Θρεπτικά Υλικά Καλλιέργειας Βακτηρίων και Συνθήκες Ανάπτυξης

Τα θρεπτικά υλικά καλλιέργειας βακτηρίων είναι οι θρεπτικές παρασκευές στις οποίες αναπτύσσονται τα κλινικά βακτήρια, και οι συνθήκες ανάπτυξης είναι οι φυσικές και ατμοσφαιρικές ρυθμίσεις υπό τις οποίες επωάζονται. Μαζί καθορίζουν ποιοι οργανισμοί μπορεί να ανακτηθούν από ένα δείγμα από ένα εργαστήριο, και η σωστή επιλογή τους αποτελεί το θεμέλιο της διάγνωσης βάσει καλλιέργειας.

Definition

Τα θρεπτικά υλικά καλλιέργειας βακτηρίων είναι στερεές ή υγρές υποστρώσεις που παρέχουν τα θρεπτικά συστατικά που απαιτούνται για την ανάπτυξη των βακτηρίων, και οι συνθήκες ανάπτυξης είναι οι ελεγχόμενες φυσικές και ατμοσφαιρικές παράμετροι υπό τις οποίες επωάζονται τα ενοφθαλμισμένα θρεπτικά υλικά για την ανάκτηση των ενδιαφερόντων οργανισμών.

Scope

Το θέμα καλύπτει τη σύνθεση και τις κατηγορίες των θρεπτικών υλικών που χρησιμοποιούνται στην κλινική βακτηριολογία, συμπεριλαμβανομένων των γενικής χρήσης, εμπλουτισμένων, εκλεκτικών και διαφορικών συνθέσεων, μαζί με τις μεταβλητές επώασης που διέπουν την ανάκτηση, όπως η θερμοκρασία, η ατμόσφαιρα και ο χρόνος. Αντιμετωπίζει τα θρεπτικά υλικά και τις συνθήκες ανάπτυξης ως μεθοδολογικό αντικείμενο και δεν παρέχει κλινικές οδηγίες για μεμονωμένους ασθενείς.

Core questions

• Τι διακρίνει τα θρεπτικά υλικά γενικής χρήσης, τα εμπλουτισμένα, τα εκλεκτικά και τα διαφορικά;
• Πώς επηρεάζουν η θερμοκρασία επώασης, η ατμόσφαιρα και η διάρκεια την ανάκτηση;
• Γιατί ορισμένα βακτήρια απαιτούν ειδικά θρεπτικά υλικά ή ατμόσφαιρες για να αναπτυχθούν;

Key concepts

• Εμπλουτισμένα θρεπτικά υλικά
• Εκλεκτικά θρεπτικά υλικά
• Διαφορικά θρεπτικά υλικά
• Αερόβια, αναερόβια και καπνόφιλη επώαση
• Απαιτητικοί οργανισμοί
• Στερεή έναντι ζωμού (υγρής) καλλιέργειας
• Χρωμογονικά θρεπτικά υλικά

Mechanisms

Τα θρεπτικά υλικά παρέχουν άνθρακα, άζωτο, άλατα και αυξητικούς παράγοντες, και μπορεί να συμπληρωθούν με αίμα ή άλλους εμπλουτισμούς για την υποστήριξη απαιτητικών οργανισμών. Τα εκλεκτικά θρεπτικά υλικά ενσωματώνουν παράγοντες που καταστέλλουν την ανεπιθύμητη χλωρίδα, επιτρέποντας παράλληλα την ανάπτυξη των στόχων οργανισμών, και τα διαφορικά θρεπτικά υλικά περιλαμβάνουν δείκτες που αποκαλύπτουν μια μεταβολική ιδιότητα, βοηθώντας στη διάκριση των αποικιών. Η ανάπτυξη εξαρτάται επίσης από την επώαση: πολλοί παθογόνοι οργανισμοί αναπτύσσονται καλύτερα κοντά στη θερμοκρασία του σώματος, ορισμένοι απαιτούν ατμόσφαιρα εμπλουτισμένη με διοξείδιο του άνθρακα (καπνόφιλη), και οι αυστηροί αναερόβιοι απαιτούν αποκλεισμό οξυγόνου. Η αντιστοίχιση του θρεπτικού υλικού και της ατμόσφαιρας με τον ύποπτο παθογόνο οργανισμό και τον τύπο του δείγματος μεγιστοποιεί την ανάκτηση, γι' αυτό τα εργαστήρια προσαρμόζουν τις ρυθμίσεις καλλιέργειας στην κλινική ερώτηση (Baron 2013; Jorgensen 2015).

Clinical relevance

Η επιλογή των θρεπτικών υλικών και των συνθηκών εξηγεί γιατί μια τυπική καλλιέργεια μπορεί να παραλείψει απαιτητικούς ή αναερόβιους οργανισμούς, εκτός αν ζητηθούν ειδικές μέθοδοι, και γιατί η ανάκτηση ενός οργανισμού εξαρτάται από την πρόβλεψή του από το εργαστήριο. Αυτή η κατανόηση υποστηρίζει την κριτική ανάγνωση των αναφορών καλλιέργειας· περιγράφει πώς παράγονται τα αποτελέσματα και δεν αποτελεί βάση για μεμονωμένες διαγνωστικές ή θεραπευτικές αποφάσεις.

Evidence & guidelines

Τυπικά εγχειρίδια αναφοράς περιγράφουν τη σύνθεση και τη χρήση των θρεπτικών υλικών καλλιέργειας και των συνθηκών επώασης στην κλινική βακτηριολογία (Jorgensen 2015), και οι οδηγίες χρήσης συνδέουν τον τύπο του δείγματος με τις κατάλληλες ρυθμίσεις καλλιέργειας (Baron 2013).

History

Οι στερεές καλλιέργειες μεταμόρφωσαν τη βακτηριολογία στα τέλη του δέκατου ένατου αιώνα, επιτρέποντας την απομόνωση καθαρών αποικιών, και η επακόλουθη ανάπτυξη εμπλουτισμένων, εκλεκτικών και διαφορικών συνθέσεων επέκτεινε το εύρος των οργανισμών που μπορούσαν να ανακτηθούν και να διακριθούν, ένα σύνολο μεθόδων κωδικοποιημένο σε τυπικά εγχειρίδια (Jorgensen 2015).

Seminal works

• jorgensen-2015
• baron-2013

Frequently asked questions

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ εκλεκτικών και διαφορικών θρεπτικών υλικών;

Τα εκλεκτικά θρεπτικά υλικά περιέχουν παράγοντες που αναστέλλουν τους ανεπιθύμητους οργανισμούς, ώστε να μπορούν να αναπτυχθούν τα βακτήρια-στόχοι, ενώ τα διαφορικά θρεπτικά υλικά περιλαμβάνουν δείκτες που καθιστούν τις αποικίες με μια συγκεκριμένη μεταβολική ιδιότητα οπτικά διακριτές· ένα μόνο θρεπτικό υλικό μπορεί να είναι και τα δύο.

Γιατί μια καλλιέργεια μπορεί να είναι αρνητική ακόμα και όταν υπάρχει λοίμωξη;

Απαιτητικοί, αναερόβιοι ή βραδέως αναπτυσσόμενοι οργανισμοί μπορεί να μην αναπτυχθούν σε τυπικά θρεπτικά υλικά ή υπό τυπικές ατμόσφαιρες, οπότε η ανάκτηση εξαρτάται από τη χρήση θρεπτικών υλικών και συνθηκών επώασης κατάλληλων για τον ύποπτο παθογόνο οργανισμό από το εργαστήριο.