Môi trường nuôi cấy vi sinh: Đã tới lúc chúng ta thay đổi tiêu chuẩn vàng?

Nuôi cấy vi sinh trên môi trường chọn lọc kết hợp với kháng sinh đồ được xem là tiêu chuẩn vàng trong các phương pháp chẩn đoán các bệnh nhiễm khuẩn. Sử dụng môi trường nuôi cấy thường được thực hiện ở các phòng thí nghiệm và trả kết quả chuẩn sau 3 tới 5 ngày. Do thời gian trả kết quả lâu khiến cho việc điều trị bệnh nhân rất khó khăn. Hoặc là bệnh nhân phải chờ có kết quả kháng sinh đồ, từ đó bác sĩ sẽ kê đơn kháng sinh dựa trên kết quả, hoặc là bác sĩ sẽ kê đơn theo kinh nghiệm, rồi dần thay đổi đơn thuốc khi có kết quả. Cả hai phương pháp điều trị như trên đều có điểm chung là việc sử dụng kháng sinh không đúng cách hoặc không cần thiết, gây đau đớn cho bệnh nhân.

Do đó, việc áp dụng nuôi cấy vi sinh trong chẩn đoán chỉ nên được sử dụng như một cách tiết kiệm trong các cơ sở chẩn đoán cơ bản với những yêu cầu không khắt khe về kháng sinh, như lĩnh vực thú y.

Điểm hạn chế của chẩn đoán bằng môi trường nuôi cấy vi sinh

Trong các phương pháp chẩn đoán bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn, phương pháp môi trường nuôi cấy vi sinh được cho là tiêu chuẩn vàng. Tuy nhiên, độ chính xác và tính đa dụng của phương pháp phụ thuộc vào 4 yếu tố: phương pháp thu nhận mẫu, dụng cụ lưu trữ mẫu, phương thức vận chuyển mẫu, và cuối cùng là cách mẫu được trải trên đĩa môi trường.

1. Phương pháp thu nhận mẫu: đối với một số tình trạng lâm sàng, ví dụ như thu nhận mẫu nước tiểu khi nghi ngờ nhiễm khuẩn đường tiểu, nước tiểu có thể thu nhận bằng cách nạp tự do giữa dòng, đặt ống thông đường tiểu hoặc chọc hút dịch bàng quang. Mỗi phương pháp sẽ có những rủi ro khác nhau trong việc đưa tác nhân nhiễm chéo vào mẫu, với phương pháp đầu tiên có khả năng cao nhất và phương pháp thứ ba ít có khả năng gây kết quả sai nhất. Một nghiên cứu so sánh các phương pháp thu nhận mẫu nước tiểu ở chó và mèo đã cho kết quả nuôi cây vi sinh khác nhau lần lượt là 35% và 8.6% đối với mẫu giữa dòng và mẫu chọc hút bàng quang. Một nghiên cứu khác so sánh sự phát triển của vi khuẩn giữa các mẫu thu thập bởi các phương pháp thu nhận mẫu khác nhau trên đối tượng là những con chó bình thường về mặt lâm sàng, kết quả lần lượt là 0%; 26; và 85%; đối với ba mẫu chọc hút bàng quang, mẫu đặt ống thông tiểu và mẫu giữa dòng.
2. Dụng cụ lưu trữ mẫu: Một trong những yếu tố quan trọng có thể ảnh hưởng tới độ chính xác và nồng độ vi khuẩn trong mẫu của phương pháp chẩn đoán bằng nuôi cấy vi sinh là dụng cụ lấy mẫu, lưu trữ mẫu và môi trường vận chuyển mẫu. Một nghiên cứu chỉ ra rằng nồng độ vi khuẩn coli có trong mẫu nước tiểu chó được trữ ở nhiệt độ phòng 24 giờ trong ống vận chuyển nước tiểu và ống phủ silicon tạo tụ đông giảm 6 lần, 358 lần tương ứng. Một nghiên cứu khác về nuôi cấy vi khuẩn trên dịch áp xe chỉ tìm thấy 54%, 56% và 73% tất cả các chủng vi khuẩn có trong mẫu được xác định khi lần lượt được thu nhận bằng vòng cấy, gạc viscose và gạc polyurethane.
3. Thời gian vận chuyển: Mẫu gửi đến các phòng xét nghiệm tham chiếu, kể cả khi sử dụng dịch vụ cấp tốc, có thời gian vận chuyển trung bình là 19 giờ. Sự trì hoãn này ảnh hướng rất lớn đến kết quả phân tích vì thời gian càng lâu, nồng độ vi khuẩn mục tiêu có thể giảm và nồng độ chất gây nhiễm, chất cặn có thể tăng. Những thay đổi này dễ dẫn đến dương tính giả và âm tính giả khi thực hiện khảo nghiệm.
4. Thời điểm thực hiện tại phòng xét nghiệm tham chiếu: Như đã đề cập, thời gian vận chuyển dài dẫn đến sự chậm trễ trong việc thực hiện xét nghiệm. Một nghiên cứu đã chỉ ra rằng, cứ mỗi giờ trôi qua, tỉ lệ kết quả sai sẽ tăng lên. Hệ quả là chậm trễ trong điều trị.

