя инфекции из клинического материала, но и определение его чувствительности к антибиотикам. Получение корректных данных возможно только при грамотном выполнении всех звеньев бактериологического исследования: от взятия клинического материала, транспортировки его в бактериологическую лабораторию, идентификации возбудителя до определения его чувствительности к антибиотикам и интерпретации полученных результатов.

Вторая причина, обусловливающая необходимость определения чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам — это получение эпидемиологических данных о структуре резистентности возбудителей внебольничных и нозокомиальных инфекций. В практике эти данные используют при эмпирическом назначении антибиотиков, а также для формирования больничных формуляров.

Методы определения чувствительности к антибиотикам

Методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам делятся на 2 группы: диффузионные и методы разведения.

При определении чувствительности диско-диффузионным методом на поверхность агара в чашке Петри наносят бактериальную суспензию определенной плотности (обычно эквивалентную стандарту мутности 0,5 по McFarland) и затем помещают диски, содержащие определенное количество антибиотика. Диффузия антибиотика в агар приводит к формированию зоны подавления роста микроорганизмов вокруг дисков. После инкубации чашек в термостате при температуре 35 о -37 о С в течение ночи учитывают результат путем измерения диаметра зоны вокруг диска в миллиметрах (рис. 1).

Рисунок 1. Определение чувствительности микроорганизмов диско-диффузионным методом.

Определение чувствительности микроорганизма с помощью Е-теста проводится аналогично тестированию диско-диффузионным методом. Отличие состоит в том, что вместо диска с антибиотиком используют полоску Е-теста, содержащую градиент концентраций антибиотика от максимальной к минимальной (рис. 2). В месте пересечения эллипсовидной зоны подавления роста с полоской Е-теста получают значение минимальной подавляющей концентрации (МПК).

Рисунок 2. Определение чувствительности микроорганизмов с помощью Е-тестов.

Несомненным достоинством диффузионных методов является простота тестирования и доступность выполнения в любой бактериологической лаборатории. Однако с учетом высокой стоимости Е-тестов для рутинной работы обычно используют диско-диффузионный метод.

Методы разведения основаны на использовании двойных последовательных разведений концентраций антибиотика от максимальной к минимальной (например от 128 мкг/мл, 64 мкг/мл, и т.д. до 0,5 мкг/мл, 0,25 мкг/мл и 0,125 мкг/мл). При этом антибиотик в различных концентрациях вносят в жидкую питательную среду (бульон) или в агар. Затем бактериальную суспензию определенной плотности, соответствующую стандарту мутности 0,5 по MсFarland, помещают в бульон с антибиотиком или на поверхность агара в чашке. После инкубации в течение ночи при температуре 35 о -37 о С проводят учет полученных результатов. Наличие роста микроорганизма в бульоне (помутнение бульона) или на поверхности агара свидетельствует о том, что данная концентрация антибиотика недостаточна, чтобы подавить его жизнеспособность. По мере увеличения концентрации антибиотика рост микроорганизма ухудшается. Первую наименьшую концентрацию антибиотика (из серии последовательных разведений), где визуально не определяется бактериальный рост принято считать минимальной подавляющей концентрацией (МПК). Измеряется МПК в мг/л или мкг/мл (рис. 3).

Рисунок 3. Определение значения МПК методом разведения в жидкой питательной среде.

Интерпретация результатов определения чувствительности

На основании получаемых количественных данных (диаметра зоны подавления роста антибиотика или значения МПК) микроорганизмы подразделяют на чувствительные, умеренно резистентные и резистентные (рис. 4). Для разграничения этих трех категорий чувствительности (или резистентности) между собой используют так называемые пограничные концентрации (breakpoint) антибиотика (или пограничные значения диаметра зоны подавления роста микроорганизма).

Рисунок 4. Интерпретация результатов определения чувствительности бактерий в соответствии со значениями МПК.

