Blutagar, Hämolyse und hämolytische Reaktionen
Blutagar ist ein festes Wachstumsmedium, das rote Blutkörperchen enthält. Das Medium wird verwendet, um Bakterien nachzuweisen, die Enzyme produzieren, um die Blutzellen aufzubrechen. Dieser Vorgang wird auch als Hämolyse bezeichnet. Der Grad der Hämolyse der Blutzellen wird verwendet, um Bakterien voneinander zu unterscheiden.
Das Blutagarmedium wird in einem zweistufigen Verfahren hergestellt. Zunächst wird dem Wasser eine Reihe von Inhaltsstoffen zugesetzt, darunter Herzinfusion, Pepton und Natriumchlorid. Diese Lösung wird sterilisiert. Nach der Sterilisation wird eine bekannte Menge sterilen Blutes zugegeben. Das Blut kann von Kaninchen oder Schafen stammen. Kaninchenblut ist bevorzugt, wenn das Zielbakterium aus der als Streptokokken der Gruppe A bekannten Gruppe stammt. Schafblut wird bevorzugt, wenn das Zielbakterium Haemophilus parahaemolyticus ist.
Blutagar ist eine reichhaltige Nahrungsquelle für Bakterien. Es kann also für die Primärkultivierung verwendet werden, dh um ein möglichst breites Spektrum an Bakterienwachstum aus einer Probe zu erhalten. Es wird jedoch aufgrund der Kosten des Mediums normalerweise nicht für diesen Zweck verwendet. Andere, weniger teure Agars tun dasselbe. Wofür Blutagar einzigartig geeignet ist, ist die Bestimmung der Hämolyse.
Hämolyse ist der Abbau der Membran roter Blutkörperchen durch ein als Hämolysin bekanntes bakterielles Protein, das die Freisetzung von Hämoglobin aus dem roten Blut bewirkt Zelle. Viele Arten von Bakterien besitzen hämolytische Proteine. Es wird angenommen, dass diese Proteine wirken, indem sie sich in die Membran der roten Blutkörperchen integrieren und entweder ein Loch durch die Membran stanzen oder die Struktur der Membran auf andere Weise stören. Die genauen molekularen Details der Hämolysinwirkung sind noch ungelöst.
Das im Agar verwendete Blut wird auch vorher behandelt, um ein Molekül namens Fibrin zu entfernen, das an der Blutgerinnung beteiligt ist. Das Fehlen von Fibrin stellt sicher, dass im Agar keine Blutgerinnung auftritt, die den visuellen Nachweis der hämolytischen Reaktionen beeinträchtigen könnte.
Es gibt drei Arten der Hämolyse, die als Alpha, Beta und Gamma bezeichnet werden. Die Alpha-Hämolyse ist eine grünliche Verfärbung, die eine auf dem Agar wachsende Bakterienkolonie umgibt. Diese Art der Hämolyse stellt eine teilweise Zersetzung des Hämoglobins der roten Blutkörperchen dar. Die Alpha-Hämolyse ist charakteristisch für Streptococcus-Pneumonie und kann daher als diagnostisches Merkmal bei der Identifizierung des Bakterienstamms verwendet werden. Die Beta-Hämolyse stellt einen vollständigen Abbau des Hämoglobins der roten Blutkörperchen in der Nähe von a dar Bakterienkolonie. Es gibt eine Lichtung des Agars um eine Kolonie. Die Beta-Hämolyse ist charakteristisch für Streptococcus pyogenes und einige Stämme von Staphylococcus aureus.
Die dritte Art der Hämolyse ist eigentlich überhaupt keine Hämolyse. Gamma-Hämolyse ist ein Mangel an Hämolyse im Bereich um eine Bakterienkolonie. Eine Blutagarplatte, die eine Gammahämolyse zeigt, erscheint tatsächlich bräunlich. Dies ist eine normale Reaktion des Blutes auf die verwendeten Wachstumsbedingungen (37 ° C in Gegenwart von Kohlendioxid). Die Gamma-Hämolyse ist ein Merkmal von Enterococcus faecalis.
Hämolytische Reaktionen können auch einige Synergien aufweisen. Das heißt, die Kombination von Reaktionen erzeugt eine Reaktion, die stärker ist als jede Reaktion allein. Bestimmte Bakterienarten wie Strep der Gruppe B (n Beispiel ist Streptococcus agalactiae) sind schwach beta-hämolytisch. Befinden sich die Bakterien jedoch in unmittelbarer Nähe zu einem Staphylococcus-Stamm, können sich die Betahemolysine der beiden Organismen zu einer intensiven beta-hämolytischen Reaktion verbinden. Dies bildet die Grundlage eines Tests, der als CAMP-Test bezeichnet wird (nach den Initialen seiner Erfinder). Die Bestimmung der Hämolyse und der hämolytischen Reaktionen ist nützlich, um verschiedene Arten von Bakterien zu unterscheiden. Nachfolgende biochemische Tests können die Identifizierung noch weiter eingrenzen. Beispielsweise weist eine hämolytische Beta-Reaktion auf einen Streptokokken hin. Das Testen der Streptococcus-Organismen mit Bacitracin ist oft der nächste Schritt. Bacitracin ist ein antimikrobielles Mittel, das vom Bakterium Bacillus subtilis produziert wird. Streptococcus pyogenes-Stämme sind gegenüber Bacitracin nahezu einheitlich empfindlich. Andere antigene Gruppen von Streptococcus sind jedoch nicht Bacitracin-empfindlich.
Siehe auch Labortechniken in der Mikrobiologie; Staphylokokken- und Staphylokokkeninfektionen; Streptokokken- und Streptokokkeninfektionen