Koloniální morfologie - Colonial morphology

Koloniální morfologie různých exemplářů Pseudomonas aeruginosa, včetně mukoidních typů

V mikrobiologii koloniální morfologie odkazuje na vizuální vzhled bakteriální nebo houbové kolonie na agarový talíř. Zkoumání morfologie kolonií je prvním krokem v identifikaci neznámého mikroba. Systematické hodnocení vzhledu kolonií se zaměřením na aspekty, jako je velikost, tvar, barva, neprůhlednost a konzistence, poskytuje vodítka k identitě organismu a umožňuje mikrobiologům vybrat vhodné testy, které zajistí definitivní identifikaci.

Postup

Některé termíny používané k popisu koloniální morfologie

Když vzorek dorazí do mikrobiologické laboratoře, je naočkován do agarový talíř a umístěny do inkubátor na podporu mikrobiálního růstu. Protože se vzhled mikrobiálních kolonií mění, jak rostou, zkoumá se koloniální morfologie v určitou dobu po naočkování destičky. Obvykle se destička odečte 18–24 hodin po naočkování,[1]:163 ale časy se mohou u pomaleji rostoucích organismů, jako jsou houby, lišit.[2]:518 Mikrobiolog zkoumá vzhled kolonie a zaznamenává specifické rysy, jako je velikost, barva, tvar, konzistence a neprůhlednost.[1]:165–8 A ruční čočka nebo Zvětšovací sklo lze použít k podrobnějšímu prohlížení kolonií.[3]:96

Neprůhlednost mikrobiální kolonie lze popsat jako průhlednou, průsvitnou nebo neprůhlednou. Stafylokoky jsou obvykle neprůhledné,[1]:167–8 zatímco mnoho Streptococcus druhy jsou průsvitné.[4]:188 Celkový tvar kolonie lze charakterizovat jako kruhový, nepravidelný nebo bodový (jako špičaté body). Vertikální růst nebo elevace kolonie, další identifikační charakteristika, se hodnotí nakloněním agarové desky na stranu a označuje se jako plochá, vyvýšená, konvexní, pulvinatická (velmi konvexní), umbilikátní (s prohlubní uprostřed) nebo umbonátová (s hrbolem uprostřed).[1]:167[5]:19 Okraj kolonie lze popsat samostatně pomocí výrazů jako hladký, drsný, nepravidelný a vláknitý. Bacillus anthracis je pozoruhodný svým vláknitým vzhledem, který je někdy popisován jako podobný Medusa hlavu.[1]:167

Konzistence se zkoumá fyzickou manipulací s kolonií sterilním nástrojem. Je popsán pomocí výrazů jako křehký, krémový, lepkavý a suchý. Stafylokoky jsou považovány za krémové konzistence,[1]:173 zatímco někteří Neisseria druhy jsou lepkavé a kolonie difteroid bakterie a beta-hemolytické streptokoky jsou obvykle suché.[1]:167–8 Bakterie, které produkují kapsle často mají slizkou (mukoidní) konzistenci.[2]:495

Když určité mikroorganismy rostou krevní agar, mohou trávit krev v médiu a způsobit viditelnost hemolýza (destrukce červených krvinek) na agarové plotně. V koloniální morfologii je hemolýza rozdělena do tří typů: alfa-, beta- a gama-hemolýza. Při alfa-hemolýze je krev částečně trávena, což způsobí, že oblast kolem kolonie zezelená. Při beta-hemolýze organismus úplně tráví krev a zanechává kolem každé kolonie čistou oblast.[1]:165–6 Organismy, které neprodukují hemolýzu, se označují jako gama-hemolytické.[2]:500 Clostridium perfringens, Který způsobuje plynová gangréna, je pozoruhodné pro výrobu „dvojité zóny“ úplné i neúplné hemolýzy.[6]:94

Vůně kultury je někdy považována za součást koloniální morfologie. Přestože se nedoporučuje úmyslně cítit mikrobiální kultury, některé organismy produkují výrazné pachy, které lze detekovat při rutinním zkoumání kultury. Mezi nimi jsou Pseudomonas aeruginosa, který má hroznovou vůni; Zlatý stafylokok, o kterém se říká, že voní jako staré ponožky; a Proteus mirabilis, jehož vůně je střídavě popisována jako hnilobná[1]:168 nebo jako čokoládový dort.[7]:124

Mezi další charakteristické rysy koloniální morfologie patří motilita a výroba pigmentů. Pseudomonas aeruginosa vyrábí pigmenty pyocyanin a pyoverdin, které dodávají koloniím nazelenalý lesk.[1]:473[5]:154 Některé exempláře Serratia marcescens produkují oranžovočervený pigment zvaný prodigiosin.[5]:26[8]:236 Organismy s pohyblivost rojení, jako Proteus druhy, vykazují soustředné vlny růstu probíhající od bodu očkování.[1]:423[5]:153

Koloniální morfologie vybraných organismů

  • Zlatý stafylokok: velké neprůhledné, kulaté, krémové, bílé až nažloutlé kolonie, které vykazují beta-hemolýzu na krevním agaru[1]:167–73

  • Streptococcus pyogenes: malé průsvitné kolonie vykazující beta-hemolýzu na krevním agaru[1]:167[8]:216

  • Streptococcus pneumoniae: malé kolonie se zvýšenými okraji vykazující alfa-hemolýzu na krevním agaru[8]:223