Пограничные концентрации не являются неизменными величинами. Они могут пересматриваться, в зависимости от изменения чувствительности популяции микроорганизмов. Разработкой и пересмотром критериев интерпретации занимаются ведущие специалисты (химиотерапевты и микробиологи), входящие в специальные комитеты. Одним из них является Национальный комитет по клиническим лабораторным стандартам США (National Committee for Clinical Laboratory Standards — NCCLS). В настоящее время стандарты NCCLS признаны в мире и используются как международные для оценки результатов определения чувствительности бактерий при многоцентровых микробиологических и клинических исследованиях.

Существуют два подхода к интерпретации результатов определения чувствительности: микробиологический и клинический. Микробиологическая интерпретация основана на анализе распределения значений концентраций антибиотика, подавляющих жизнеспособность бактерий. Клиническая интерпретация основана на оценке эффективности антибактериальной терапии.

Чувствительные микроорганизмы (susceptible)

Клинически к чувствительным относят бактерии (с учетом параметров, полученных in vitro), если при лечении стандартными дозами антибиотика инфекций, вызываемых этими микроорганизмами, наблюдают хороший терапевтический эффект.

При отсутствии достоверной клинической информации подразделение на категории чувствительности базируется на совместном учете данных, полученных in vitro, и фармакокинетики, т.е. на концентрациях антибиотика, достижимых в месте инфекции (или в сыворотке крови).

Резистентные микроорганизмы (resistant)

К резистентным (устойчивым) относят бактерии, когда при лечении инфекции, вызванной этими микроорганизмами, нет эффекта от терапии даже при использовании максимальных доз антибиотика. Такие микроорганизмы имеют механизмы резистентности.

Микроорганизмы c промежуточной резистентностью (intermediate)

Клинически промежуточную резистентность у бактерий подразумевают в случае, если инфекция, вызванные такими штаммами, может иметь различный терапевтический исход. Однако лечение может быть успешным, если антибиотик используется в дозировке, превышающей стандартную, или инфекция локализуется в месте, где антибактериальный препарат накапливается в высоких концентрациях.

С микробиологической точки зрения к бактериям с промежуточной резистентностью относят субпопуляцию, находящуюся в соответствии со значениями МПК или диаметра зон, между чувствительными и резистентными микроорганизмами. Иногда штаммы с промежуточной резистентностью и резистентные бактерии объединяют в одну категорию резистентных микроорганизмов.

Необходимо отметить, что клиническая интерпретация чувствительности бактерий к антибиотикам является условной, поскольку исход терапии не всегда зависит только от активности антибактериального препарата против возбудителя. Клиницистам известны случаи, когда при резистентности микроорганизмов, по данным исследования in vitro, получали хороший клинический эффект. И наоборот, при чувствительности возбудителя может наблюдаться неэффективность терапии.

В определенных клинических ситуациях, когда недостаточно результатов исследования чувствительности обычными методами, определяют минимальную бактерицидную концентрацию.

Минимальная бактерицидная концентрация (МБК) — наименьшая концентрация антибиотика (мг/л или мкг/мл), которая при исследовании in vitro вызывает гибель 99,9% микроорганизмов от исходного уровня в течение определенного периода времени.

Значение МБК используют при терапии антибиотиками, обладающими бактериостатическим действием, или при отсутствии эффекта от антибактериальной терапии у особой категории больных. Частными случаями для определения МБК могут быть, например, бактериальный эндокардит, остеомиелит или генерализованные инфекции у пациентов с иммунодефицитными состояниями.

В заключение хотелось бы отметить, что на сегодняшний день не существует методов, которые позволили бы с абсолютной достоверностью прогнозировать клинический эффект антибиотиков при лечении инфекционных болезней. Однако, данные результатов определения чувствительности могут служить хорошим ориентиром клиницистам для выбора и коррекции антибактериальной терапии.

Таблица 1. Критерии интерпретации чувствительности бактерий

АНТИБИОТИКИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ К АНТИБИОТИКАМ

Цель занятия. Ознакомить студентов с методами определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам.

