Современные методы лабораторной диагностики туберкулеза

Фото: ГБУЗ СК «ККПТД»
Туберкулез является одним из самых распространенных в мире заболеваний человека и животных и продолжает оставаться основной причиной смерти среди всех инфекционных заболеваний.
Диагностика туберкулеза — сложный процесс. При выявлении изменений в легких врач выстраивает ряд дифференциально—диагностических мероприятий, так как рентгенологическая картина может соответствовать нескольким заболеваниям. Конечно, компьютерные томографы высокого разрешения, которые сегодня установлены в больницах, это серьезная помощь для врачей, но однозначно сказать, основываясь только на данных рентгенологического исследования, что человек болеет именно туберкулезом, мы не можем. Диагноз должен быть подтвержден этиологически – путем выявления возбудителя, или морфологически — по результатам исследования патологического, операционного материала или материала бронхобиопсий. Для диагностики туберкулёза применяют бактериоскопические, бактериологические, биологические, серологические и аллергологические методы, входящие в обязательный диагностический минимум.
Только после таких исследований можно сказать, что у человека действительно туберкулезное воспаление. Именно поэтому в структуре противотуберкулезного стационара есть бактериологическая лаборатория.
Бактериологическая лаборатория ГБУЗ «ККПТД» является головной бактериологической лабораторией противотуберкулезной службы Ставропольского края. Заведующая бактериологической лабораторией — Михайлова Инна Геннадьевна – врач высшей категории. В штате лаборатории 4 врача—бактериолога (2 врача—бактериолога с высшей квалификационной категорией); 3 медико—лабораторных техника(фельдшера—лаборанта, все с высшей квалификационной категорией); 3 лаборанта(все с высшей квалификационной категорией). Все имеют сертификаты(аккредитацию) по специальности "бактериология".
Фото: ГБУЗ СК «ККПТД»
Бактериологическая лаборатория ГБУЗ СК «ККПТД» построена и оснащена в 2008 году благодаря проектам: «Профилактика, диагностика и лечение туберкулеза и СПИДа», МБРР, «Борьба с мультирезистентным туберкулезом путем усовершенствования диагностики в СК» в рамках программы ВОЗ «Туберкулез в мире»
Неоценимую всестороннюю консультативно—методическую и практическую помощь в осуществлении данного проекта оказал его куратор – профессор Кнут Фельдман.
По уровню оснащения современным высокотехнологичным оборудованием для бактериологической и молекулярно—генетической диагностики туберкулеза и соответствию требованиям СП 1.3.2322—08 «Безопасность работы с микроорганизмами III—IV групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней» занимает одно из первых мест в РФ.
Для лабораторной диагностики туберкулеза используется любой биологический материал в соответствии с локализацией процесса: мокрота, аспират трахеобронхиальный, кровь, моча, кал, ликвор, эякулят, отделяемое уха, глаз, отделяемое ран и свищей, операционный материал.
Лабораторное исследование проводят как минимум двукратно в течении 2—3 последовательных дней с применением комплекса микробиологических (культуральных) исследований: посевов на жидких и плотных питательных средах, люминесцентной микроскопии, а также молекулярно—биологических исследований.
Люминесцентная микроскопия — самый простой, быстрый и доступный метод диагностики. Обнаружение кислотоустойчивых микобактерий (КУМ) в мазке, полученном из клинического образца, является основой для постановки предварительного диагноза микобактериальной инфекции, в то время как культуральное выделение микобактерий обеспечивает постановку точного диагноза туберкулеза или заболевания, вызванного микобактериями туберкулезного комплекса. До 50—60% клинических образцов с положительной пробой могут не показывать наличие кислотоустойчивых микобактерий (КУМ) в мазке. Следовательно, культуральные методы играют ключевую роль в диагностике микобактериальных инфекций.
Фото: ГБУЗ СК «ККПТД»
Культуральные методы включают в себя посев диагностического материала на специальные плотные и жидкие питательные среды. Обнаружение микобактерий туберкулеза является высокоспецифичным методом, но имеет существенный недостаток: для идентификации бактерии при посеве на классические среды требуется около 4—8 недель. Этот способ выделения микобактерий обладает большей чувствительностью по сравнению с микроскопическим методом и позволяет после обнаружения микобактерий провести исследование по определению чувствительности к противотуберкулезным препаратам. Применение новых питательных сред и специализированного бактериологического оборудования позволяет получить культуру микобактерий уже через 2 недели.