  • Proteus sp.: rojení na krevním agaru[1]:167

  • Serratia marcescens: červená pigmentace: ačkoli je považována za charakteristickou pro tento druh, pouze asi 10% vzorků produkuje tento pigment[8]:236

  • Bacillus cereus: "broušené sklo" kolonie zobrazující beta-hemolýzu na krevním agaru[9]:188

  • Aspergillus niger: zrnité kolonie s bílým okrajem a centrální černou pigmentací[5]:187–8

Výklad

Koloniální morfologie slouží jako první krok v identifikaci mikrobiálních druhů z klinických vzorků.[10] Na základě vizuálního vzhledu kolonií mohou mikrobiologové zúžit seznam možných organismů a umožnit jim vybrat vhodné testy pro stanovení konečné diagnózy. Například pokud mikrobiolog pozoruje kolonie, které se podobají a Staphylococcus druhy, mohou provádět a katalázový test potvrdit, že patří do rodu Staphylococcusa koagulázový test zjistit, zda se jedná o a koaguláza-negativní stafylokok nebo více patogenní druhy, jako je S. aureus.[3]:101[8]:203

Pozorování hemolýzy je užitečné při předpokládané identifikaci bakterií,[1]:165–6 zejména streptokoky, které se klasifikují na základě jejich hemolytických reakcí.[11]:92 Například, Streptococcus pyogenes, Který způsobuje strep krku a spála,[12] zobrazuje beta-hemolýzu, zatímco Streptococcus pneumoniae, což může způsobit zápal plic a meningitida, zobrazuje alfa-hemolýzu.[2]:507 Vysoce patogenní S. aureus klasicky zobrazuje beta-hemolýzu,[5]:26 zatímco Staphylococcus epidermidis, součást normální kožní flóry a příležitostně oportunní patogen, dělá to slabě nebo vůbec.[1]:309–14

Ačkoli automatizované techniky jako MALDI-TOF jsou stále častěji používány k identifikaci mikroorganismů v klinických laboratořích, koloniální morfologie zůstává užitečná pro rozlišení potenciálních patogenů, které je třeba identifikovat, od normální flóry, pro kterou je konečná identifikace zbytečná,[1]:163 a potvrdit identifikaci, když automatizované techniky poskytnou neprůkazné výsledky.[3]:103–4

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó p q Connie R. Mahon; Donald C. Lehman; George Manuselis (18. ledna 2018). Učebnice diagnostické mikrobiologie. Elsevier Health Sciences. ISBN  978-0-323-48212-7.
  2. ^ A b C d Mary Louise Turgeon (2016). Linné & Ringsrud's Clinical Laboratory Science: Concepts, Procedures, and Clinical Applications. Elsevier Mosby. ISBN  978-0-323-22545-8.
  3. ^ A b C Gary W. Procop; Elmer W. Koneman (2017). Konemanův barevný atlas a učebnice diagnostické mikrobiologie. Wolters Kluwer Health. ISBN  978-1-4511-1659-5.
  4. ^ P. J. Quinn; B. K. Markey; F. C. Leonard; P. Hartigan; S. Fanning; E. S. Fitzpatrick (7. října 2011). Veterinární mikrobiologie a mikrobiální onemocnění. John Wiley & Sons. ISBN  978-1-118-25116-4.
  5. ^ A b C d E F Michael J. Leboffe; Burton E. Pierce (1. ledna 2012). Fotografický atlas pro mikrobiologickou laboratoř. Morton Publishing Company. ISBN  978-1-61731-007-2.
  6. ^ Apurba Sankar Sastry; Bhat Sandhya K (20. srpna 2017). Základy praktické mikrobiologie. JP Medical Ltd. ISBN  978-93-5270-185-8.
  7. ^ Luis M. de la Maza; Marie T. Pezzlo; Cassiana E. Bittencourt; Ellena M. Peterson (16. června 2020). Barevný atlas lékařské bakteriologie. John Wiley & Sons. ISBN  978-1-68367-035-3.
  8. ^ A b C d E Karen C. Carrollová; Janet S. Butel; Stephen A. Morse (12. srpna 2015). Jawetz Melnick & Adelbergs Medical Microbiology 27 E. McGraw-Hill Education. ISBN  978-0-07-182503-0.
  9. ^ M. R. Adams; M. O. Moss (2008). Mikrobiologie potravin. Royal Society of Chemistry. ISBN  978-0-85404-284-5.
  10. ^ Bae, Euiwon; Kim, Huisung; Rajwa, Bartek; Thomas, John G .; Robinson, J. Paul (2015). „Současný stav a budoucí vyhlídky využití pokročilých počítačových metod ke studiu morfologie bakteriálních kolonií“. Odborná recenze antiinfekční terapie. 14 (2): 207–218. doi:10.1586/14787210.2016.1122524. ISSN  1478-7210. PMID  26582139. S2CID  38205341.
  11. ^ Karin C. VanMeter; Robert J. Hubert; William G. VanMeter (7. srpna 2013). Mikrobiologie pro zdravotnické pracovníky. Elsevier Health Sciences. ISBN  978-0-323-27702-0.
  12. ^ Androulla, Efstratiou; Theresa, Lamagni (10. února 2016). "Epidemiologie Streptococcus pyogenes". Streptococcus pyogenes: Základní biologie pro klinické projevy. Oklahoma City, USA: University of Oklahoma Health Sciences Center. Citováno 6. března 2020.

externí odkazy