Оборудование и материалы. Стерильные чашки Петри с МПА, пробирки с чистой культурой стафилококка и кишечной палоч­ки, стерильные градуированные «концевые» пипетки на 2 мл, ре­зиновые груши, набор стандартных дисков с разными антибио­тиками, стерильные пинцеты, линейки.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Антибиотики. Эти вещества, образуемые бактериями, грибами, растениями, животными тканями, способны убивать микроорга­низмы или подавлять их рост. Абсолютное большинство извест­ных антибиотиков получают из актиномицетов. Бактерии синте­зируют такие антибиотики, как полимиксины, грамицидины, бацитрацин, гризин. Из грибов выделены пенициллины, цефалоспорины, фумагиллин, гризеофульвин, из животных тка­ней — эритрин, экмолин, из высших растений — аллицин и др. Часть антибиотиков получают химическим синтезом (левомицетин), а большинство — биосинтезом. Активность препаратов оп­ределяют бактериологическими или физико-химическими мето­дами. Биологическую активность антибиотиков выражают в ус­ловных единицах действия — ЕД. За 1 ЕД принимают специфи­ческую активность, содержащуюся в 1 мкг чистого препарата, но для бензил пенициллина 1 ЕД равна 0,5988 мкг химически чистой натриевой соли препарата. Активность товарных антибиотиков чаще всего выражают в мкг активного вещества, содержащегося в 1 мг препарата.

Успех лечения инфекционных заболеваний человека и живот­ных зависит от выбора эффективного лекарственного средства с учетом чувствительности к нему возбудителя болезни. Материал для лабораторного исследования следует брать до лечения антимикробными препаратами. Чувствительность микроорганизма к антибиотикам определяют с чистой культурой возбудителя.

Методы определения чувствительности микроорганизмов к анти­биотикам. К ним относят метод диффузии в агар, метод серий­ных разведений (на жидкой и плотной питательных средах) и ускоренные методы.

Метод диффузии в агар (метод бумажных дисков). Это наибо­лее простой в исполнении метод. В качестве питательной среды применяют МПА, агар на переваре Хоттингера с содержанием 120. 140мг% аминного азота (рН 7,2. 7,4) или агар фирмы «Дифко». Диски с антибиотиками (диаметр 5. 6 мм) готовят из специальных сортов фильтровальной бумаги. Каждый диск со­держит определенное количество антибиотика, которое указано на этикетке флакона. Во флакон насыпают силикагель, который впитывает влагу и служит индикатором: при переувлажнении ме­няет окраску с синей на розовую. При изменении окраски силикагеля во флаконе диски для использования непригодны. Флако­ны с дисками хранят при температуре 4. 20 «С.

Расплавленную питательную среду разливают в чашки Петри по 20 мл (толщина слоя 4. 5 мм). Перед посевом чашки со сре­дой досушивают в термостате. Для посева используют суточную бульонную культуру или смывы суточной агаровой культуры. 1 мл микробной суспензии в физиологическом растворе (кон­центрация клеток 10 9 /мл) наносят на агар и покачиванием чаш­ки распределяют по поверхности питательной среды. Избыток жидкости удаляют стерильной пастеровской пипеткой. Засеян­ные чашки Петри подсушивают при комнатной температуре 30. 40 мин, а затем на поверхность среды стерильным пинцетом накладывают, плотно прижимая, диски с разными антибиоти­ками на расстоянии 2 см друг от друга и от края чашки. Чашки с дисками выдерживают в термостате при 37 °С 18 ч в положении вверх дном.

Антибиотик из диска диффундирует в агар, вызывая гибель чувствительных бактерий, формируя таким образом вокруг диска зону отсутствия роста (рис. 49). Ближе к диску концентрация ан­тибиотика в агаре выше, по мере удаления от диска концентра­ция снижается. Следовательно, чем больше диаметр зоны задер­жки роста вокруг антибиотика, тем более чувствительна к нему исследуемая культура.

Диаметр зоны задержки (отсутствия) роста микроорганизмов измеряют с помощью линейки или миллиметровой бумаги с точ­ностью до 1 мм. Отсутствие зоны задержки роста микроорганиз­мов вокруг диска указывает на устойчивость исследуемой культу­ры к данному антибиотику. При зоне задержки роста до 14 мм говорят о малой чувствительности к антибиотику, от 15 до 25 мм — о достаточной чувствительности, свыше 25 мм — о высо­кой чувствительности.

