Микробиологическая диагностика бактериальных и вирусных инфекций в оториноларингологии
В.Г.Жуховицкий (Москва)
Разумеется, никакой отдельной "оториноларингологической" микробиологии не существует: современная микробиология представляет собой исторически сложившийся самодостаточный комплекс знаний, занимающий собственную строго очерченную нишу в пространстве естественнонаучного знания. В то же время, столь специализированная область медицины, как оториноларингология, не может не придавать специфичности микробиологическим исследованиям, выполняющимся в её рамках.
Теоретическая микробиология, подразделяющаяся на общую и специальную, имеет своей целью возможно более точное описание объектов своего изучения – соответственно, абстрактного микроорганизма и микроорганизмов, относящихся ко вполне определённым таксономическим рангам.
Первейшей задачей клинической микробиологии является лабораторная микробиологическая диагностика разнообразных заболеваний и состояний, ассоциированных с присутствием микроорганизмов – в зависимости же от природы последних она может быть, в частности, вирусологической, бактериологической, микологической, протозоологической. Весьма важной задачей клинической микробиологии, решение которой, очевидно, востребуется клинической практикой, является описание клинически значимых фенотипов выделенных культур: их отношения к антибиотикам, антисептикам, бактериофагам; наличия у них тех или иных факторов патогенности и т.п.; немаловажным, подчас, оказывается описание микроэкологической картины - качественная и количественная характеристика микробного пейзажа того или иного биотопа.
Объектами изучения теоретической микробиологии являются вирусы, бактерии, грибы, простейшие, прионы – как видно, среди перечисленных групп встречаются как неклеточные, так и клеточные формы, причём к числу первых относятся как содержащие нуклеиновые кислоты (вирусы), так и не содержащие их (прионы), а к числу вторых – одноклеточные представители как царства прокариот (бактерии), так и эукариот (грибы, простейшие).
В процессе исторического развития в рамках клинической диагностической микробиологии сформировались пять методов исследования: микроскопический, микробиологический, серологический, биологический и метод кожно-аллергических проб.
Если целью применения микроскопического метода исследования является идентификация ассоциированного с исследуемым материалом микроорганизма, то стратегией достижения этой цели – обнаружение микроорганизма в фиксированном препарате, по возможности более полно отражающем природу этого материала. Очевидно, что эффективность обнаружения микроорганизма в препарате однозначно определяется степенью обсеменённости им исследуемого материала: если при обсеменённости, превышающей 106 клеток / мл, обнаружение микроорганизмов не встречает затруднений, то при обсеменённости 105 клеток / мл оно становится весьма трудно разрешимой задачей, а при обсеменённости, не превышающей 104 клеток / мл – фактически неразрешимой.
Тактическими приёмами достижения стратегической цели исследования являются: микроскопирование неокрашенного препарата в фазовоконтрастной или аноптральной микроскопической системе, микроскопирование окрашенного – в подавляющем большинстве случаев, по Граму – препарата в светооптической микроскопической системе, микроскопирование препарата в трансмиссионной электронномикроскопической системе, постановка реакции прямой иммунофлуоресценции с чтением результата в люминесцентной микроскопической системе.
При диагностике заболеваний и состояний, ассоциированных с присутствием бактерий, микроскопический метод исследования может быть сужен до бактериоскопического, и идентификационными критериями в таком случае являются: морфология отдельной клетки, взаимное расположение клеток, тип строения клеточной стенки, отношение бактерий к небактериальным компонентам исследуемого материала, поверхностные антигены бактериальных клеток.
Бактериоскопический метод исследования находит своё применение в оториноларингологии при диагностике наружного и среднего отита, риносинусита, тонзиллита, когда отделяемое наружного слухового прохода, среднего уха, содержимое параназальных синусов и лакун нёбных миндалин исследуются с помощью описанных выше методик. Легко видеть, что идентификационные и, следовательно, диагностические возможности бактериоскопического метода исследования не слишком высоки: в скудный набор описанных выше идентификационных критериев не укладывается многообразие бактерий, потенциально способных привести к возникновению упомянутых заболеваний. Так, ассоциирующиеся с наружным отитом
Вирусоскопический метод исследования – второе частное приложение микроскопического метода – сегодня способен найти применение в диагностической микробиологической практике лишь формально: стоимость даже наиболее скромной модели трансмиссионного электронного микроскопа – единственно способного обнаружить вирусные частицы в исследуемом материале – выходит за рамки финансовых возможностей рядового лечебно-профилактического учреждения. При этом нельзя не отметить, что внедрение в диагностическую микробиологическую практику электронномикроскопических систем открывает новые возможности для микроскопического метода исследования в целом.
