Определение чувствительности микроорганизмов к антибиотикам

Растущая устойчивость многих патогенных микроорганизмов к антибактериальным препаратам — сейчас одна из наиболее серьезных проблем здравоохранения на глобальном уровне. Микроорганизмы, устойчивые к антимикробным препаратам, обуславливают высокую заболеваемость и смертность. Помимо идентификации микроорганизма, вызывающего инфекционное заболевание, необходимо определить чувствительность и резистентность к антибиотикам, чтобы прогнозировать ответ возбудителей на конкретные антимикробные препараты. Это позволяет начать наиболее подходящую терапию и принять меры по предотвращению распространения инфекции. Кроме того, лабораториям необходимо выявлять тенденции и особенности формирования резистентности у клинически значимых микроорганизмов. Это улучшит понимание и способность бороться с резистентностью, в том числе с помощью скоординированной рациональной противомикробной терапии, политики инфекционного контроля и профилактических мер.

Для решения данной задачи используют несколько методов исследования: диско-диффузионный, метод серийных разведений, метод Е-тестов, пограничных концентраций и другие.

Нередко в качестве эпидемического маркера используют резистограмму штаммов - данные по их устойчивости/чувствительности к химиопрепаратам, что позволяет оценивать идентичность штаммов, выделенных из разных источников.

Чувствительность микроорганизмов к антибиотикам и другим химиотерапевтическим препаратам необходимо определять в каждом случае инфекции и периодически — в ходе лечения. Главным показателем чувствительности является — минимальная ингибирующая концентрация - МИК (мкг/мл), т. е. минимальная концентрация антибиотика, задерживающая рост микроба-возбудителя в стандартном опыте. Значение величины МИК определяют методом серийных разведений или методом диффузии в агар (дисками или Е-тестами).

В любом случае критерием чувствительности является значение величины терапевтического индекса

Т = МИК/К, где К — концентрация данного антибиотика (мкг/мл) в очаге инфекции (или в крови) при введении терапевтических доз препарата.

Микроб чувствителен, а антибиотик обычно клинически эффективен при Т < 0,3. Значения К можно найти в специальных таблицах.

На практике величина МИК позволяет отнести испытуемый штамм микроорганизма к одной из 3 категорий: чувствительный, умеренно устойчивый, устойчивый.

Микроорганизм считают чувствительным, если у него нет механизмов резистентное к данному антимикробному средству и при лечении стандартными дозами инфекции, вызванной данным микроорганизмом, отмечается хорошая терапевтическая эффективность. Устойчивым к антимикробному средству считают микроорганизм, если он имеет механизмы резистентности к данному препарату и при лечении инфекций, вызванных этим микроорганизмом, нет клинического эффекта даже при использовании максимальных терапевтических доз этого препарата. Микроорганизм относят к умеренно устойчивым, если по своей чувствительности он занимает промежуточное значение между чувствительными и устойчивыми штаммами и при лечении инфекций, вызванных данным возбудителем, хорошая клиническая эффективность наблюдается только при использовании высоких терапевтических доз препарата (или при локализации процесса в местах концентрации антимикробного средства, например в моче при мочевых инфекциях).

Выбор антибиотика для лечения зависит от чувствительности возбудителя, возможности достижения очага инфекции без снижения активности антибиотика и от его побочного (нежелательного) действия.

Диско-диффузионный метод. При определении чувствительности методом диффузии в агар чистую культуру возбудителя засевают «газоном» на питательный агар в чашке, например, тампоном, смоченном в стандартизованной (10⁸ КОЕ/мл) суспензии микроорганизма. Затем на поверхность агара укладывают стандартные бумажные диски, пропитанные антибиотиками, которые диффундируют в агар, создавая градиент концентрации. На чашку диаметром 90 мм равномерно укладывают не более шести дисков с определенным количеством антибиотика. После инкубирования в термостате измеряют диаметры зон задержки роста вокруг дисков и по специальным таблицам определяют степень чувствительности к тому или иному антибиотику (рис.1).

Рисунок 1. Определение чувствительности микроорганизмов диско-диффузионным методом

Поскольку опыт диффузии ставят в стандартных условиях (состав и количество среды, количество засеваемых микробов, температура и сроки инкубирования, стандартные диски и др.), каждому значению диаметра зоны вокруг диска с антибиотиком соответствует определенное значение МИК. Исходя из этих значений, для каждого антибиотика рассчитаны величины терапевтического индекса, что позволяет по диаметру зоны определить степень чувствительности к тому или иному антибиотику: чувствительные (S), умеренно устойчивые (I) и устойчивые (R). К категории S (от англ. sensitive, чувствительный) относят те, для которых использование средних терапевтических доз будет достаточным для трехкратного превышения МИК. В категорию I (от англ. intermediate, промежуточный) относят те микробы, для подавления которых потребуются максимальные терапевтические дозы. Категорию R (от англ. resistant, устойчивый) составляют те микроорганизмы, в отношении которых данный антибиотик будет неэффективным in vivo.

Метод дисков не дает надежных данных при определении чувствительности микроорганизмов к плохо диффундирующим в агар полипептидным антибиотикам (например, полимиксин, ристомицин). Если эти антибиотики предполагается использовать для лечения, рекомендуется определять чувствительность микроорганизмов методом серийных разведений.