Чтобы получить более точные результаты исследования, необхо­димо соблюдать стандартные условия при постановке опыта. Для проверки точности и стандартности определения чувствительности к антибиотикам Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) реко­мендует контролировать диски на эталонных штаммах микроорга­низмов, которыми служат три культуры из Американской коллекции типовых культур или из Национальной коллекции типовых культур в Англии: S. aureus (АТСС 25923, №СТС 6571), E. coli (АТСС 25922, № СТС 10418), P. aeruginosa (АТСС 27853, № СТС 10662).

Метод серийных разведений. Для проведения опыта готовят ос­новные растворы антибиотиков, используя стандарты антибио­тиков. На этикетке ампулы со стандартом указана концентрация антибиотика в ЕД/мл или мкг/мл. Навески бензил пенициллина калиевой или натриевой соли, ампициллина тригидрата, оксациллина натриевой соли, цефалотина, цефалексина растворяют в 1/15M фосфатном буфере. Основные растворы тетрациклиновых антибиотиков готовят на 0,01 н. растворе соляной кислоты. Для приготовления основных растворов нео-, моно-, канамицина ис­пользуют дистиллированную воду. Концентрация основных ра­створов антибиотиков 1000 мкг/мл.

Метод серийных разведений на жидкой питательной среде: при определении чувствительности к антибиотикам для основной массы микроорганизмов использу­ют МПБ или бульон на переваре Хоттингера, для стрептококков в среду добавляют 1 % глюкозы, для патогенных грибов исполь­зуют среду Сабуро.

Агаровые или бульонные культуры микроорганизмов предва­рительно разводят физиологическим раствором до концентрации клеток 5 • 10 6 /мл.

Схема опыта приведена в таблице 2.

Учет результатов: наименьшее количество антибиотика, даю­щее визуально полную задержку роста (бульон прозрачный), со­ответствует минимальной подавляющей концентрации препара­та (МПК). Минимальную бактерицидную концентрацию (МБцК) определяют высевом на плотные питательные среды из последних прозрачных пробирок, которые предварительно встряхивают. Наименьшее количество антибиотика в пробирке, содержимое которой после инкубирования в течение 24. 72 ч не дало роста бактерий при высеве на питательную среду, принима­ют за МБцК.

Метод серийных разведений на плотной питательной среде: для определения чувствительности к антибиотикам большинства микроорганизмов используют МПА или агар на переваре Хоттингера с содержанием аминного азота 120. 140мг/мл, рН 7,2. 7,4. Приготовленный основной ра­створ антибиотиков разводят в плотной питательной среде. Для этого к расплавленному и охлажденному до 55 ºС агару, разлито­му в широкие пробирки по 18 мл, добавляют по 2 мл соответству­ющего разведения определенного антибиотика, тщательно пере­мешивают и переливают в стерильную чашку Петри. После зас­тывания агара чашки Петри подсушивают в течение 1 ч. Конт­рольные чашки Петри с агаром не содержат антибиотика. Все чашки Петри делят на сектора, каждый из которых засевают ис­следуемой культурой. Посев делают бактериологической петлей из микробной суспензии с концентрацией клеток 10 6 . 10 7 /мл. Чашки помещают в термостат при 37 ºС на 20. 24 ч.

Наименьшую концентрацию антибиотика, при которой на­блюдают полную задержку роста бактерий на агаре или рост еди­ничных колоний, принимают за МПК препарата. В том случае, когда рост культуры отсутствует на всех чашках, кроме конт­рольной, считают, что исследуемые концентрации антибиотиков превышают МПК препарата. Если на всех чашках отмечают рост культуры, это значит, что микроорганизм устойчив ко всем кон­центрациям антибиотика.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Определить чувствительность культуры стафилококка к анти­биотикам методом бумажных дисков.

1.Что такое антибиотики?