Если цели микроскопического и микробиологического методов исследования полностью совпадают, то стратегии достижения этой цели существенно разнятся: микробиологический метод исследования опирается на выделение из исследуемого материала чистой культуры микроорганизма, подлежащей дальнейшей идентификации по тем или иным таксономически значимым критериям (3). Тактическими этапами достижения цели являются этапы отбора проб подлежащего исследованию биологического материала, их транспортировки и посева, культивирования посевов, выделения чистых культур микроорганизмов, постановки идентификационных тестов с последующей интерпретацией полученных результатов. Поскольку бактерии и вирусы представляют собой несравнимые по биологическим характеристикам группы микроорганизмов, вполне очевидна необходимость раздельного рассмотрения бактериологического и вирусологического методов исследования – частных приложений единого микробиологического метода.
Своё применение в оториноларингологии бактериологический метод исследования находит в диагностике отитов, риносинуситов, тонзиллита, фарингита, эпиглоттита. В каждом из упомянутых случаев диагностическому бактериологическому исследованию подвергаются биологические материалы различной природы: отделяемое наружного слухового прохода – при наружном и хроническом среднем отите, отделяемое полости среднего уха – при остром среднем отите, отделяемое либо промывные воды параназальных синусов, содержимое лакун миндалин при тонзиллите, отделяемое задней стенки глотки и надгортанника при фарингите и эпиглоттите соответственно.
Очевидно, чувствительность бактериологического метода исследования весьма высока – во всяком случае, превышает уровни чувствительности прочих методов микробиологического исследования; специфичность же его – чрезвычайно высока, если не абсолютна: именно такой она становится с применением методик генотипической идентификации. Наряду с бесспорным своим достоинством – высокой эффективностью, бактериологический метод исследования не лишён и существенных недостатков: высокой себестоимости, значительной трудоёмкости и наукоёмкости и – несравненно более серьёзным – "неповоротливости": сроки получения диагностически значимого результата, детерминированные особенностями физиологии подавляющего большинства бактерий, оказываются несовместимыми с потребностью клиники.
Вторым после бактериологического частным приложением микробиологического метода исследования является вирусологический (4), все отличия которого от бактериологического однозначно определены различиями в биологических особенностях бактерий и вирусов.
Своё применение в оториноларингологии вирусологический метод исследования находит в диагностике острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ): заболеваний, вызывающихся вирусами семейств Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae, Coronaviridae, Herpesviridae, Picornaviridae, Reoviridae, Adenoviridae типирование которых может быть, при необходимости, осуществлено с использованием панели диагностических антисывороток, обладающей достаточной широтой охвата.
Диагностическому вирусологическому исследованию подвергаются те же биологические материалы, что и бактериологическому, и вероятность выделения из них культур вирусов определяется не только адекватностью выбора условий и режима выделения, но и степенью обсеменённости исследуемого материала; при этом попытка установления какой-либо усреднённой разрешающей способности вирусологического метода исследования вряд ли выглядела бы методологически оправданной.
Как видно, важнейшим достоинством вирусологического метода исследования является высокая, если не абсолютная, специфичность, обеспечивающая полную достоверность положительного результата диагностического исследования. Не менее очевидны и недостатки этого метода: низкая чувствительность, снижающая достоверность отрицательного результата, высокие трудоёмкость и себестоимость, и, наконец, изрядная протяжённость во времени диагностического процесса: сроки получения диагностически значимого результата зачастую оказываются несовместимыми с потребностью клиники.
Третий из важнейших методов медицинской микробиологии – серологический – применяется в оториноларингологии не слишком широко. С определённой долей условности серологический метод исследования может быть применим для диагностики ОРВИ, когда могут быть исследованы образцы парных сывороток: здесь могут найти применение чувствительные реакции иммунноферментного анализа и иммунного блоттинга, позволяющие выявить невысокий уровень антител к антигенам того или иного возбудителя. Очевидно, в рамках оториноларингологической практики достоверность положительного результата серологического метода исследования значительно превышает достоверность отрицательного – настолько значительно, что ставит под сомнение саму целесообразность его применения.
Внедрение полимеразной цепной реакции в диагностическую практику в значительной мере повышает диагностические возможности всех методов, если не формирует становление метода исследования нового поколения.
Значение полимеразной цепной реакции для оториноларингологии трудно оценить однозначно: с одной стороны, сочетание исключительных идентификационных возможностей в сочетании с приемлемыми для клинической практики сроками получения диагностического заключения превращает эту неординарную методику в практически универсальный инструмент микробиологической диагностики, с другой – индикация того или иного инфеционного агента вовсе не эквивалентна установлению его этиологической роли. Последняя может быть однозначно установлена лишь в результате совместного применения полимеразной цепной реакции, микробиологического и серологического методов исследования, а также иммунногистохимического метода исследования, выходящего за рамки пространства микробиологической методологии.