В Краевом клиническом противотуберкулезном диспансере г. Ставрополя в бактериологической лаборатории с 2010 года используются ускоренные методы микробиологической диагностики туберкулеза. Одним из этих методов является культивирование на жидких питательных средах с автоматической регистрацией роста культуры BACTEC MGIT 960.
В сравнении с обычными плотными средами (например, Левенштейна—Йенсена), в автоматизированной системе высеваемость на 15—20% больше, при этом средний период определения положительного роста составляет 8—14 дней. Внедрение системы BACTEC MGIT 960 явилось революционным решением для лабораторных тестов на выявление микобактерий и явилось «золотым стандартом» для выполнения посевов и тестов на чувствительность к противотуберкулезным препаратам. В основе методики лежит изобретение пробирки MGIT — Mycobacteria Growth Indicator Tube, в дно которой встроен флуоресцентный кислородный датчик (бескислородный флюорохром покрытый силиконом) и питательный бульон с обогатительной добавкой BACTEC MGIT Growth Supplement OADC (олеиновая кислота, альбумин, декстроза и каталаза), благодаря которому достигается более эффективное выделение микобактерий и их ускоренный рост. Во время бактериального роста внутри пробирки происходит поглощение свободного кислорода и его замещение углекислым газом. По мере расходования свободного кислорода прекращается ингибирование флюорохрома. Флюоресценция становится видимой при облучении пробирки ультрафиолетовым светом и автоматически регистрируются фотодатчиками, встроенными в прибор BACTEC MGIT 960. Интенсивность свечения прямо пропорциональна уровню расходования кислорода и регистрируется в единицах роста (GU—growth units).
Рост бактерий также может быть определен визуально в случае неоднородности или помутнения среды либо наличия в ней грануловидных или хлопьевидных вкраплений. Рост некоторых нетуберкулезных микобактерий (большинство из них обладает быстрым ростом) приводит к легкой замутненности, в то время как бактерии, вызывающие контаминацию, обычно вызывают выраженную мутность среды.
Фото: ГБУЗ СК «ККПТД»
В основе теста на лекарственную чувствительность микобактерий туберкулеза лежит модифицированный метод пропорции. В процессе определения происходит сравнение скорости роста микобактерий туберкулеза в контрольной пробирке и в пробирках с лекарственными препаратами.
В бактериологической лаборатории используется и полимеразная цепная реакция (ПЦР) — метод молекулярной биологии, позволяющий добиться значительного увеличения малых концентраций определенных фрагментов нуклеиновой кислоты (ДНК) в биологическом материале. После расшифровки ДНК микобактерий туберкулеза и введения в лабораторную практику метода полимеразной цепной реакции (ПЦР), данный способ стал широко применяться в диагностике этого заболевания. Метод высокоспецифичен и позволяет проводить исследования небольшого количества материала. По оценкам ряда исследователей, метод ПЦР по чувствительности и специфичности превосходит культуральный метод диагностики, особенно при внелегочных формах туберкулеза.
Полимеразная цепная реакция ДНК проводится в специальном приборе (термоциклере или амплификаторе), который, согласно введенной программе, изменяет температуру в рабочих ячейках, и если в анализируемом образце присутствует искомая ДНК, то в процессе реакции амплификации происходит образования дополнительных её копий, подлежащих последующей детекции. При каждом цикле амплификации (всего до 35–40) происходит двукратное возрастание числа целевых продуктов ПЦР—ампликонов. При отсутствии факторов, препятствующих эффективной амплификации, после 30 циклов количество копий специфического участка ДНКмишени (ампликонов) увеличивается более чем в 109 раз. Благодаря этому ПЦР нашла применение в лабораторной диагностике для определения настолько малых количеств патогенных микроорганизмов, надежное выявление которых без амплификации невозможно. Теоретически при помощи ПЦР можно обнаружить единичную молекулу ДНК—мишени. На практике для достоверного анализа необходимо присутствие в пробирке с реакционной смесью нескольких десятков копий специфической ДНК. Вышеописанный метод назвали принцип real—time ПЦР.