2.Как используют антибиотики в ветеринарии?

3.Какими методами определяют чувствительность микроорганизмов к анти­биотикам?

4.Что принимают за минимальную подавляющую концентрацию антибиотика?

Чувствительность микроорганизмов к антибиотикам — Н. А. Бельская

(Согласно Приказу Министерства здравоохранения СССР № 250 от 13.03.75 г. «Об унификации методов определения чувствительности микроорганизмов к химиотерапевтическим препаратам».)

В клинической практике чувствительными к антибиотикам считают те микроорганизмы, на которые антибиотики оказывают бактериостатическое или бактерицидное действие.

При любом лабораторном исследовании критерием чувствительности микроорганизмов к антибиотикам является минимальная концентрация антибиотика, ингибирующая (задерживающая) рост возбудителя заболевания при стандартных условиях постановки опыта.

Для определения лекарственной чувствительности оптимальным является использование чистой культуры возбудителя. Выделять культуры микробов из организма для исследования на чувствительность следует до начала лечения антибиотиками, так как под их воздействием рост возбудителя заболевания может быть полностью угнетен. Чувствительность микроорганизмов к антибиотикам определяют методом диффузии в агар с применением стандартных дисков или методом серийных разведений в жидких и плотных питательных средах.

Методы определения

Метод дисков. Взвесь изучаемой культуры засевают «газоном» (см. главу 7). В качестве посевного материала можно использовать суточную бульонную культуру или 1 миллиардную микробную взвесь, приготовленную по оптическому стандарту мутности № 10 (см. ниже). Засеянные чашки подсушивают 30-40 мин при комнатной температуре. Затем на поверхность засеянного агара пинцетом накладывают бумажные диски, пропитанные растворами различных антибиотиков. Каждый диск слегка прижимают браншами пинцета, чтобы он плотно прилегал к поверхности агара. Диски накладывают на равном расстоянии друг от друга и на расстоянии 2 см от края чашки. Одну чашку можно использовать для изучения чувствительности одного штамма к 4-5 антибиотикам.

Засеянные чашки с нанесенными на них дисками помещают в термостат при 37° С на 18-24 ч. Чашки ставят вверх дном, чтобы избежать попадания конденсационной воды на поверхность посевов.

Учет результатов. Действие антибиотиков оценивают по феномену задержки роста вокруг диска (рис. 25). Диаметр зон задержки роста микробов вокруг дисков определяют с помощью линейки, включая диаметр самого диска. Между степенью чувствительности микроба к антибиотикам и величиной зоны отсутствия роста имеются следующие соотношения (табл. 10).

Рис. 25. Определение чувствительности бактерий к антибиотикам (метод дисков)

Таблица 10. Определение степени чувствительности микроорганизмов к антибиотикам по величине зоны отсутствия роста

В ответе указывают, какой чувствительностью обладает исследуемый штамм, а не размер зоны задержки роста.

В ряде случаев определяют чувствительность микроорганизмов к антибиотикам в нативном материале (гной, раневое отделяемое и др.). При этом материал наносят на поверхность питательного агара и равномерно растирают по поверхности стерильным стеклянным шпателем * , а потом накладывают диски. Метод дисков для определения чувствительности микроорганизмов вследствие простоты и доступности широко применяют в практических лабораториях и расценивают как качественный метод.

* (Для тех видов микроорганизмов, которые не растут на мясопептонном агаре, как, например, стрептококки, пневмококки и другие, применяют агар с кровью или сывороткой.)

Метод серийных разведений в жидкой питательной среде. Этот метод является точным количественным методом, его применяют в научной работе и в особо важных случаях в лабораториях больниц и профилактических учреждений.

Для постановки опыта необходимо иметь чистую культуру испытуемого микроорганизма, основной раствор антибиотика, мясопептонный бульон на переваре Хоттингера, содержащий 1,2-1,4 г/л аминного азота.

Активность антибиотиков выражают в ЕД/мл или мкг/мл. Для приготовления основного раствора антибиотика используют антибиотики, имеющиеся в продаже с указанием количества их во флаконе.

