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Kultur

Von

Kevin C. Hazen

, PhD,

  • Duke University Health System

Inhalt zuletzt geändert Jun 2018
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Quellen zum Thema

Eine Kultur ist mikrobielles Wachstum auf oder in einem festen oder flüssigen Nährmedium; die Anzucht von Mikroorganismen vereinfacht die Identifikation. Eine Kultur erleichtert auch die Antibiotika-Empfindlichkeitsprüfung.

Die Kommunikation mit dem Labor ist sehr wichtig. Obwohl die meisten Proben auf Universalmedien (z.B. Blut- oder Schokoladenagar) platziert werden, erfordern einige Krankheitserreger die Aufnahme spezifischer Nährstoffe und Inhibitoren (siehe Tabelle Selektive Medien zur Isolierung von gemeinsamen Bakterien) oder andere spezielle Bedingungen für die Inkubation (z.B. eine bestimmte Temperatur, Sauerstoff- oder Kohlendioxidkonzentration oder Dauer). Wenn der Verdacht auf einen dieser anspruchsvolleren Erreger besteht oder der Patient antimikrobielle Mittel eingenommen hat, sollte das Labor informiert werden. Die Herkunft des Materials muss angegeben werden, damit das Labor pathogene Erreger von Standortflora unterscheiden kann.

Tabelle
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Selektive Medien zur Isolierung des Gemeinsamen Bakterien

Organismus

Bevorzugte Medium

Bacteroides sp.

Kanamycin-Vancomycin verlackte Blutagar

Bacteroides fragilis

Bacteroides Galle-Esculin (mit Gentamicin und Galle)

Bordetella pertussis

Bordet-Gengou Agar zzgl. Methicillin oder cephalexin

Regan-Agar Lowe cephalexin

Pferdeblut-Holzkohle-Agar

Burkholderia cepacia

Burkholderia cepacia agar

Campylobacter jejuni oder C. coli

Campylobacter-selektive Nährböden (z. B. Vancomycin Cefoperazon-Agar)

Corynebacterium diphtheriae

Tinsdale Agar

Cystin-Telluritglas Blutagar

Löffler koaguliert Serummedium

Escherichia coli oder enterohämorrhagische Krankheitserreger (Shiga-Toxin-Hersteller, darunter O157-H7)

MacConkey-Sorbit-Agar

Francisella tularensis

Blut- oder Schokolade-Cystin-Agar

Legionella sp

Gepuffertes Holzkohle-Hefeextrakt-Agar

Leptospira sp

Fletcher- oder Stuart -Medium mit Kaninchenserum oder Leptospira-Medium mit Rinderserumalbumin-Tween 80

Neisseria gonorrhoeae oder N. meningitidis

Modifiziertes Thayer-Martin-Agar

New-York-City-Agar

Salmonella und Shigella sp

Kann auf Standard MacConkey oder Eosin-Methylenblau wachsen

Alternative: Hektoen oder Xylose-Lysin-Desoxycholat, Salmonella-Shigella-Agar, gramnegative oder Selenit-Anreicherungsbrühe

Vibrio sp

Thiosulfat-Citrat-Gallensäuren-Saccharose-Agar

Yersinia sp

Cefsulodin-Irgasan-Novobiocin-Agar

Probengewinnung

Die Probennahme ist von entscheidender Bedeutung. Für die Diagnose von Infektionskrankheiten ist die Faustregel, die Probe dort zu entnehmen, wo die Infektion ist. Für Verletzungen, sollte die Vorderkante, nicht das Zentrum, abgetastet werden.

Von der Verwendung von Wattestäbchen wird abgeraten. Wenn jedoch ein Tupfer verwendet wird, wird eine beflockte Tupfer bevorzugt, da dieser mehr Proben aufnehmen kann. Tupfer, die für molekulare Tests verwendet werden, müssen für diese spezifischen Tests kompatibel sein. Ein falscher Abstrichtupfer kann zu falsch-negativen Ergebnissen führen. Tupfer mit Holzstiel sind für einige Viren toxisch. Tupfer mit Baumwolle sind toxisch für einige Bakterien einschließlich Chlamydien.

Blutkulturen erfordern Dekontamination und Desinfektion der Haut (z. B. werden angetrocknete Povidoniod-Tupfer mit 70% Alkohol entfernt). In der Regel werden mehrere Proben von jeweils unterschiedlichen Stellen verwendet; wenn möglich sollten sie gleichzeitig mit den Fieberschüben entnommen werden. Keime der Standortflora von Haut werden in der Regel als Kontamination interpretiert, wenn diese nur in einer einzelnen Blutkulturflasche kultiviert werden.

Wird eine Blutprobe aus einem zentralvenösen Katheter (ZVK) entnommen, so sollte auch eine periphere Blutprobe abgenommen werden, um eine systemische Bakteriämie von einer Katheterinfektion unterscheiden zu können. Kulturen von infizierten Kathetern werden in der Regel schneller positiv und enthalten mehr Erreger als simultan abgenommene periphere Blutkulturen. Einige Pilzarten, insbesondere Schimmelpilze (z. B. Aspergillus spp), lassen sich meist nicht in Blutkulturen anzüchten.

Proben müssen rasch und im korrekten Medium transportiert werden sowie unter Bedingungen, die das Wachstum evtl. kontaminierender Standortflora limitieren. Für eine korrekte Bestimmung der Keimzahlerreger, muss eine zusätzliche Vermehrung der Erreger verhindert werden; deshalb sollten Proben unverzüglich ins Labor transportiert oder gekühlt werden, wenn sich der Transport verzögert.

