Infektivne bolesti uzrokuju mikroorganizmi, kao što su bakterija, virusi, gljive, i paraziti.
Liječnici sumnjaju na infekciju na temelju simptoma osobe, rezultata fizičkog pregleda i čimbenika rizika. Prvo, liječnici potvrđuju da osoba ima infekciju, a ne drugu vrstu bolesti. Na primjer, osoba s kašljem i otežanim disanjem može imati upalu pluća (infekciju pluća). Međutim, osoba može umjesto toga imati astmu ili zatajenje srca, koje nisu uzrokovane infekcijom. Kos takve osobe, snimanje prsnog koša može pomoći liječnicima da razlikuju pneumoniju od drugih mogućih poremećaja.
Nakon što liječnici potvrde da osoba ima infekciju, obično je potrebno znati koji specifični mikroorganizam uzrokuje infekciju. Mnogi različiti mikroorganizmi mogu uzrokovati datu infekciju. Na primjer, upala pluća može biti uzrokovana virusima, bakterijama ili, rijetko, gljivama. Liječenje je različito za svaki mikroorganizam.
Mnoge različite vrste laboratorijskih testova mogu identificirati mikroorganizme. Za laboratorijske testove koriste se uzorci krvi, urina, sputuma ili druge tekućine ili tkiva iz tijela. Taj uzorak može biti
-
Obojan i preglan pod mikroskopom
-
Kultiviran (postavljen u uvjete koji potiču rast mikroorganizama)
-
Testiran za antitijela (molekule koje proizvodi imunološki sustav osobe kao odgovor na mikroorganizam)
-
Testiran na mikroorganizme antigeni (molekule iz mikroorganizma koje mogu izazvati imunološki odgovor u tijelu)
-
Testiran na genetski materijal (kao što je DNA ili RNA) iz mikroorganizma
Ni jedan test ne može identificirati svaki mikroorganizam, a testovi koji dobro rade za jedan mikroorganizam često ne funkcioniraju dobro za druge. Liječnici moraju odabrati test temeljen na mikroorganizmu za koji smatraju da najvjerojarnije uzrokuje poremećaj.
Ponekad se obavlja nekoliko različitih testova, obično u određenom redoslijedu, na temelju rezultata prethodnog testa. Svaki test dodatno sužava mogućnosti. Ako se ne napravi pravi test, liječnici možda neće otkriti uzrok infekcije.
Kada se identificira mikroorganizam, liječnici mogu napraviti testove kako bi utvrdili koji su lijekovi najučinkovitiji protiv njega testovi osjetljivosti), a učinkovito liječenje može ranije započeti.
Uzorci za ispitivanje
Uzorak se uzima iz dijela tijela osobe koja će vjerojatno sadržavati mikroorganizam za koji se sumnja da uzrokuje infekciju. Uzorci mogu uključivati
Neki uzorci poslani na testiranje, kao što su ispljuvak, stolica i sluz iz nosa ili grla, obično sadrže mnoge vrste bakterija koje ne uzrokuju bolest. Liječnici moraju razlikovati ove bakterije od onih koje mogu uzrokovati bolest osobe.
Drugi uzorci dolaze iz područja koja obično ne sadrže nikakve mikroorganizme (koji su sterilni), kao što su urin, krv ili cerebrospinalna tekućina (tekućina koja okružuje mozak i leđnu moždinu). Pronalaženje bakterija u takvim uzorcima je abnormalno sve dok je područje iz kojeg je uzet uzorak prvo očišćeno antiseptikom kako bi se spriječila kontaminacija.
Bojenje i pregled pomoću mikroskopa
Liječnici ponekad mogu identificirati mikroorganizam jednostavno gledajući ga pod mikroskopom.
Većina uzoraka tretira se bojanjem. Riječ je o posebnim bojama koje boje mikroorganizme, uzrokujući da se ističu iz pozadine. Neki mikroorganizmi imaju prepoznatljivu veličinu, oblik i obojenu boju koja omogućuje liječnicima da ih prepoznaju.
Međutim, mnogi mikroorganizmi su slični i ne mogu se razlikovati pomoću mikroskopa. Također, mora ih biti dovoljno, i moraju biti dovoljno veliki da ih se može vidjeti mikroskopom. Na primjer, virusi se ne mogu identificirati pomoću mikroskopa jer su premali.
Za bakterije, liječnici često prvo koriste boju po Gramu (mrlja od ljubičaste boje). Bakterije su klasificirane kako slijedi:
Liječnici mogu donijeti neke odluke o liječenju na temelju toga jesu li bakterije gram-pozitivne ili gram-negativne.
Osim Gram boje, mogu se koristiti i druge boje, ovisno o mikroorganizmima za koje se smatra da su prisutni.
Kultura mikroorganizama
Mnogi uzorci sadrže premalo mikroorganizama koji se mogu vidjeti mikroskopom ili se mogu identificirati drugim testovima. Stoga, liječnici obično pokušavaju uzgojiti mikroorganizam u laboratoriju (koji se naziva kultura) sve dok se ne otkrije dovoljno.
