Bloedagar, hemolyse en hemolytische reacties
Bloedagar is een vast groeimedium dat rode bloedcellen bevat. Het medium wordt gebruikt om bacteriën op te sporen die enzymen produceren om de bloedcellen af te breken. Dit proces wordt ook wel hemolyse genoemd. De mate waarin de bloedcellen worden gehemolyseerd, wordt gebruikt om bacteriën van elkaar te onderscheiden.
Het bloedagarmedium wordt bereid in een tweestapsproces. Eerst worden een aantal ingrediënten aan water toegevoegd, waaronder hartinfusie, pepton en natriumchloride. Deze oplossing is gesteriliseerd. Na sterilisatie wordt een bekende hoeveelheid steriel bloed toegevoegd. Het bloed kan van konijnen of schapen zijn. Konijnenbloed heeft de voorkeur als de doelbacterie uit de groep komt die bekend staat als groep A Streptococcus. Schapenbloed heeft de voorkeur als de doelbacterie Haemophilus parahaemolyticus is.
Bloedagar is een rijke voedselbron voor bacteriën. Het kan dus worden gebruikt voor primaire kweek, dat wil zeggen als een middel om een zo breed mogelijk scala aan bacteriegroei uit een monster te verkrijgen. Het wordt echter meestal niet voor dit doel gebruikt vanwege de kosten van het medium. Andere, goedkopere agars zullen hetzelfde doen. Waar bloedagar bij uitstek geschikt voor is, is de bepaling van hemolyse.
Hemolyse is de afbraak van het membraan van rode bloedcellen door een bacterieel eiwit dat bekend staat als hemolysine, waardoor er hemoglobine uit het rode bloed vrijkomt. cel. Veel soorten bacteriën bevatten hemolytische eiwitten. Aangenomen wordt dat deze eiwitten werken door te integreren in het membraan van de rode bloedcel en ofwel een gat door het membraan te slaan of de structuur van het membraan op een andere manier te verstoren. De exacte moleculaire details van de werking van hemolysine zijn nog niet opgelost.
Het bloed dat in de agar wordt gebruikt, wordt ook van tevoren behandeld om een molecuul, fibrine genaamd, te verwijderen, dat deelneemt aan de bloedstolling. De afwezigheid van fibrine zorgt ervoor dat er geen bloedstolling optreedt in de agar, wat de visuele detectie van de hemolytische reacties zou kunnen verstoren.
Er zijn drie soorten hemolyse: alfa, bèta en gamma. Alfa-hemolyse is een groenachtige verkleuring die een bacteriekolonie omringt die op de agar groeit. Dit type hemolyse vertegenwoordigt een gedeeltelijke afbraak van de hemoglobine van de rode bloedcellen. Alfa-hemolyse is kenmerkend voor Streptococcus pneumonia en kan daarom worden gebruikt als diagnostisch kenmerk bij de identificatie van de bacteriestam.
Beta-hemolyse vertegenwoordigt een volledige afbraak van het hemoglobine van de rode bloedcellen in de buurt van een bacteriële kolonie. Rondom een kolonie is er een opruiming van de agar. Beta-hemolyse is kenmerkend voor Streptococcus pyogenes en sommige stammen van Staphylococcus aureus.
Het derde type hemolyse is eigenlijk helemaal geen hemolyse. Gamma-hemolyse is een gebrek aan hemolyse in het gebied rond een bacteriekolonie. Een bloedagarplaat met gamma-hemolyse ziet er eigenlijk bruinachtig uit. Dit is een normale reactie van het bloed op de gebruikte groeiomstandigheden (37 ° C in aanwezigheid van kooldioxide). Gamma-hemolyse is een kenmerk van Enterococcus faecalis.
Hemolytische reacties kunnen ook enige synergie vertonen. Dat wil zeggen, de combinatie van reacties produceert een reactie die sterker is dan elke reactie alleen. Bepaalde soorten bacteriën, zoals groep B Strep (een voorbeeld is Streptococcus agalactiae) zijn zwak bèta-hemolytisch. Als de bacteriën zich echter dicht bij een stam van Staphylococcus bevinden, kunnen de betahemolysines van de twee organismen worden gecombineerd om een intense beta-hemolytische reactie te produceren. Dit vormt de basis van een test die de CAMP-test wordt genoemd (naar de initialen van de uitvinders).
De bepaling van hemolyse en van de hemolytische reacties is nuttig om verschillende soorten bacteriën te onderscheiden. Daaropvolgende biochemische testen kunnen de identificatie nog verder beperken. Een bèta-hemolytische reactie is bijvoorbeeld indicatief voor een streptokok. Het testen van de Streptococcus-organismen met bacitracine is vaak de volgende stap. Bacitracine is een antimicrobieel middel dat wordt geproduceerd door de bacterie Bacillus subtilis. Streptococcus pyogenes-stammen zijn bijna uniform gevoelig voor bacitracine. Maar andere antigene groepen van Streptococcus zijn niet gevoelig voor bacitracine.
Zie ook Laboratoriumtechnieken in de microbiologie; Stafylokokken en stafylokokkeninfecties; Streptokokken en streptokokkeninfecties