Кіріспе
Микробиологиялық тест медицинада қолданылады. Антибиотиктерге сезімталдықты анықтау немесе антибиотиктерге ұқсастықты тексеру – бактериялардың антибиотиктерге сезімталдығын өлшеу. Бұл тест бактериялардың кейбір антибиотиктерге төзімді болу мүмкіндігіне байланысты қолданылады. Сезімталдықты тексеру нәтижелері клиницистке емпирикалық терапиядан – яғни инфекция орны және оның қоздырғыштары туралы клиникалық күдік негізінде антибиотикті таңдаудан – ағзаның сезімталдығын ескере отырып, нақты антибиотикті таңдауға көшуге мүмкіндік береді. Сезімталдықты тексеру әдетте медициналық зертханада жүргізіледі және бактерияларды антибиотиктерге ұшырату арқылы өсіру әдістерін, немесе бактерияларда төзімділік гендерінің болуын анықтауға арналған генетикалық әдістерді пайдаланады. Өсіру әдістері көбінесе бактериялардың өспейтін аймақтарының – ингибиция аймақтарының – диаметрін өлшеуді қамтиды. Бұл аймақтар бактериялармен біркелкі егілген агар ортасындағы антибиотиктермен сіңген қағаз дискілердің айналасында пайда болады. Бактериялардың өсуін тоқтатуға қажетті антибиотиктің ең төменгі концентрациясы, яғни ең төменгі тежегіш концентрациясы, ингибиция аймағының мөлшері бойынша есептеледі. Антибиотиктерге сезімталдықты тексерудің қажеттілігі бета-лактамды антибиотик – пенициллин ашылғаннан бері туындады. Алғашқы әдістер фенотиптік болды және өсіру немесе сұйытуды қамтыды. Антибиотиктермен қанықтырылған жолақ – Etest 1980 жылдан бері қолданылып келеді, ал полимераза тізбекті реакциясы (ПТР) сияқты генетикалық әдістер 2000 жылдардың басынан бері қолданылады. Қазіргі әдістерді жылдамдату немесе дәлдігін арттыру, сондай-ақ микрофлюидика сияқты жаңа әдістерді әзірлеу мақсатында зерттеулер жалғастырылуда.
Antibiotic sensitivity testing or antibiotic susceptibility testing is the measurement of the susceptibility of bacteria to antibiotics. It is used because bacteria may have resistance to some antibiotics. Sensitivity testing results can allow a clinician to change the choice of antibiotics from empiric therapy, which is when an antibiotic is selected based on clinical suspicion about the site of an infection and common causative bacteria, to directed therapy, in which the choice of antibiotic is based on knowledge of the organism and its sensitivities. Sensitivity testing usually occurs in a medical laboratory, and uses culture methods that expose bacteria to antibiotics, or genetic methods that test to see if bacteria have genes that confer resistance. Culture methods often involve measuring the diameter of areas without bacterial growth, called zones of inhibition, around paper discs containing antibiotics on agar culture dishes that have been evenly inoculated with bacteria. The minimum inhibitory concentration, which is the lowest concentration of the antibiotic that stops the growth of bacteria, can be estimated from the size of the zone of inhibition. Antibiotic susceptibility testing has been needed since the discovery of the beta lactam antibiotic penicillin. Initial methods were phenotypic, and involved culture or dilution. The Etest, an antibiotic impregnated strip, has been available since the 1980s, and genetic methods such as polymerase chain reaction (PCR) testing have been available since the early 2000s. Research is ongoing into improving current methods by making them faster or more accurate, as well as developing new methods for testing, such as microfluidics.
Қолданылуы
Клиникалық медицинада антибиотиктер көбінесе адамның симптомдары мен медициналық нұсқаулықтар негізінде тағайындалады. Бұл антибиотикті таңдау әдісі эмпирикалық терапия деп аталады. Себебі, Escherichia coli ең көп кездесетін қоздырғыш бактерия болып табылады және ол антибиотиктердің комбинациясына сезімтал болуы мүмкін. Антибиотиктерге сезімталдықты анықтау тестілеуі, қай антибиотиктердің тиімді болуы мүмкін екенін және осылайша инфекцияны емдеу үшін қандай антибиотиктерді қолдану керектігі туралы ақпарат береді. Бұл антибиотиктерге қарсы тұрушылықтың базалық деңгейін бағалауға (мысалы, метициллинге тұрақты Staphylococcus aureus) және нұсқаулықтар мен қоғамдық денсаулық саясатына әсер етуі мүмкін.
Қолданбалық
Диск диффузиясы әдісі бактерия штаммын таңдап, оны агар табағына орналастырып, антибиотиктермен сіңдірілген дискілер маңындағы бактерия өсуін бақылаудан тұрады. Бұл әдіс Кирби-Бауэр әдісі деп те аталады, бірақ модификацияланған әдістер де қолданылады. Бұл сынақ түрі диффузиялық сынақ болып есептеледі. Агар және сұйық ортадағы еңкейту әдістерінде бактериялар әртүрлі антибиотиктер концентрациясы бар көптеген кішкентай құтыларға орналастырылады. Өсуді тоқтатып тұратын антибиотиктердің ең төменгі концентрациясы ЕМЖ (MIC) деп саналады. Мысалы, бета-лактамға төзімді Staphylococcus aureus үшін mecA генін анықтау үшін ПТР (PCR) қолданылуы мүмкін. Дегенмен, төзімділік гендерінің анықталуы әрқашан фенотиптік әдіспен алынған төзімділік профилімен сәйкес келе бермейді. Иондалған бөлшектер жылдамдатылып, спектрлік шыңдар тіркеледі, нәтижесінде белгілі профильдермен салыстырғаннан кейін нақты бактерия штамдарын ажырата алатын экспрессиялық профиль құрылады.
