Если у вас когда-либо была инфекция мочевыводящих путей (ИМП), вы знаете, насколько это может быть больно. Не только из-за физической боли, которую это вызывает, но ещё и из-за того, что следует идти к врачу, сдавать анализ мочи и ждать результатов — что далеко не самое приятное времяпрепровождение.
ИМП чрезвычайно распространена: почти половина женщин заболевает этим недугом в какой-то момент своей жизни. Чтобы проверить ИМП, образец мочи необходимо отправить в больничную микробиологическую лабораторию.
Изображение: Babul Hosen/Shutterstock
Там специалисты будут выискивать бактерии, вызывающие инфекции, и проверять, устойчивы ли эти бактерии к антибиотикам. Обычно это делается с помощью метода, называемого «чашка с агаром» (или «посев на агар»). Небольшое количество мочи помещают в маленькую круглую посуду, наполненную питательным желе, называемым агаром, которое выдерживают в тепле в течение ночи, чтобы предоставить возможность различным бактериям спокойно размножиться.
Этот распространённый метод существует уже почти 140 лет и остаётся клиническим стандартом во многих больницах. Но в эпоху, когда мы можем мгновенно проверить наличие инфекции COVID-19, измерить уровень глюкозы в крови с помощью электронного считывателя и носить наручные часы, которые отслеживают частоту сердечных сокращений, почему мы всё ещё используем этот древний метод, который требует нескольких дней для точной диагностики ИМП?
На самом деле этот метод достаточно эффективен
Если есть подозрение на инфекцию, важно знать, какой тип бактерий (если таковые имеются) присутствуют, сколько их в вашей моче и каким антибиотиком можно лечить эти бактерии.
Но образцы мочи также могут содержать много других веществ, таких как мочевина и соли, а также различные уровни кислотности, которые могут повлиять на обнаружение бактерий. Распределение мочи по агару удаляет всё, что может помешать росту бактерий.
Этот метод также позволяет отдельным клеткам в образце образовывать капли (называемые колониями), которые легко подсчитать. Форма, цвет, размер и даже запах колоний могут быть использованы для определения того, какие типы бактерий присутствуют. Некоторые образцы содержат несколько разных типов бактерий, и они должны быть выделены и протестированы отдельно.
Удивительно трудно найти альтернативные методы, которые могут выполнять все эти важные функции, не подвергаясь воздействию других компонентов мочи.
Самый известный метод
У учёных имеется большой опыт использования метода «чашки с агаром», потому что они использовали его в течение многих лет. Это означает, что у специалистов есть довольно хорошее понимание того, как использовать результаты — не только для диагностики инфекции человека, но и (при необходимости) для корректировки лечения, которое ему назначают.
Но это не значит, что система идеальна. Нынешний метод «чашки с агаром» занимает несколько дней, чтобы определить, какие антибиотики лучше всего лечат инфекцию, а это для пациента достаточно долго. Это означает, что врачи должны начинать лечение пациентов до того, как станут известны результаты анализов.
Изображение: AnaLysiSStudiO/Shutterstock
Иногда это означает, что через несколько дней пациенту приходится менять препарат, что неудобно и дорого. Использование большего количества антибиотиков подпитывает устойчивость к антибиотикам, что усугубляет проблему в будущем. Тем не менее, эти проблемы помогают стимулировать инновации в области микробиологического тестирования.
Новые технологии всё ещё нуждаются в совершенствовании
И хотя современные тесты могут измерять бактерии и устойчивость к антибиотикам в моче, специалистам нужны тесты, которые могут делать это быстрее, чтобы можно было провести тестирование ещё до начала лечения. В идеале эти методы должны быть портативными и недорогими, чтобы можно было использовать их чуть ли не на месте, не отправляя образцы в лаборатории.
Недавний прогресс предполагает, что это возможно. Например, цифровые камеры могут определить, растут ли бактериальные клетки в микроскопическом масштабе или в разбавленной моче. И хотя эти методы занимают несколько часов на то, чтобы проверить, подействует ли антибиотик, они всё же намного быстрее, чем метод «чашки с агаром».
В некоторых больничных лабораториях теперь регулярно используется метод, называемый масс-спектрометрией, который измеряет фрагменты бактериального образца и сравнивает их с базой данных для идентификации бактерий. Это ускоряет тестирование колоний, обнаруженных на чашках с агаром, заменяя дни работы, которые ранее требовались для точной идентификации видов бактерий.
И хотя эти новые методы кажутся многообещающими, многие из них находятся только на стадии исследований. А в случае масс-спектрометрии для определения чувствительности к антибиотикам по-прежнему требуется посев на агар. Многие из этих технологий также слишком велики и дороги для врача общей практики (терапевта) или аптеки, поэтому образцы мочи для анализа по-прежнему необходимо доставлять в больничные лаборатории.
В будущем такие технологии должны сократить время, необходимое человеку для постановки диагноза, оставаясь такими же доступными, как метод «чашки с агаром». Это то, над чем сейчас работают специалисты из лаборатории при Университете Рединга (Великобритания).
Им уже удалось обнаружить то, что вполне можно производить более компактные и портативные тесты, которые столь же точны, как и метод «чашки с агаром», а результаты можно записывать с помощью дешёвой цифровой камеры, например смартфона. Следующий этап их исследования — проверка работы этих «крошечных тестов» на реальных образцах пациентов.
Крайне важно, чтобы новые тесты на ИМП вошли в обычную практику, чтобы обеспечить быстрое и эффективное лечение каждого случая с помощью правильного антибиотика. Однако пройдёт ещё некоторое время, прежде чем все эти новые технологии будут регулярно использоваться для диагностики. На данный момент людям, которые подозревают, что у них ИМП, всё равно необходимо обратиться к своему терапевту, чтобы ему поставили диагноз и назначили соответствующее лекарство
