Microbi in crescita in un laboratorio
Le malattie infettive sono spesso diagnosticate in seguito a colture di campioni isolati dal sito di infezione. Vi siete mai chiesti come i dottori sanno che bug avete? Spesso non è così facile capirlo. I laborautori nel laboratorio di microbiologia spesso hanno bisogno di accrescere il bug di un campione, ad esempio dal sangue o espettorato. Questo campione può quindi essere testato cercando di farlo crescere su molte culture diverse per vedere dove cresce meglio.
Come le piante, anche i microbi hanno i loro terreni e condizioni preferiti. Non cresceranno dove semplicemente non possono crescere.
Quindi, qual è esattamente una cultura, però, e in che modo aiuta a diagnosticare un'infezione?
Che cultura è
Una cultura è un modo di far crescere un microbo in un ambiente di laboratorio. Molti batteri, funghi, parassiti e virus possono essere coltivati in laboratorio quando vengono utilizzate le condizioni appropriate. Le caratteristiche precise della coltura in crescita possono essere utilizzate per identificare il microbo specifico. L'uso di un "agente selettivo" può essere utilizzato per determinare le caratteristiche del microbo. Ad esempio, la crescita di Staph aureus in una coltura contenente meticillina (l'agente selettivo) sarebbe indicativa di Staph aureus resistente alla meticillina ( MRSA ).
Queste colture sono solitamente contenute in piastre o tubi che contengono alimenti speciali che consentono a un particolare patogeno o gruppo di agenti patogeni di crescere. Ciò consente alle opere di laboratorio di identificare quale microbo sta crescendo.
Gli operatori di laboratorio possono aver bisogno di far crescere il microbo su più piastre di coltura (o tubi) differenti per individuare esattamente quale microbo sia. Questo può essere come un puzzle investigativo di Sherlock Holmes.
Tipi di infezioni che possono essere diagnosticati
Le colture diagnostiche sono comunemente utilizzate per identificare i microbi infettivi da campioni isolati dalle urine ( infezioni del tratto urinario ), feci (diarrea e malattie di origine alimentare), tratto genitale ( STD ), gola ( mal di gola ) e pelle ( infezioni della pelle ).
Campioni isolati da altre parti del corpo, come il sangue e il midollo spinale, possono anche essere coltivati; questi tipi di infezioni tendono ad essere più gravi e richiedono il ricovero in ospedale.
Tipi di culture Usedmicrobes?
Esistono tre tipi principali di culture:
- Cultura solida Batteri e funghi possono crescere su una superficie solida composta da un mix di sostanze nutritive, sali e agar (un agente gelificante isolato dalle alghe). Questo è spesso su un piatto delle dimensioni del tuo palmo. Molti sono piccoli piatti con gel rosso, alcuni gel sono gialli o di altri colori. Un singolo microbo posto sulla superficie solida può crescere in colonie o singoli gruppi composti da migliaia di cellule. Le colonie sono composte da cloni, in cui tutte le cellule sono identiche l'una all'altra. Questa caratteristica è ciò che rende le colture solide così utili per l'identificazione microbica. Diversi tipi di colonie di varie specie avranno caratteristiche e caratteristiche distinte (ad esempio, colore, dimensione, forma e tasso di crescita della colonia), che aiutano i microbiologi a identificare il microbo.
- Cultura liquida Una coltura liquida viene coltivata in "media" o "brodo" di sostanze nutritive. Si osserva una crescita microbica per quanto velocemente il brodo diventa torbido. Un brodo più nuvoloso in genere significa un numero maggiore di microbi. Le colture liquide possono spesso contenere più specie microbiche, quindi tendono ad essere meno utili delle colture solide per la diagnosi di batteri e funghi e anche dei micobatteri. Le colture liquide, tuttavia, sono più utili per la diagnosi di parassiti, che non formano colonie normali nelle colture solide.
- Coltura cellulare. Alcuni microbi, come la Chlamydia o la Rickettsia, e i virus non possono essere coltivati in colture solide o liquide ma possono essere coltivati in cellule umane o animali. Le colture di cellule umane o animali vengono utilizzate "infettando" la coltura cellulare con il microbo e osservando l'effetto sulle cellule. Ad esempio, molti virus hanno effetti dannosi o "citopatici" sulle cellule che possono essere osservati dai microbiologi. Poiché i metodi di coltura cellulare tendono ad essere più specializzati e richiedono più lavoro e periodi più lunghi per la diagnosi, tuttavia, la coltura cellulare viene solitamente utilizzata secondariamente ad altri metodi diagnostici. Può essere particolarmente difficile far crescere alcuni microbi.
Ingredienti utilizzati in colture
A seconda del particolare tipo di coltura, gli ingredienti varieranno. Esistono molti ingredienti diversi, in quanto possono essere utilizzati per dedurre dove un microbo può e non può crescere, quindi identificare ciò che è il microbo. Spesso non ci dice molto sull'organismo stesso, ma ci aiuta invece a dedurre il nome dell'organismo. Ogni microbo ha il suo gusto particolare nei gel e negli ingredienti della coltura. In generale, la maggior parte delle culture richiede una combinazione di quanto segue:
- Fonte di ammino-azoto (proteine digerite)
- Fattori di crescita (sangue, siero o estratto di lievito)
- Fonte di energia (zuccheri, carboidrati)
- Sali per tampone pH (fosfato, citrato)
- Minerali (calcio, magnesio o ferro)
- Agenti selettivi (antibiotici o prodotti chimici)
- Indicatori o coloranti (per determinare i livelli di acidità)
- Agente gelificante per colture solide (agar)
Fonte:
Mims CA, Playfair, JH, Roitt IM, Wakelin D e Williams, R. Medical Microbiology. Londra: Mosby-Year Book