Besondere Hinweise zur Kultur

Bestimmte Kulturen erfordern besondere Bedingungen:

Anaerobe Bakterien sollte nicht an Standorten angebaut werden, an denen sie Teil der normalen Flora sind, da eine Unterscheidung von Krankheitserregern von der normalen Flora unmöglich sein kann. Die Proben müssen vor Lufteinwirkung geschützt werden, was schwierig sein kann. Für Abstriche sind anaerobe Transportmedien verfügbar. Allerdings sind fließend Proben (z. B. Abszessinhalte) Abstrichen für die Verwertung von anaeroben Bakterien überlegen. Fluidproben sollten mit einer Spritze gesammelt werden, deren gesamte Luft ausgedrückt (um den Kontakt der Probe mit Sauerstoff zu minimieren) wurde und in der Spritze (capped ohne Nadel) an ein Labor geschickt oder in ein anaerobes Transportfläschchen gefüllt werden.

Mykobakterien sind schwierig anzuzüchten. Proben, die Normalflora enthalten (z. B. Auswurf), müssen erst dekontaminiert und angereichert werden. Mycobacterium tuberculosis und einige andere Mykobakterien wachsen langsam. Das Wachstum der M. tuberculosis ist in der Regel schneller in flüssigen als in festen Medien; routinemäßigen Einsatz von automatisierten Systemen mit flüssigen Medien kann auf festen Medien wie Löwenstein-Jensen-Agar zu einem Wachstum innerhalb von 2 Wo. vs 4 Wo. führen. Weiterhin können nur wenige Erreger in einer Probe vorhanden sein. Mehrere Proben derselben Lokalisation können die Ausbeute erhöhen. Die Proben sollten 8 Wochen lang bebrütet werden, bevor sie verworfen werden. M. ulcerans, das Buruli-Geschwür verursacht, benötigt bis zu 12 Wochenstunden bei 32° C auf Lowenstein-Jensen-Agar. Bei V. a. atypische Mykobakterien sollte das Labor informiert werden.

Viren werden meist von Abstrichen und Gewebeproben angezüchtet, die in Medien mit antibakteriellen und antimykotischen Substanzen transportiert werden. Die Proben werden auf Zellkulturen aufgebracht, die das Wachstum der vermuteten Viren begünstigen und alle anderen Erreger hemmen. Sehr empfindliche Viren (z. B. Varicella-Zoster-Viren) sollten innerhalb von 1 Stunde auf Zellkulturen aufgebracht werden. Standard-Zellkulturen sind am sensitivsten. Die Shell-Vial-Kulturtechnik, bei der die Probe innerhalb einer Phiole auf eine Zell-Monoschicht zentrifugiert wird, liefert schnellere Ergebnisse (2 Tage vs. 7 bis 14 Tage). Einige gängige Viren können nicht unter Verwendung von Routinekulturverfahren nachgewiesen werden und erfordern alternative Methoden für die Diagnose (siehe Tabelle Diagnostische Tests für verbreitete Viren, die nicht in üblichen Virenkulturen wachsen), wie die folgenden:

Tabelle
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Diagnostische Tests für verbreitete Viren, die nicht in üblichen Virenkulturen wachsen

Allgemeine Bedingungen

Virus

Spezielle Diagnostische Untersuchungen

Akute fieberhafte Erkrankung, Meningoenzephalitis

Alphavirus, Flaviviren, Bunyaviren (z. B. St. Louis-Enzephalitis-Virus, La Crosse-Enzephalitis-Virus)

EIA, Nukleinsäurebasierte Methoden

Rotaviren, Callciviren (Noroviren), Astroviren

EM oder IEM, nukleinsäurebasierte Methoden

Epstein-Barr-Virus

EIA, Nukleinsäurebasierte Methoden

Hämorrhagisches Fieber, lymphatische Choriomeningitis

Filoviren, Arenaviren (z. B. Lassa-Fieber, Ebola-Virus)

EM, nukleinsäurebasierte Methoden

Hepatitis

Serologische Tests, Nukleinsäure-basierte Methoden

EIA, Nukleinsäurebasierte Methoden

Hepatitis C, Hepatitis G

Nukleinsäurebasierte Methoden, EIA

Roseola, Kaposi-Sarkom, disseminierte Infektionen

Herpesviren 6, 7, 8

Nukleinsäurebasierte Methoden, EIA

AIDS

HIV

Nukleinsäure-basierte Methoden, EIA, Western Blot

Condylomata acuminata, genital Hautkrebs

Nukleinsäurebasierte Methoden, EIA

Fünfte Krankheit (Erythema infectiosum)

Menschliche Parvovirus B19

Nukleinsäurebasierte Methoden, EIA

Erwachsene T-Zell-Leukämie

Humanes T-Zell-lymphotropes Virus

EIA, Nukleinsäurebasierte Methoden

Polyoma Viren (JC und BK)

Nukleinsäurebasierte Methoden

Pockenviren

Nukleinsäure-basierte Verfahren, EM, Kultur je nach Virus

Tollwutvirus

EM, IFA, nukleinsäurebasierte Methoden

Röteln-Virus

EIA, IFA, nukleinsäurebasierte Methoden

EIA = Enzymimmunoassay, EM = Elektronenmikroskopie; IEM = Immunelektronenmikroskopie; IFA = Immunfluoreszenztest.

Pilzproben von nichtsterilen Stellen müssen auf Medien aufgebracht werden, die antibakterielle Substanzen enthalten. Die Proben sollten 3 bis 4 Wochen bebrütet werden, bevor sie verworfen werden.

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