Utilisation des cultures pour le diagnostic des maladies infectieuses

Vous êtes-vous déjà demandé comment vos médecins savent quel bogue vous avez ? Parfois, il n’est pas si facile de le comprendre.

Les maladies infectieuses sont souvent diagnostiquées à la suite de cultures d’échantillons isolés du site d’infection. Les travailleurs du laboratoire de microbiologie doivent faire croître l’insecte à partir de l’échantillon, disons à partir de votre sang ou de vos expectorations.

Cet échantillon peut ensuite être testé en essayant de le faire pousser sur de nombreuses cultures différentes pour voir où il pousse le mieux. Comme les plantes, les microbes ont aussi leurs sols et conditions préférés. Ils ne pousseront pas là où ils ne peuvent pas.

Alors, qu’est-ce qu’une culture exactement et comment aide-t-elle à diagnostiquer une infection ?

Définir une culture en croissance

Une culture est un moyen de faire croître un microbe en laboratoire. De nombreuses bactéries, champignons, parasites et virus peuvent être cultivés en laboratoire lorsque les conditions appropriées sont réunies. Les caractéristiques précises de la culture en croissance peuvent être utilisées pour identifier le microbe spécifique.

L’utilisation d’un « agent sélectif » peut être utilisée pour déterminer les caractéristiques du microbe. Par exemple, la croissance de Staph aureus dans une culture qui contient de la méthicilline (l’agent sélectif) serait indicative de Staph aureus résistant à la méthicilline (MRSA). La méthicilline est un type d’antibiotique, donc une bactérie qui se développe dans une culture contenant de la méthicilline est résistante au traitement utilisant cet antibiotique spécifique.

Ces cultures sont généralement conservées sur des plaques ou dans des tubes qui contiennent des aliments spéciaux qui permettent à un agent pathogène particulier ou à un groupe d’agents pathogènes de se développer. Cela permet aux travailleurs du laboratoire d’identifier quel microbe se développe.

Les travailleurs de laboratoire peuvent avoir besoin de cultiver le microbe sur plusieurs plaques de culture (ou tubes) différentes pour déterminer exactement de quel microbe il s’agit. Cela peut être comme un puzzle de détective Sherlock Holmes.

Types d’infections pouvant être diagnostiquées

Les cultures diagnostiques sont couramment utilisées pour identifier les microbes infectieux à partir d’échantillons isolés d’urine (infections des voies urinaires), de selles (maladies diarrhéiques et d’origine alimentaire), des voies génitales (MST), de la gorge (angine streptococcique) et de la peau (infections cutanées).

Des échantillons isolés d’autres parties du corps, comme le sang et la moelle épinière, peuvent également être cultivés. Ces types d’infections ont tendance à être plus graves et nécessitent une hospitalisation.

Types de cultures

Il existe trois principaux types de cultures.

Culture solide

Les bactéries et les champignons peuvent se développer sur une surface solide constituée d’un mélange de nutriments, de sels et d’agar (un agent gélifiant isolé des algues). C’est souvent sur une assiette de la taille de votre paume. Beaucoup sont de petits plats avec du gel rouge, tandis que certains gels sont jaunes ou d’autres couleurs.

Un seul microbe placé sur la surface solide peut se développer en colonies, des groupes individuels composés de milliers de cellules. Les colonies sont constituées de clones, dans lesquels toutes les cellules sont identiques les unes aux autres. Cette caractéristique est ce qui rend les cultures solides si utiles pour l’identification microbienne.

Différents types de colonies de diverses espèces auront des traits et des caractéristiques distincts (c’est-à-dire la couleur, la taille, la forme et le taux de croissance de la colonie), qui aident les microbiologistes à identifier le microbe.

Culture liquide

Une culture liquide est cultivée dans des « milieux » ou un « bouillon » de nutriments. La croissance microbienne est observée pour la rapidité avec laquelle le bouillon devient trouble. Un bouillon plus trouble signifie généralement un plus grand nombre de microbes.

Les cultures liquides peuvent souvent contenir plusieurs espèces microbiennes, elles ont donc tendance à être moins utiles que les cultures solides pour le diagnostic des bactéries et des champignons. Les cultures liquides, cependant, sont plus utiles pour le diagnostic des parasites, qui ne forment pas de colonies normales dans les cultures solides.

Culture de cellules

Certains microbes (comme la chlamydia ou la rickettsie) et les virus ne peuvent pas être cultivés dans des cultures solides ou liquides, mais peuvent être cultivés dans des cellules humaines ou animales. Les cultures de cellules humaines ou animales sont utilisées en « infectant » la culture cellulaire avec le microbe et en observant l’effet sur les cellules.

Par exemple, de nombreux virus ont des effets néfastes ou « cytopathiques » sur les cellules qui peuvent être observés par les microbiologistes. Étant donné que les méthodes de culture cellulaire ont tendance à être plus spécialisées et nécessitent plus de travail et des périodes de diagnostic plus longues, la culture cellulaire est généralement utilisée en second lieu par rapport à d’autres méthodes de diagnostic. Il peut être particulièrement difficile de faire pousser certains microbes.

Ingrédients utilisés dans les cultures

Selon le type particulier de culture, les ingrédients varieront et de nombreux ingrédients différents sont utilisés car ils peuvent déduire où un microbe peut et ne peut pas se développer, identifiant ainsi ce qu’est le microbe.

Le microbe ne nous dit souvent pas grand-chose sur l’organisme lui-même, mais nous aide plutôt à déduire le nom de l’organisme. Chaque microbe a son propre goût particulier dans les gels de culture et les ingrédients.

En général, la plupart des cultures nécessitent une combinaison des éléments suivants :

• Source d’amino-azote : protéines digérées
• Facteurs de croissance : sang, sérum ou extrait de levure
• Source d’énergie : sucres, glucides
• Sels pour tamponner le pH : phosphate, citrate
• Minéraux : calcium, magnésium ou fer
• Agents sélectifs : antibiotiques ou produits chimiques
• Indicateurs ou colorants : pour déterminer les niveaux d’acidité
• Gélifiant pour cultures solides : gélose