API-идентификация микроорганизмов в экспресс-лаборатории

Ручные системы идентификации микроорганизмов API® (bioMerieux, Франция) основаны на биохимических тестах и используются в качестве референсного метода идентификации во всем мире.

а) Описание метода. API-системы представляют собой миниатюрные биохимические ряды. Система состоит из стрипа, изготовленного из прозрачного пластика, размером не более 20,5 см, сред и вспомогательных реактивов. Стрип состоит из лунок, в которые внесены лиофилизированные субстраты для определения специфической ферментативной активности микроорганизма, а также его способности утилизировать углеводы.

В лунки вносится суспензия чистой культуры микроорганизма, приготовленная на основе физиологического раствора, дистиллированной воды и/или питательной среды (в зависимости от исследуемого микроорганизма). Здесь происходит растворение субстратов. Далее стрип инкубируют в соответствующих условиях и через 18—24 ч (2 или 4-4,5 ч для «быстрых» стрипов) учитывают результат. Учет результата происходит по изменению цвета среды, спонтанному или проявляющемуся после добавления соответствующих реактивов. Например, при утилизации определенного углевода в процессе роста культуры происходит накопление кислых продуктов метаболизма и понижение pH среды, в результате чего pH-индикатор, внесенный в среду, меняет цвет. В некоторых случаях наличие или отсутствие роста регистрируют по мутности раствора при сравнении с контрольными лунками.

Таким образом, API-системы наиболее близки к классическим биохимическим рядам, но имеют ряд неоспоримых преимуществ:

• в стрип входит от 10 до 24 тестов, тогда как классические ряды состоят, как правило, из 5-6 тестов. Это позволяет идентифицировать гораздо большее число таксонов и значительно повышает достоверность результата;

• с системами API® просто работать. Как правило, изменение цвета среды является явным и хорошо заметным, т. е. учет и интерпретация результата не представляют трудности;

• при производстве систем API® большое внимание уделяется проверке качества и стандартизации, что обеспечивает воспроизводимость результата;

• стрипы имеют достаточно длительный срок хранения, занимают мало места и просты в утилизации.

Спектр микроорганизмов, которые можно идентифицировать при помощи API-систем, очень широк. В таблице ниже приведен перечень стрипов API®, доступных на сегодняшний день. Полный список микроорганизмов, которые можно идентифицировать при помощи систем API®, приведен в другой таблице.

API-идентификация микроорганизмов в экспресс-лаборатории
Стрип API® (представлен заполненный стрип API NH).
API-идентификация микроорганизмов в экспресс-лаборатории
Принцип работы систем API®.
API-идентификация микроорганизмов в экспресс-лаборатории

б) Методика. Идентификация микроорганизма при помощи API-систем проходит в несколько этапов:
1) подготовка культуры;
2) постановка тестов на стрипе (инокуляция, культивирование стрипа и учет результата);
3) интерпретация полученного результата с использованием специальной базы данных.

1. Подготовка культуры. Системы API® предназначены для работы с чистыми культурами. Перед началом идентификации культуру необходимо выделить в чистом виде и провести предварительные тесты (микроскопия окрашенных по Граму мазков, определение каталазной, оксидазной активности, тип гемолиза, морфология колоний, подвижность и т. п.). Для предварительной идентификации в настоящее время имеется большое количество готовых тестов (реактивов) различных производителей. Например, выделенная из кишечника грамотрицательная палочка, не обладающая оксидазной активностью, предположительно относится к энтеробактериям и может быть идентифицирована на стрипах API 20 Е (самая большая база данных), API 10 S (укороченный вариант) или RapiD 20 Е (идентификация только энтеробактерий).

Аналогично грамположительные кокки, проявляющие каталазную активность, могут быть идентифицированы на стрипе API Staph.

Поскольку в основе метода лежат цветные реакции, не следует вносить в стрипы культуры, снятые с хромогенных агаров. Это приводит к получению ложных результатов. Перед идентификацией культуру, выделенную на хромогенном агаре, необходимо пересеять на соответствующую среду общего назначения.

API-идентификация микроорганизмов в экспресс-лаборатории
Как выбрать стрип API®.

2. Постановка тестов (инокуляция, культивирование и учет результата). В лунки стрипа вносится суспензия определенной плотности (по шкале МакФарланда, McF) на основе физиологического раствора, деминерализованной воды и/или питательной среды (для прихотливых микроорганизмов и некоторых тестов, требующих наличия ростовых факторов). В некоторые лунки для локального создания анаэробных условий поверх суспензии наносится минеральное (вазелиновое) масло. Далее заполненный стрип культивируют в соответствующих условиях (атмосфера, температура) в течение, как правило, 18-24 ч или 2,5-4 ч —для «быстрых» стрипов. По окончании инкубации производят учет результатов (реакция положительная + / реакция отрицательная —). Совокупность результатов всех тестов составляет уникальный профиль микроорганизма (или группы микроорганизмов).

3. Интерпретация полученного результата. Интерпретация осуществляется путем сравнения полученного результата с базой данных API®. Последняя содержит информацию о таксонах, которые можно идентифицировать при помощи систем API®. Для каждого таксона известны вероятность положительной реакции для каждого теста, а также наиболее типичный биохимический профиль, встречаемость и пр.

Таксон может являться:
1) видом (например, Klebsiella oxytoca);
2) группой штаммов одного вида с идентичными биохимическими характеристиками (например, Escherichia coli 1), такое разделение позволяет повысить качество идентификации;
3) составным таксоном, т. е. группой видов, которые нельзя дифференцировать на данном стрипе (например, Citrobacter armalonaticus/fameri или Gordona spp).

Интерпретация результата осуществляется при помощи специального программного обеспечения. В программу вводится полученный биохимический профиль, и она выдает ответ с комментариями, касающимися качества идентификации (например, отличная идентификация, приемлемая идентификация и пр.), типичности профиля и каждой отдельной реакции, а также с рекомендованными дополнительными тестами при необходимости таковых для окончательной идентификации.

Интерпретацию можно осуществлять и вручную при помощи Индекса профилей — книги, содержащей список профилей, которые можно получить на стрипах API®, и дополнительную информацию. При использовании Индекса профилей необходимо просто найти в книге полученный профиль.

Таким образом, системы API® позволяют быстро идентифицировать подавляющее большинство микроорганизмов, встречающихся в клинической практике. После выделения чистой культуры процесс идентификации занимает около 20 ч или 5 ч («быстрые» стрипы).

- Читать далее "Полный список микроорганизмов, которые можно идентифицировать на стрипах API"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 7.09.2019

Остались вопросы или замечания?

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.