Uzorak se stavlja na sterilnu posudu (ploču) ili u epruvetu koja sadrži specifične hranjive tvari kako bi se potaknuo rast mikroorganizama. Različite hranjive tvari koriste se ovisno o tome koji su mikroorganizmi koji liječnici sumnjaju da uzrokuju infekciju. Često liječnici dodaju tvari u posudu ili epruvetu kako bi zaustavili rast mikroorganizama koji ne uzrokuju sumnju na bolest liječnika.
Mnogi mikroorganizmi, kao što su bakterije koje uzrokuju infekcije mokraćnog sustava ili strep grlo, mogu se lako uzgajati u kulturi. Neke bakterije, kao što su bakterije koje uzrokuju sifilis, uopće se ne mogu kultivirati. Ostale bakterije, kao što su one koje uzrokuju tuberkulozu, mogu se uzgajati, ali rastu tjednima. Neki virusi mogu biti kultivirani, ali mnogi ne mogu.
Nakon što se mikroorganizmi uzgajaju, provode se testovi za njihovu identifikaciju i određivanje osjetljivosti i antimikrobna osjetljivosti.
Ispitivanje osjetljivosti i osjetljivosti mikroorganizama na antimikrobne lijekove
Iako liječnici općenito znaju koji su antimikrobni lijekovi učinkoviti protiv različitih mikroorganizama, mikroorganizmi stalno razvijaju otpornost na lijekove koji su ranije bile učinkovite. Stoga se provodi ispitivanje osjetljivosti kako bi se odredilo koliko su učinkoviti različiti antimikrobni lijekovi protiv specifičnog mikroorganizma koji inficira osobu. Ovo testiranje pomaže liječnicima da odrede koji lijek koristiti za infekciju određene osobe ( vidi: Odabir antibiotika).
Kulture se često koriste za ispitivanje osjetljivosti. Jednom kada se mikroorganizam uzgaja u kulturi, liječnici dodaju različite antimikrobne lijekove kako bi vidjeli koji od njih uništavaju mikroorganizam. Oni također testiraju koliko je mikroorganizam osjetljiv na lijek - to jest, je li mala ili velika količina lijeka potrebna za ubijanje mikroorganizma (test osjetljivosti). Ako je potrebna velika količina da se ubije mikroorganizam u laboratoriju, liječnici obično ne koriste taj lijek.
Ponekad genetsko testiranje može se koristiti za otkrivanje gena u mikroorganizmu koji uzrokuju otpornost na određene antimikrobne lijekove. Na primjer, meticilin otporne Staphylococcus aureus (MRSA) bakterije mogu se identificirati testiranjem na mecA gen.
Budući da se testiranje osjetljivosti događa u laboratoriju, rezultat se ne podudara uvijek s onim što se događa u tijelu osobe kada se lijek daje. Čimbenici povezani s osobom koja prima lijek može utjecati na učinkovitost lijeka (). One uključuju sljedeće:
-
Kako dobro djeluje imunološki sustav osobe
-
Koliko je stara osoba
-
Ima li osoba druge poremećaje
-
Kako tijelo apsorbira i obrađuje lijek
Testovi koji otkrivaju antitijela ili antigene mikroorganizama
Neki mikroorganizmi, kao što su bakterije koje uzrokuju sifilis, ne mogu se uzgajati. Da bi dijagnosticirali takve infekcije, liječnici mogu koristiti različite testove koji se nazivaju imunološki testovi. Ovi testovi otkrivaju jedno od sljedećeg:
-
Antitijela, koje proizvodi imunološki sustav osobe kao odgovor na mikroorganizam
-
Mikroorganizmi antigeni (molekule iz organizma koje pokreću imunološki odgovor u tijelu)
Testovi antitijela
Testovi protutijela obično se provode na uzorku krvi zaražene osobe. Oni se također mogu izvesti na uzorcima cerebrospinalne tekućine ili drugih tjelesnih tekućina.
Antitijela su tvari proizvedene od strane imunološkog sustava osobe kako bi se pomoglo u obrani od infekcije. Proizvode ih određene vrste bijelih krvnih stanica kada te bijele krvne stanice naiđu na stranu tvar ili stanicu. Obično je potrebno nekoliko dana da se proizvede antitijelo.
Antitijelo prepoznaje i cilja određenu stranu supstancu (antigen) koje su pokrenule njegovu proizvodnju, tako da je svako antitijelo jedinstveno, napravljeno za određeni tip (vrstu) mikroorganizma. Ako osoba ima antitijela na određeni mikroorganizam, to znači da je osoba bila izložena tom mikroorganizmu i proizvela je imunološki odgovor. Međutim, budući da mnoga antitijela ostaju u krvotoku dugo nakon što se infekcija razriješi, pronalaženje protutijela za mikroorganizam ne znači nužno da je osoba još uvijek zaražena. Antitijela mogu ostati od prethodne infekcije.
