6. Методы определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам

Критериями активности того или иного препарата выступают минимальная ингибирующая концентрация (МИК) — наименьшая концентрация препарата, тормозящая рост тест-культуры, и минимальная бактерицидная концентрация (МБК) — наименьшая концентрация препарата, вызывающая бактерицидный эффект, т.е. гибель 99,9 % микроорганизмов.

Основными методами определения антибиотикочувствительности бактерий in vitro является метод серийных разведений, диффузии в агар (бумажных дисков), ускоренные методы определения чувствительности к антибактериальным препаратам, определение способности к продукции бета-лактамазы, Е-тест.

Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам методом серийных разведений (количественный метод). Данный метод определения антибиотикочувствительности является количественным и позволяет определить МИК и МБК. Серийный метод титрования может быть выполнен в разных объемах среды (от 1 до 10 мл). Эксперименты выполняются в условиях асептики при использова­нии стерильных пипеток для каждого ингредиента реак­ции. Титрование можно проводить в плотных и жидких средах.

При титровании в жидких средах в ряд пробирок на­ливают питательную среду в строго определенном объе­ме. Количество пробирок определяется количеством раз­ведений препарата, которое необходимо взять в опыт. В 1-ю пробирку вносят определенное количество раство­ра антибиотика, перемешивают, затем определенный объ­ем смеси из 1-й пробирки переносят во 2-ю, перемешива­ют и переносят то же количество смеси из 2-й в 3-ю и т. д. Из последней пробирки, содержащей антибиотик, такой же объем смеси выливают, чтобы во всех пробирках объем жидкости был одинаков. Кратность разведения антибиотика обычно выбира­ют равной двум. Пробирка, не содержа­щая антибиотика, является контрольной. После этого во все пробирки, содержащие серийно разведенный анти­биотик, и в контрольную пробирку вносят одинаковое ко­личество взвеси тест-культуры. Штатив с про­бирками встряхивают и ставят в термостат при 37°С на 18—20 ч.

Взвесь клеток исследуемой культуры готовят на изотоничес­ком растворе хлорида натрия при обязательном сравне­нии со стандартами мутности.

Метод серийных разведений в плотных средах отли­чается тем преимуществом, что микробы-загрязнители при этом легко выявляются и не изменяют общих результатов титрования, тогда как на жидких средах весь опыт может оказаться безрезультатным из-­за попадания в пробирки хотя бы единичных клеток посторонних устойчивых микроорганизмов. Этот метод используют и при работе с микроорганизмами, ко­торые не растут на обычных жидких средах, например, микобактерии туберкулеза. Гото­вят ряд серийных разведений антибиотика, а затем вно­сят по 1 мл каждого разведения в пробирку, содержа­щую 4 мл расплавленной и охлажденной до 45—50°С агаризованной среды. Затем пробирки скашивают до за­стывания агара, а на поверхность плотной среды петлей засевают взвесь тест-культуры.

Для выявления бактерицидного действия препарата делают высев на МПА из всех пробирок, где визуально не отмечен рост микроорганизма (рис. 17).

Бактерия

MИК=1 мг/мл

24 часа

37°С

8 4 2 1 0,5 0,25 8 4 2 1 0,5 0,25

МБК=4 мг/мл

Рис. 17. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам методом серийных разведений

Определение чувствительности микроорганизмов методом дисков (качественный метод) — метод диффузии в агар с применением стандартных дисков, пропитанных различными антибиотиками в определенных концентрациях (рис. 18). Оценка результатов связана с существованием зависимости между размером зоны подавления роста исследуемых культур вокруг дисков и значениями МИК соответствующих антибиотиков (чувствительностью микроорганизмов). Имеются специальные таблицы для оценки результатов, в соответствии с которыми культуры определяют как чувствительные, промежуточно чувствительные и устойчивые (резистентные) к тестируемому антибиотику. Диско-диффузионный метод используется для оценки эффективности антибиотиков в клини­ческих условиях. Питательную среду (Мюллера-Хинтона-2, АГВ) разливают в чаш­ки, помещенные на строго горизонтальной поверхности, заполнив их на одинаковую высоту 4 мм (25 мл среды для чашек с внутренним диаметром 9 см). Клинический материал или культуру микроорганизмов, выделенную от больного, засевают на поверхность питательного ага­ра сплошным газоном.

П осле посева крышку чашки при­открывают не более чем на 15 мин и дают поверхности среды подсохнуть. Затем стерильным пинцетом следует положить на поверхность агара бумажные диски, про­питанные раствором определенного антибиотика, и слег­ка придавить. Расстояние между дисками и краем чаш­ки должно быть не менее 15 мм.

Рис. 18. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам диско-диффузионным методом.

Чашки инкубируют около 18 ч при 37°С в перевернутом положении. При на­личии чувствительной к антибиотику микрофлоры вокруг со­ответствующих дисков отмечается зона угнетения роста микроорганизмов. Диаметр зоны измеряют с точностью до 1 мм, определяя чувствительность (чувствительность, промежуточная чувствительность и резистентность).

Элипсометрический метод (Е-тест) занимает промежуточное положение между методом бумажных дисков и методом серийных разведений, являясь качественно-количественным методом (рис. 19). В нем используется узкая полоска полимера, пропитанная разными концентрациями антибиотика (от минимальных до макси­мальных), которая наносится на поверхность плотной питательной среды, предварительно засеянной испытуемой культурой. Задержка роста культуры вокруг полоски наблюдается в той зоне, где концентрация антибиотика выше МИК. На поверхности полоски нанесены величины концентрации антибиотика в каждом участке. Если культура обладает чувствительностью к антибиотику, то зона задержки роста имеет каплевидную (элипсовидную) форму. За величину минимальной ингибирующей концентрации (МИК) антибиотика принимают отрезок полоски, к которому вплотную подходит рост микроба.

Рис. 19. Определение чувствительности микроорганизмов с помощью Е-тестов.

Интерпретация результатов определения чувствительности микробных культур

На основании получаемых количественных данных (диаметра зоны подавления роста антибиотика или значения МИК) микроорганизмы подразделяют на чувствительные, промежуточно чувствительные и резистентные.

Чувствительные микроорганизмы (S — sensible). 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.

Резистентные микроорганизмы (R — 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 с промежуточной чувствительностью (I — intermediate). Клинически промежуточную чувствительность у бактерий подразумевают в случае, если инфекция, вызванная 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.

Значение минимальной бактерицидной концентрации 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.