Giải thích hiện tượng âm tính khi xét nghiệm bằng môi trường vi sinh.

Hơn 30% trường hợp nhiễm trùng vùng mổ cho kết quả âm tính khi xét nghiệm bằng môi trường vi sinh. Trong số đó, tác nhân chính được xác định là các chủng vi khuẩn kị khí và nhóm vi khuẩn này rất khó để nuôi cấy trên các môi trường thông thường. Nguyên nhân khác có thể do màng sinh học (Biofilm), nhiễm trùng do màng sinh học chiếm khoảng 60% – 85% tổng số các ca nhiễm trùng được ghi nhận trên thế giới, và những chủng vi khuẩn này cực khó để xác định chỉ bằng nuôi cấy trên môi trường. Một số ca nhiễm trùng khác được xác định nguyên nhân do stress (có thể là phản ứng của vật chủ hoặc liệu pháp kháng sinh). Những chủng vi khuẩn này vẫn tồn tại trong vật chủ ở trạng thái ngủ, không thể nuôi cấy được, nhưng có thể phát hiện bằng PCR.

Bất kể lý do, những kỹ thuật chẩn đoán cao như PCR có khả năng đưa ra kết quả chính xác và đáng tin cậy hơn, thậm chí tốt hơn rất nhiều so với những mẫu cho âm tính với môi trường vi sinh.

Sử dụng môi trường nuôi cấy vi sinh để chẩn đoán các bệnh truyền nhiễm lây qua đường tình dục – đây là liệu pháp tốt nhất mình có thể làm?

Sau đây là một vài số liệu thực tiễn so sánh tính đúng và chính xác của phương pháp nuôi cấy vi sinh để chẩn đoán. Khoảng 30% các trường hợp UTI có triệu chứng ở phụ nữ trả kết quả nuôi cấy âm tính. Hệ quả của những kết quả sai lệch này loại trừ UTI như là một tác nhân gây nên triệu chứng. Một vài nghiên cứu gần đây cho thấy, nguyên nhân dẫn đến âm tính giả trên môi trường nuôi cấy là do các môi trường nuôi cấy cơ bản có độ phù hợp thấp so với các chủng vi khuẩn thuộc nhóm mầm bệnh tiết niệu. Một báo các khác cũng chỉ ra rằng, môi trường nuôi cấy tiểu chuẩn cho nhóm vi khuẩn đường tiết niệu đã bỏ sót 67% chủng vi khuẩn gây bệnh ở những bệnh nhân có triệu chứng. Nói tóm lại, có đủ bằng chứng chỉ ra rằng hầu hết các mẫu có kết quả âm tính với môi trường nuôi cấy tiêu chuẩn cho mầm bệnh đường tiết niệu, luôn tồn tại một mầm bệnh nào đó chỉ có thể được phát hiện thông qua các phương pháp chẩn đoán khác có nền tảng là sinh học phân tử.

Kết luận

Môi trường nuôi cấy kém trong việc phát hiện các chủng vi khuẩn trú ngụ ở mô tế bào không hoạt động hoặc các trường hợp nhiễm trùng sâu như viêm bàng quang mãn tính. Càng ngày càng nhiều báo cáo và bằng chứng cho thấy sự phát hiện kém của phương pháp này ở nhiều loại bệnh nhiễm, dấy lên nghi ngờ về định nghĩa “môi trường nuôi cấy là tiêu chuẩn vàng trong chẩn đoán”. Hơn nữa, việc yêu cầu thời gian chờ để có kết quả với hệ quả có khả năng dương tính giả và âm tính giả cũng là một trong những lý do khiến phương pháp này lỗi thời. Sự xuất hiện của công nghệ chẩn đoán bệnh trên nền tảng phân tử như qPCR đã cho thấy độ nhạy và độ đặc hiệu cao, nhất là khi áp dụng dưới hình thức chẩn đoán tại chỗ. Khi mà những công nghệ chẩn đoán này dần phổ biến, bác sĩ lâm sàng sẽ có gắng chẩn đoán chính xác hơn trước, trước khi quyết định phương án điều trị tốt nhất cho bệnh nhân.

Nguồn: lexagene.com