Liječnici mogu testirati na nekoliko antitijela, ovisno o tome koje infekcije smatraju vjerojatnima. Ponekad liječnici samo testiraju je li antitijelo prisutno ili ne. Ali obično pokušavaju odrediti koliko je antitijela prisutno. Oni određuju količinu protutijela uzastopnim razrjeđivanjem uzorka na pola dok više ne budu pozitivni na antitijela. Što je potrebno više razrjeđenja dok test ne bude negativan, to je više antitijela u uzorku zaražene osobe.
Budući da imunološki sustav proizvodi dovoljno antitijela za otkrivanje, potrebno je nekoliko dana do tjedana, a dijagnoza infekcije može biti odgođena. Testovi protutijela učinjeni odmah nakon što ljudi postanu bolesni često su negativni. Stoga, liječnici mogu uzeti jedan uzorak odmah, a zatim uzeti još jedan nekoliko tjedana kasnije kako bi vidjeli jesu li se razine antitijela povećale. Ako su razine antitijela niske na prvom testu nakon što ljudi razviju bolest, pronalaženje povećanja razine antitijela nekoliko tjedana kasnije upućuje na aktivnu, trenutnu (a ne prethodnu) infekciju.
Testovi antigena
Antigeni su tvari koje mogu izazvati imunološki odgovor u tijelu. Mikroorganizmi imaju antigene na svojoj površini i unutar njih. Antigen testovi otkrivaju prisutnost mikroorganizma izravno, tako da liječnici mogu brzo dijagnosticirati infekciju, bez čekanja da osoba proizvede antitijela kao odgovor na mikroorganizam. Također, ovi se testovi mogu koristiti kod osoba čiji imunološki sustav ne može proizvesti mnoga antitijela, kao što su osobe koje su nedavno imale transplantaciju koštane srži ili imaju AIDS.
Da bi se napravili antigen testovi, liječnici uzimaju uzorak od osobe i miješaju je s testnim antitijelima sa vjerojatnim mikroorganizmom. Ako se u tom uzorku nalaze neki antigeni iz tog mikroorganizma, oni se vežu na testirano antitijelo. Mogu se koristiti različite metode za detekciju kombinacije antigen-antitijelo. No, bez obzira na metodu, prisutnost antigena znači da je mikroorganizam prisutan i vjerojatno je uzrok infekcije.
Testovi koji otkrivaju genetski materijal u mikroorganizmima
Nazivaju se testovi koji otkrivaju genetski materijal u mikroorganizmima
Ako se mikroorganizam teško kultivira ili identificira drugim metodama, liječnici mogu napraviti testove kako bi identificirali dijelove genetskog materijala mikroorganizma. Ovaj genetski materijal sastoji se od nukleinskih kiselina: deoksiribonukleinske kiseline (DNA) ili ribonukleinske kiseline (RNA).
Lančana reakcija polimeraze (PCR) primjer je ove vrste testa. PCR tehnika se koristi za proizvodnju mnogih kopija gena iz mikroorganizma, što čini mikroorganizam mnogo lakšim za identifikaciju.
Svaki genetski test specifičan je samo za jedan specifični mikroorganizam. To jest, genetski test za virus hepatitisa C otkriva samo taj virus, a ne bilo koji drugi. Stoga se ovi testovi provode samo kada liječnik već posumnja na određenu bolest.
Većina testova temeljenih na nukleinskoj kiselini osmišljena je kako bi se identificirala prisutnost mikroorganizma (nazvan kvalitativni test). Međutim, za određene infekcije, kao što su HIV i hepatitis C, testovi mogu odrediti koliko je genetskog materijala mikroorganizma prisutno (naziva se kvantitativno testiranje) i tako odrediti koliko je infekcija teška. Kvantitativni testovi također se mogu koristiti za praćenje uspješnosti liječenja.
Testovi na temelju nukleinske kiseline ponekad se mogu koristiti za provjeru mikroorganizama za gene ili genske mutacije koje mikroorganizam čine otpornim na lijek. Međutim, ovi testovi nisu potpuno točni, jer nisu poznate sve mutacije rezistencije. Dakle, testovi ne mogu provjeriti mogu li svi geni za otpornost biti prisutni. Također, ovi testovi su skupi, nisu široko dostupni i dostupni su samo za nekoliko mikroorganizama.
Ostali testovi koji se koriste za identifikaciju mikroorganizama
Ponekad se testovi koji identificiraju neke druge jedinstvene karakteristike mikroorganizama nazivaju
Ovi testovi su tako nazvani jer se na njima temelji identificiranje genetskog materijala mikroorganizma, koji se sastoji od nukleinskih kiselina (DNA i RNA).
Na primjer, testovi se mogu obaviti kako bi se utvrdilo sljedeće:
-
Supstance koje mikroorganizam može uzgajati ili najbolje rasti u kulturi
-
Enzimi koje proizvodi mikroorganizam (koji pomažu mikroorganizmu da zarazi stanice ili se brže širi kroz tkiva)
-
Druge tvari u mikroorganizmu (kao što su proteini i masne kiseline) koje pomažu u identifikaciji