В настоящее время в России зарегистрировано несколько тест—систем для обнаружения и количественного определения ДНК микобактерий туберкулезного комплекса методом ПЦР в режиме реального времени, а также для определения мутаций, ассоциированных с лекарственной устойчивостью к изониазиду, рифампицину, этамбутолу и фторхинолонам методом ПЦР в режиме реального времени. Эти тест—системы основаны на использовании оригинальной мультиконкурентной аллель—специфичной методики ПЦР в реальном времени. Данный метод обладает высокой чувствительностью и специфичностью (94% и 99% соответственно).
Фото: ГБУЗ СК «ККПТД»
Недавние эпидемиологические исследования показали значительное увеличение роли нетуберкулезных микобактерий (НТМБ) в развитии заболеваний легких у человека. В условиях широкого распространения НТМБ большое значение имеют молекулярно—генетические тест—системы для видовой идентификации микобактерий. Поскольку НТМБ резистентны к большинству противотуберкулезных препаратов, видовая идентификация позволяет дифференцировать микобактериоз и туберкулез с множественной и широкой лекарственной устойчивостью на этапе лабораторной диагностики, сводя к минимуму ошибки при постановке диагноза. В бактериологической лаборатории ГБУЗ СК «ККПТД» используются наборы реагентов с возможностью дифференциальной диагностики 12 видов нетуберкулезных микобактерий в режиме реального времени.
На ряду с Real—Time PCR используется картриджная технология определения ДНК — GeneXpert (рекомендована ВОЗ в 2010 году), благодаря которой появилась возможность одновременного выявления возбудителя методом ПЦР и определения чувствительности микобактерии туберкулеза к рифампицину в течение 2 часов, что позволяет с первых дней лечения назначить адекватную химиотерапию. Таким образом, можно распределять потоки поступающих больных и сразу направлять их в специализированные отделения. Для работы системы используются одноразовые картриджи, содержащие реагенты для ПЦР, в которых и происходит реакция. Поскольку картриджи являются автономными, перекрестная контаминация образцов исключена. Результаты тестов предоставляются в графическом, табличном и цифровом форматах. После загрузки картриджа прибор автоматически производит подготовку образца, амплификацию, обнаружение искомой последовательности нуклеиновой кислоты и предоставление результата.
Бактериологическая лаборатория осуществляет исследования различных видов клинического материала от лиц, находящихся на учете по поводу заболевания туберкулезом и с профилактической целью у категорий населения с повышенным риском заболевания для лечебно—профилактических учреждений общей лечебной сети. С 2020 года бактериологическая лаборатория участвует в тестировании новой коронавирусной инфекции на обнаружение РНК SARS—cov—2 в мазках носоглотки—ротоглотки, методом полимеразной цепной реакции в режиме «реального времени».
Кроме того, здесь выполняются исследования различного материала на вторичную флору и чувствительность к антибактериальным препаратам.
Фото: ГБУЗ СК «ККПТД»
Лаборатория, помимо диагностической работы и выполнения функций аналитического и консультативно—методического центра, осуществляет и научно—исследовательскую деятельность. Основой для этого служит высокий уровень материально—технического оснащения, а перспективными направлениями стали изучение особенностей, в том числе и генетических, штаммов M. tuberculosis, циркулирующих в нашем регионе, а также возможной связи генетических особенностей этнических групп населения нашего края с их подверженностью заболеванию различными формами туберкулеза.
С учетом непрерывных мутаций микобактерий туберкулеза, появляются новые противотуберкулезные препараты и лаборатория расширяет свои диагностические возможности. В настоящее время в нашей центральной бактериологической лаборатории определяется чувствительность ко всем противотуберкулезным препаратам, что позволяет в кратчайшие сроки представлять результаты исследований и найти индивидуальный подход к каждому пациенту.
Новости на Блoкнoт-Ставрополь
Столкнулся с бедой, а власти не помогают? Заснял что-то необычное? Есть чем поделиться? Или хочешь разместить рекламу на наших площадках?
ПРИСЛАТЬ НОВОСТЬ