محیط‌های کشت باکتریایی و شرایط رشد

محیط‌های کشت باکتریایی، آماده‌سازی‌های مغذی هستند که باکتری‌های بالینی روی آن‌ها رشد می‌کنند و شرایط رشد، تنظیمات فیزیکی و اتمسفری هستند که تحت آن‌ها باکتری‌ها انکوبه می‌شوند. این دو با هم تعیین می‌کنند که آزمایشگاه چه ارگانیسم‌هایی را می‌تواند از یک نمونه بازیابی کند و انتخاب صحیح آن‌ها اساس تشخیص مبتنی بر کشت است.

Definition

محیط‌های کشت باکتریایی، بسترهای جامد یا مایعی هستند که مواد مغذی لازم برای رشد باکتری‌ها را فراهم می‌کنند و شرایط رشد، پارامترهای فیزیکی و اتمسفری کنترل‌شده‌ای هستند که تحت آن‌ها محیط‌های تلقیح‌شده برای بازیابی ارگانیسم‌های مورد نظر انکوبه می‌شوند.

Scope

این موضوع شامل ترکیب و دسته‌بندی محیط‌های مورد استفاده در باکتری‌شناسی بالینی، از جمله فرمولاسیون‌های عمومی، غنی‌شده، انتخابی و افتراقی، همراه با متغیرهای انکوباسیون که بازیابی را کنترل می‌کنند، مانند دما، اتمسفر و زمان است. این موضوع محیط‌ها و شرایط رشد را به عنوان یک مبحث روش‌شناختی بررسی می‌کند و دستورالعمل‌های بالینی برای بیماران خاص ارائه نمی‌دهد.

Core questions

• چه چیزی محیط‌های عمومی، غنی‌شده، انتخابی و افتراقی را از هم متمایز می‌کند؟
• چگونه دما، اتمسفر و مدت زمان انکوباسیون بر بازیابی تأثیر می‌گذارند؟
• چرا برخی باکتری‌ها برای رشد به محیط‌ها یا اتمسفرهای خاصی نیاز دارند؟

Key concepts

• محیط‌های غنی‌شده
• محیط‌های انتخابی
• محیط‌های افتراقی
• انکوباسیون هوازی، بی‌هوازی و کاپنوفیلیک
• ارگانیسم‌های سخت‌رشد
• کشت جامد در مقابل کشت مایع (براث)
• محیط‌های کروموژنیک

Mechanisms

محیط‌ها کربن، نیتروژن، نمک‌ها و فاکتورهای رشد را تأمین می‌کنند و ممکن است با خون یا سایر غنی‌کننده‌ها برای حمایت از ارگانیسم‌های سخت‌رشد تکمیل شوند. محیط‌های انتخابی حاوی عواملی هستند که فلور ناخواسته را سرکوب می‌کنند در حالی که به ارگانیسم‌های هدف اجازه رشد می‌دهند و محیط‌های افتراقی شامل شاخص‌هایی هستند که یک ویژگی متابولیکی را آشکار می‌کنند و به تمایز کلنی‌ها کمک می‌کنند. رشد همچنین به انکوباسیون بستگی دارد: بسیاری از پاتوژن‌ها در دمای نزدیک به دمای بدن بهترین رشد را دارند، برخی به اتمسفر غنی از دی‌اکسید کربن (کاپنوفیلیک) نیاز دارند و بی‌هوازی‌های اجباری به حذف اکسیژن نیاز دارند. تطبیق محیط و اتمسفر با پاتوژن مشکوک و نوع نمونه، بازیابی را به حداکثر می‌رساند، به همین دلیل آزمایشگاه‌ها تنظیمات کشت را با سؤال بالینی تطبیق می‌دهند (Baron 2013; Jorgensen 2015).

Clinical relevance

انتخاب محیط و شرایط توضیح می‌دهد که چرا یک کشت روتین ممکن است ارگانیسم‌های سخت‌رشد یا بی‌هوازی را از دست بدهد مگر اینکه روش‌های خاصی درخواست شود، و چرا بازیابی یک ارگانیسم به پیش‌بینی آن توسط آزمایشگاه بستگی دارد. این درک از خواندن انتقادی گزارش‌های کشت حمایت می‌کند؛ این توضیح می‌دهد که نتایج چگونه تولید می‌شوند و مبنایی برای تصمیمات تشخیصی یا درمانی فردی نیست.

Evidence & guidelines

متون مرجع استاندارد، فرمولاسیون و استفاده از محیط‌های کشت و شرایط انکوباسیون را در باکتری‌شناسی بالینی توصیف می‌کنند (Jorgensen 2015)، و راهنمایی‌های استفاده، نوع نمونه را به تنظیمات کشت مناسب مرتبط می‌کنند (Baron 2013).

History

محیط‌های کشت جامد در اواخر قرن نوزدهم با امکان جداسازی کلنی‌های خالص، باکتری‌شناسی را متحول کردند و توسعه بعدی فرمولاسیون‌های غنی‌شده، انتخابی و افتراقی، دامنه ارگانیسم‌هایی را که می‌توانستند بازیابی و تمایز داده شوند، گسترش داد، مجموعه‌ای از روش‌ها که در کتابچه‌های راهنمای استاندارد کدگذاری شده است (Jorgensen 2015).

Seminal works

• jorgensen-2015
• baron-2013

Frequently asked questions

تفاوت بین محیط‌های انتخابی و افتراقی چیست؟

محیط‌های انتخابی حاوی عواملی هستند که ارگانیسم‌های ناخواسته را مهار می‌کنند تا باکتری‌های هدف بتوانند رشد کنند، در حالی که محیط‌های افتراقی شامل شاخص‌هایی هستند که کلنی‌ها با یک ویژگی متابولیکی خاص را از نظر بصری قابل تشخیص می‌کنند؛ یک محیط واحد می‌تواند هر دو ویژگی را داشته باشد.

چرا ممکن است یک کشت منفی باشد حتی زمانی که عفونت وجود دارد؟

ارگانیسم‌های سخت‌رشد، بی‌هوازی یا کندرشد ممکن است در محیط‌های روتین یا تحت اتمسفرهای استاندارد رشد نکنند، بنابراین بازیابی به استفاده آزمایشگاه از محیط‌ها و شرایط انکوباسیون مناسب برای پاتوژن مشکوک بستگی دارد.