Есеп беру
Бактериялар антибиотикке сезімтал, төзімді немесе орташа төзімді деп антибиотиктің ең төменгі тежеу концентрациясы (ЭТТ) негізінде белгіленеді, ол бактерияның өсуін тоқтатуға қажетті антибиотиктің ең төменгі мөлшері болып табылады. ЭТТ белгілі бір бактерия мен антибиотик үшін стандартты шекті мәндермен ("төсқауылдар") салыстырылады. Бір микроорганизм мен антибиотик үшін шекті мәндер инфекция орнына байланысты өзгеруі мүмкін: мысалы, CLSI Streptococcus pneumoniae-ні интравеноздық пенициллинге сезімтал деп анықтайды, егер ЭТТ ≤0,06 мкг/мл болса, орташа сезімтал, егер ЭТТ 0,12-ден 1 мкг/мл-ға дейін болса, ал төзімді, егер ЭТТ ≥2 мкг/мл болса, бірақ менингит жағдайында шекті мәндер айтарлықтай төмендеуі мүмкін. Кейде антибиотиктің төзімді деп белгіленуі бактерияның қасиеттеріне негізделеді, олар резистенттіліктің белгілі механизмдерімен байланысты, мысалы бета-лактамаза өндіру мүмкіндігі. Дәріге қарсы немесе көп дәріге қарсы тұрақтылықтың нақты үлгілері, мысалы кең спектрлі бета-лактамазаның болуы байқалуы мүмкін. Белгілі бір кезеңде жүргізілген антимикробтық сезімталдық сынақтарының нәтижелері әдетте кесте түрінде жинақталап, антибиограмма құрастырылады. Антибиограммалар клиникалық дәрігерге зертханалық нәтижелер алынғанға дейін жергілікті резистенттілік үлгілеріне сүйене отырып, эмпирикалық антимикробтық емді таңдауға көмектеседі. Антибиотиктермен емдеудің ең жақсы тәсілі – аурудың қоздырғышын және оның антибиотиктерге сезімталдығын анықтау. Зертханалық микробиологиялық баяндамалар қол жетімді болғанға дейін эмпирикалық емдеу көбінесе басталады. Бұл клиникалық нұсқауларға сәйкес, жиі кездесетін немесе салыстырмалы түрде жеңіл инфекциялар (мысалы, қауымдық пневмония) немесе кешіктірілген емдеу қауіпті салдарға әкелетін сепсис немесе бактериялық менингит сияқты ауыр инфекциялар үшін болуы мүмкін. және басқа да мүмкіндік инфекциялары. Антибиотиктерді таңдауға басқа да факторлар әсер етуі мүмкін, соның ішінде инфекция ошағына ену қажеттілігі (мысалы, абсцесс) немесе инфекцияның бір немесе бірнеше себептері үлгіде анықталмағаны туралы күдік. Традициялық әдістер әдетте 12 мен 48 сағатқа дейін алады, бірақ кейде бес күнге дейін созылуы мүмкін. Қосымша зерттеулер қазіргі сынақ әдістерінің кемшіліктерін жоюға бағытталған. Фенотиптік әдістердің нәтижелерін алуға қажетті уақыттан басқа, олар еңбек талап етеді, тасымалдау қиын және ресурстары шектеулі жағдайларда қолдану қиын, сондай-ақ кросс-контаминация қаупі бар. Резистенттілік гендерін анықтау үшін сандық ПТР зерттеулері жүргізілуде. Оқшауланған бактериялардың геномдық тізбектеуі де зерттелуде және шығындар төмендеп, жылдамдық артқан сайын қолжетімділігі артады. Сонымен қатар, микрофлюидика зерттелді, ол аз мөлшерде сұйықтық пен оптикалық, электрохимиялық және магниттік сияқты әртүрлі сынақ әдістерін пайдаланады. Мұндай талдаулар үшін көп сұйықтық қажет емес, олар жылдам және тасымалдауға ыңғайлы. Флуоресцентті бояулардың қолданылуы зерттелді. Бұл биомаркерлерге бағытталған, бактерия антибиотикке төзімді болған кезде жасушаларда кездесетін нуклеин қышқылының тізбектеріне арналған таңбаланған белоктарды қамтиды. Бактериялардың оқшауланған түрі бекітіліп, содан кейін ерітіледі. Оқшауланған түйіршік флуоресцентті бояумен өңделеді, ол қарағанда люминесцентті болады. Қазіргі платформаларды жақсарту, соның ішінде фенотиптік үлгілерде ЭТТ-ны жылдам анықтауға мүмкіндік беретін бейнелеу жүйелерін жақсарту; немесе өзгерістерді оңай көру үшін бактериялық өсімді көрсететін биолюминесцентті ферменттерді пайдалану да зерттелуде.