Cultiver des microbes dans un laboratoire
Les maladies infectieuses sont souvent diagnostiquées à la suite de cultures d'échantillons isolés du site d'infection. Vous êtes-vous déjà demandé comment les médecins savent ce que vous avez? Ce n'est souvent pas facile à comprendre. Les laborantins du laboratoire de microbiologie ont souvent besoin de développer le virus à partir d'un échantillon, par exemple de votre sang ou de vos expectorations. Cet échantillon peut ensuite être testé en essayant de le cultiver sur de nombreuses cultures différentes pour voir où il pousse le mieux.
Comme les plantes, les microbes ont leurs sols et leurs conditions préférés. Ils ne grandiront pas là où ils ne peuvent tout simplement pas grandir.
Alors, qu'est-ce qu'une culture, et comment cela aide-t-il à diagnostiquer une infection?
Quelle est la culture
Une culture est un moyen de faire pousser un microbe dans un laboratoire. De nombreuses bactéries, champignons, parasites et virus peuvent être cultivés en laboratoire lorsque des conditions appropriées sont utilisées. Les caractéristiques précises de la culture en croissance peuvent être utilisées pour identifier le microbe spécifique. L'utilisation d'un "agent sélectif" peut être utilisée pour déterminer les caractéristiques du microbe. Par exemple, la croissance de Staph aureus dans une culture qui contient de la méthicilline (l'agent sélectif) serait indicative de Staph aureus résistant à la méthicilline ( SARM ).
Ces cultures sont généralement contenues sur des plaques ou des tubes qui contiennent des aliments spéciaux qui permettent à un pathogène particulier ou à un groupe de pathogènes de se développer. Cela permet aux travaux de laboratoire d'identifier quel microbe est en croissance.
Les travailleurs de laboratoire peuvent avoir besoin de faire pousser le microbe sur plusieurs plaques de culture différentes (ou tubes) pour identifier exactement quel microbe il est. Cela peut être comme un casse-tête Sherlock Holmes.
Types d'infections pouvant être diagnostiquées
Les cultures diagnostiques sont couramment utilisées pour identifier les microbes infectieux provenant d'échantillons isolés de l'urine ( infections urinaires ), des selles (maladies diarrhéiques et alimentaires), des voies génitales ( STD ), de la gorge ( angine streptococcique ) et de la peau ( infections cutanées ).
Les échantillons isolés d'autres parties du corps, tels que le sang et la moelle épinière, peuvent également être cultivés; Ces types d'infections ont tendance à être plus graves et nécessitent une hospitalisation.
Types de cultures Used microbes?
Il y a trois types principaux de cultures:
- Culture solide. Les bactéries et les champignons peuvent se développer sur une surface solide faite d'un mélange de nutriments, de sels et d'agar (un agent gélifiant isolé des algues). C'est souvent sur une plaque de la taille de votre paume. Beaucoup sont de petits plats avec du gel rouge, certains gels sont jaunes ou d'autres couleurs. Un seul microbe placé sur la surface solide peut se développer en colonies ou en groupes individuels composés de milliers de cellules. Les colonies sont constituées de clones, dans lesquels toutes les cellules sont identiques les unes aux autres. Cette caractéristique est ce qui rend les cultures solides si utiles pour l'identification microbienne. Différents types de colonies provenant de diverses espèces auront des caractéristiques et des caractéristiques distinctes (par exemple, la couleur, la taille, la forme et le taux de croissance de la colonie), qui aident les microbiologistes à identifier le microbe.
- Culture liquide Une culture liquide est cultivée dans des «milieux» ou un «bouillon» de nutriments. La croissance microbienne est observée pour la rapidité avec laquelle le bouillon devient trouble. Un bouillon plus nuageux signifie généralement un plus grand nombre de microbes. Les cultures liquides peuvent souvent contenir plusieurs espèces microbiennes, elles ont donc tendance à être moins utiles que les cultures solides pour le diagnostic des bactéries et des champignons ainsi que des mycobactéries. Les cultures liquides, cependant, sont plus utiles pour le diagnostic des parasites, qui ne forment pas des colonies normales dans les cultures solides.
- Culture de cellules. Certains microbes, tels que Chlamydia ou Rickettsia, et les virus ne peuvent pas être cultivés dans des cultures solides ou liquides, mais peuvent être cultivés dans des cellules humaines ou animales. Des cultures de cellules humaines ou animales sont utilisées en "infectant" la culture cellulaire avec le microbe et en observant l'effet sur les cellules. Par exemple, de nombreux virus ont des effets néfastes ou "cytopathiques" sur les cellules qui peuvent être observés par les microbiologistes. Comme les méthodes de culture cellulaire tendent à être plus spécialisées et nécessitent plus de travail et de plus longues périodes de diagnostic, la culture cellulaire est généralement utilisée secondairement pour d'autres méthodes de diagnostic. Il peut être particulièrement difficile de développer certains microbes.
Ingrédients utilisés dans les cultures
Selon le type de culture, les ingrédients varient. Il y a beaucoup d'ingrédients différents utilisés, car ils peuvent être utilisés pour déduire où un microbe peut et ne peut pas croître, d'où l'identification de ce que le microbe est. Souvent, il ne nous en dit pas beaucoup sur l'organisme lui-même, mais nous aide à déduire le nom de l'organisme. Chaque microbe a son propre goût particulier dans les gels de culture et les ingrédients. En général, la plupart des cultures nécessiteront une combinaison des éléments suivants:
- Source d'azote aminé (protéines digérées)
- Facteurs de croissance (sang, sérum ou extrait de levure)
- Source d'énergie (sucres, glucides)
- Sels pour tamponner le pH (phosphate, citrate)
- Minéraux (calcium, magnésium ou fer)
- Agents sélectifs (antibiotiques ou produits chimiques)
- Indicateurs ou colorants (pour déterminer les niveaux d'acidité)
- Agent gélifiant pour cultures solides (agar)
La source:
Mims CA, Playfair, JH, IM Roitt, Wakelin D, et Williams, R. Medical Microbiology. Londres: Mosby-Year Book