Krevní agar, hemolýza a hemolytické reakce
Krevní agar je pevné růstové médium, které obsahuje červené krvinky. Médium se používá k detekci bakterií, které produkují enzymy k rozpadu krevních buněk. Tento proces se také nazývá hemolýza. Stupeň hemolyzace krevních buněk se používá k rozlišení bakterií od sebe.
Médium pro krevní agar se připravuje ve dvou krocích. Nejprve se do vody přidá řada přísad, včetně infuze srdce, peptonu a chloridu sodného. Tento roztok je sterilizován. Po sterilizaci se přidá známé množství sterilní krve. Krev může být z králíka nebo ovce. Králičí krev je výhodná, pokud cílová bakterie pochází ze skupiny známé jako Streptococcus skupiny A. Ovčí krev se dává přednost, pokud je cílovou bakterií Haemophilus parahaemolyticus.
Krevní agar je bohatým zdrojem potravy pro bakterie. Lze jej tedy použít pro primární kultivaci, to znamená jako prostředek k získání co nejširší škály bakteriálního růstu ze vzorku. Obvykle se pro tento účel nepoužívá kvůli nákladům na médium. Totéž udělají i jiné, levnější agary. K čemu se krevní agar jedinečně hodí, je stanovení hemolýzy.
Hemolýza je rozklad membrány červených krvinek bakteriálním proteinem známým jako hemolysin, který způsobuje uvolňování hemoglobinu z červené krve buňka. Mnoho druhů bakterií obsahuje hemolytické proteiny. Předpokládá se, že tyto proteiny působí integrací do membrány červených krvinek a buď propíchnutím díry přes membránu nebo narušením struktury membrány jiným způsobem. Přesné molekulární podrobnosti působení hemolysinu stále nejsou vyřešeny.
Krev použitá v agaru se také předem ošetří, aby se odstranila molekula zvaná fibrin, která se podílí na srážení krve. Absence fibrinu zajišťuje, že v agaru nedochází ke srážení krve, což by mohlo interferovat s vizuální detekcí hemolytických reakcí.
Existují tři typy hemolýzy, označované jako alfa, beta a gama. Alfa hemolýza je nazelenalé zbarvení, které obklopuje bakteriální kolonii rostoucí na agaru. Tento typ hemolýzy představuje částečný rozklad hemoglobinu červených krvinek. Alfa hemolýza je charakteristická pro Streptococcus pneumonia a lze ji tedy použít jako diagnostický prvek při identifikaci bakteriálního kmene.
Beta hemolýza představuje úplné rozložení hemoglobinu červených krvinek v blízkosti bakteriální kolonie. Kolem kolonie je mýtina agaru. Beta hemolýza je charakteristická pro Streptococcus pyogenes a některé kmeny Staphylococcus aureus.
Třetím typem hemolýzy ve skutečnosti není vůbec žádná hemolýza. Gama hemolýza je nedostatek hemolýzy v oblasti kolem bakteriální kolonie. Destička s krevním agarem zobrazující hemolýzu gama se ve skutečnosti jeví nahnědlá. Jedná se o normální reakci krve na použité růstové podmínky (37 ° C v přítomnosti oxidu uhličitého). Gama hemolýza je charakteristickou vlastností Enterococcus faecalis.
Hemolytické reakce mohou také vykazovat určitou synergii. To znamená, že kombinace reakcí vytváří reakci, která je silnější než kterákoli z reakcí samotných. Některé druhy bakterií, jako je Strep B (například Streptococcus agalactiae), jsou slabě beta-hemolytické. Pokud jsou však bakterie v těsné blízkosti kmene Staphylococcus, mohou se betahemolysiny těchto dvou organismů spojit a vyvolat intenzivní beta hemolytickou reakci. To tvoří základ testu zvaného CAMP test (podle iniciál jeho vynálezců).
Stanovení hemolýzy a hemolytických reakcí je užitečné při rozlišování různých druhů bakterií. Následné biochemické testování může identifikaci ještě více zúžit. Například beta hemolytická reakce svědčí o Streptococcus. Dalším krokem je často testování organismů Streptococcus pomocí bacitracinu. Bacitracin je antimikrobiální látka, kterou produkuje bakterie Bacillus subtilis. Kmeny Streptococcus pyogenes jsou téměř rovnoměrně citlivé na bacitracin. Jiné antigenní skupiny Streptococcus však nejsou citlivé na bacitracin.
Viz také Laboratorní techniky v mikrobiologii; Stafylokoky a stafylokokové infekce; Streptokoky a streptokokové infekce