Если на этикетке вместо количества единиц во флаконе дозировка указана в единицах массы, то следует иметь в виду, что 1 г активности для большей части антибиотиков соответствует 1 млн. ЕД. Из этого раствора и должны быть приготовлены требуемые разведения антибиотиков. Указания для приготовления основного раствора антибиотиков на примере пенициллина приведены в табл. 11.

Таблица 11. Получение основного раствора пенициллина

Готовят взвесь культуры микроорганизмов, выросшей на плотной питательной среде. Полученную взвесь сравнивают с оптическим стандартом мутности № 10 (см. ниже), а затем разводят стерильным изотоническим раствором натрия хлорида до 10 6 микробных тел в 1 мл. Для получения соответствующего разведения микробной взвеси готовят ряд последовательных десятикратных разведений (см. ниже).

Постановка опыта. В 12 стерильных пробирок разливают по 1 мл жидкой питательной среды. В 1-ю пробирку вносят 1 мл основного раствора антибиотика, содержащего, например, 32 ЕД в 1 мл. Содержимое 1-й пробирки перемешивают и 1 мл переносят во 2-ю пробирку, из 2-й — в 3-ю, из 3-й — в 4-ю и так до 10-й, из которой 1 мл удаляют. Таким образом, 1-я пробирка будет содержать 16 ЕД, 2-я — 8 ЕД, 3-я — 4 ЕД и т. д. Для приготовления каждого разведения используют отдельную пипетку. Содержимое 11-й пробирки служит контролем роста бактерий, а 12-й — контролем стерильности питательной среды. Во все пробирки, кроме 12-й, вносят 0,1 мл испытуемой культуры определенной густоты. Посев инкубируют в термостате в течение 18-24 ч и регистрируют результаты опыта.

Учет результатов проводят при наличии роста в контроле культуры и отсутствии роста в контроле среды. Затем отмечают последнюю пробирку с полной видимой задержкой роста микробов. Количество антибиотика в этой пробирке является минимальной ингибирующей концентрацией для испытуемого штамма и определяет степень его чувствительности к данному антибиотику. В ответе, выдаваемом лабораторией, указывают минимальную ингибирующую концентрацию.

Метод серийных разведений на плотной питательной среде. Готовят двукратные разведения антибиотика, как и при методе серийных разведений в жидкой питательной среде. Затем берут 1 часть каждого разведения антибиотика и 9 частей питательного агара, расплавленного и охлажденного до 42° С (из расчета 1 мл антибиотика + 9 мл МПА), хорошо перемешивают и наливают в чашки Петри.

Густоту (концентрацию) культуры определяют по оптическому стандарту мутности № 10 и разводят стерильным изотоническим раствором до 10 7 микробных тел в 1 мл. Бактериальной петлей наносят испытуемые культуры на поверхность питательного агара с антибиотиком. На одну чашку делают посев 20-25 штаммов. Засеянные чашки ставят в термостат при 37° С на 16-20 ч для большинства видов микроорганизмов. Чашка с питательным агаром без антибиотика, на которую наносят испытуемые культуры, является контрольной.

Учет результатов проводят при наличии роста в контрольной чашке, а минимальную ингибирующую концентрацию антибиотика определяют по последней чашке Петри, где отмечают полную задержку роста бактерий.

Метод дорожки по Флемингу. Метод применяют для определения спектра действия антибиотика. В чашке Петри с МПА стерильным скальпелем вырезают дорожку шириной 1 см и удаляют ее. Затем в пробирку с растопленным и охлажденным до 42-45° С мясопептонным агаром вносят определенную концентрацию раствора антибиотика. Содержимое пробирки перемешивают и выливают в дорожку так, чтобы жидкость не выходила за ее пределы. После застывания агара перпендикулярно к дорожке засевают петлей культуры нескольких исследуемых микроорганизмов. Посевы помещают в термостат на 18-24 ч.

Учет результатов. Чувствительные к препарату культуры начинают расти лишь на некотором расстоянии от дорожки, нечувствительные растут до самого края.