Дополнительный материал к занятию
План изучения темы
Исходный уровень знаний
Для усвоения материала темы необходимо знать:
- морфологию и физиологию грибов и других продуцентов антибиотиков;
- участие структурных элементов клеток прокариотов в их физиологических функциях;
- состав и функции нормальной микрофлоры организма человека.
Цель занятия
1. Познакомиться с основными группами химиотерапевтических препаратов с антимикробной активностью.
2. Усвоить сведения о механизмах лекарственной устойчивости бактерий.
3. Изучить методы определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам и химиотерапевтическим препаратам.
4. Усвоить особенности строения бактериофагов. Освоить методы получения и титрования бактериофагов. Ознакомиться с практическим использованием бактериофагов в медицине и микробиологии.
1. Химиотерапевтические препараты и антибиотики: источники получения, механизм действия, практическое применение.
2. Лекарственная устойчивость микроорганизмов: механизмы формирования, методы определения, способы преодоления.
3. Бактериофагия: природа бактериофагов, их структура, взаимодействие с бактериальной клеткой, специфичность, выделение и титрование бактериофагов, практическое применение.
После изучения темы студент должен уметь
1. Определить антибиотикограмму исследуемой культуры диско-диффузионным методом.
2. Интерпретировать результаты изучения чувствительности бактерий к антибиотикам, полученные методом бумажных дисков и методом серийных разведений.
3. Установить феномен бактериофагии на плотных и жидких питательных средах, оценить полученные результаты.
4. Применить бактериофаг для профилактики и терапии инфекционных заболеваний.
Критериями антимикробной активности препарата являются минимальная подавляющая концентрация (МПК) и минимальная бактерицидная концентрация (МБК). МПК – это наименьшая концентрация антибиотиков, которая in vitro полностью подавляет видимыйрост бактерий. Она выражается в мг/л или мкг/мл. МБК – это наименьшая концентрация антибиотика, которая вызывает бактерицидный эффект. Для её определения необходимо провести высев из пробирок (визуально отсутствует рост) на плотный питательный агар, не содержащий антибиотик. Этот показатель имеет большое клиническое значение. На основе метода серийных разведений созданы микрометоды, предусматривающие использование меньшего объёма питательной среды. В настоящее время для проведения такого рода исследований выпускаются многочисленные коммерческие наборы, состоящие из высушенных стабилизированных разведений антибиотиков, которые разбавляются суспензией тест-микроба. Данные наборы могут храниться в обычных условиях, вследствие чего исключается необходимость в приготовлении разведений среды и антибиотиков в лабораторных условиях. Достоинством тестов микроразведений является также то, что они включаются в автоматизированную систему.
На основании полученных данных (диаметра зоны задержки роста или величины МПК) микроорганизмы подразделяют на чувствительные, умеренно-резистентные и резистентные. Для разграничения этих категорий используют так называемые пограничные концентрации антибиотиков, которые не являются неизменными величинами. Они пересматриваются по мере изменения чувствительности популяции микроорганизмов. Разработкой и пересмотром критериев интерпретации занимаются ведущие специалисты (химиотерапевты, микробиологи), входящие в специальные комитеты. Одним из них является национальный комитет по клиническим лабораторным стандартам (National Committee for Clinical Laboratory Standards – NCCLS), организованный в США. В настоящее время стандарты NCCLS используются как международные для оценки результатов определения чувствительности бактерий при многоцентровых микробиологических и клинических исследованиях.
Определение чувствительности бактерий к антибиотикам
Критерием чувствительности микроорганизмов к антибиотикам является минимальная подавляющая концентрация (МПК) или минимальная ингибирующая концентрация (МИК) антибиотика, задерживающая рост возбудителя при стандартных условиях постановки опыта.
Для определения лекарственной устойчивости используют суточную чистую культуру возбудителя, выделенную из организма больного, и стандартную питательную среду (АГВ или Мюллер-Хинтон агар) для её посева.
Определение чувствительности микроорганизмов к антибиотикам проводят диско-диффузионным методом или методом серийных разведений антибиотика в жидких или плотных средах.
Диско-диффузионный метод
Определение чувствительности к антибиотикам методом бумажных дисков основано на диффузии антибиотика в питательную среду. Концентрация антибиотиков в дисках подобрана таким образом, чтобы диаметры зон задержки роста стандартных тест-микроорганизмов соответствовали международным стандартам. Эта концентрация соответствует средней терапевтической дозе для стандартных штаммов микроорганизмов.
Приготовленную взвесь микроорганизмов засевают на поверхность специальной среды (АГВ или агар Мюллер-Хинтона) в чашки Петри. Затем стерильным пинцетом на засеянную поверхность помещают на равном расстоянии друг от друга, от краев и центра чашки стандартные бумажные диски, пропитанные растворами различных антибиотиков (также можно использовать специальные устройства и диспенсеры). Засеянные чашки выдерживают в термостате при температуре, оптимальной для роста исследуемых бактерий. Если бактерии чувствительны к данному антибиотику, то вокруг диска образуется зона задержки роста. Диаметр зоны задержки роста соответствует степени чувствительности исследуемого микроорганизма к данному антибиотику. Окончательный результат оценивается по специальным таблицам, в которых указаны диаметры зон задержки роста стандартных культур, чувствительных, устойчивых и умеренно-устойчивых.
Метод дисков не даёт надежных данных при определении чувствительности микроорганизмов к плохо диффундирующим в агар полипептидным антибиотикам (например, полимиксину, ристомицину). Также этот метод не позволяет определить минимальную подавляющую концентрацию антибиотика.