Окраска по Цилю-Нильсену , также известная как кислотоустойчивая окраска , представляет собой бактериологический метод окрашивания, используемый в цитопатологии и микробиологии для идентификации кислотоустойчивых бактерий под микроскопом , особенно представителей рода Mycobacterium . Этот метод окрашивания был первоначально предложен Паулем Эрлихом (1854–1915) и впоследствии модифицирован немецкими бактериологами Францем Цилем (1859–1926) и Фридрихом Нильсеном (1854–1898) в конце 19 века.
Метод кислотостойкого окрашивания в сочетании с окрашиванием аурамин-фенолом служит стандартным диагностическим инструментом и широко доступен для быстрой диагностики туберкулеза (вызванного Mycobacterium Tuberculosis ) и других заболеваний, вызываемых атипичными микобактериями , таких как проказа (вызванная Mycobacterium leprae). ) и Mycobacterium avium-intracelle инфекция (вызванная комплексом Mycobacterium avium ) в таких образцах, как мокрота , промывающая жидкость желудка и жидкость бронхоальвеолярного лаважа . Эти кислотоустойчивые бактерии обладают воскообразным внешним слоем, богатым липидами, который содержит высокие концентрации миколевой кислоты , что делает их устойчивыми к традиционным методам окрашивания, таким как окрашивание по Граму . [1] [2]
После процедуры окрашивания по Цилю-Нильсену с использованием карболфуксина кислотоустойчивые бактерии можно наблюдать в виде ярко-красных или розовых палочек на синем или зеленом фоне, в зависимости от используемого контрастного красителя , например метиленового синего или малахитового зеленого соответственно. Некислотоустойчивые бактерии и другие клеточные структуры окрашиваются контрастным красителем, что позволяет четко дифференцировать их. [3]
В образцах анатомической патологии иммуногистохимия и модификации окрашивания по Цилю-Нильсену (например, окрашивание по Фите-Фарако) имеют сопоставимую диагностическую ценность при идентификации Mycobacterium . Оба они превосходят традиционное окрашивание по Цилю-Нильсену. [4]
Микобактерии представляют собой медленно растущие палочковидные бациллы , слегка изогнутые или прямые, которые считаются грамположительными . Некоторые микобактерии являются свободноживущими сапрофитами , но многие из них являются патогенами , вызывающими заболевания у животных и людей. Mycobacterium bovis вызывает туберкулез крупного рогатого скота. Поскольку туберкулез может передаваться человеку, молоко пастеризуют, чтобы убить любую бактерию. [5] Микобактерия туберкулеза , вызывающая туберкулез (ТБ) у людей, представляет собой передающуюся по воздуху бактерию, которая обычно поражает легкие человека. [6] [7] Тестирование на туберкулез включает анализ крови, кожные пробы и рентгенографию грудной клетки. [8] При исследовании мазков на туберкулез их окрашивают кислотостойким красителем. Эти кислотоустойчивые организмы, такие как Mycobacterium, содержат в своих клеточных стенках большое количество липидных веществ, называемых миколиновыми кислотами. Эти кислоты устойчивы к окрашиванию обычными методами, такими как окрашивание по Граму . [9] Его также можно использовать для окрашивания некоторых других бактерий, таких как Nocardia . Реагенты, используемые для окрашивания по Цилю-Нильсену, представляют собой карболфуксин , кислый спирт и метиленовый синий . Кислотоустойчивые бациллы после окрашивания имеют ярко-красный цвет. [ нужна цитата ]
Окрашивание по Цилю-Нильсену представляет собой тип грибкового окрашивания узкого спектра. Пятна от грибков узкого спектра являются селективными и могут помочь дифференцировать и идентифицировать грибы. [10] Результаты окрашивания по Цилю-Нильсену варьируются, поскольку клеточные стенки многих грибов не являются кислотоустойчивыми. [11] Пример распространенного типа кислотоустойчивых грибов, который обычно окрашивается по Цилю-Нильсену, называется Histoplasma (HP). [12] Гистоплазма встречается в почве и фекалиях птиц и летучих мышей. [13] Люди могут заразиться гистоплазмозом при вдыхании спор грибка. Гистоплазма попадает в организм и попадает в легкие, где споры превращаются в дрожжи. [14] Дрожжи попадают в кровоток и поражают лимфатические узлы и другие части тела. Обычно люди не заболевают от вдыхания спор, но если они это делают, у них обычно появляются симптомы, напоминающие грипп. [15] Другой вариант этого метода окрашивания используется в микологии для дифференцированного окрашивания кислотоустойчивых наслоений в кутикулярных гифах некоторых видов грибов рода Russula . [16] [17] Некоторые свободные эндоспоры можно спутать с мелкими дрожжами, поэтому для идентификации неизвестных грибов используется окрашивание. [18] Это также полезно при идентификации некоторых простейших, а именно Cryptosporidium и Isospora . Окрашивание по Цилю-Нильсену также может затруднить диагностику в случае парагонимоза, поскольку яйца в образце мокроты на яйца и паразита (O&P) могут растворяться под действием красителя .
В 1882 году Роберт Кох открыл этиологию туберкулеза. [19] Вскоре после открытия Коха Пауль Эрлих разработал краситель для микобактерии туберкулеза, названный пятном гематоксилина квасцов. [20] Франц Зиль затем изменил технику окрашивания Эрлиха, используя карболовую кислоту в качестве протравы. Фридрих Нильсен сохранил протраву, выбранную Цилем, но изменил основное окрашивание на карболфуксин. Совместные модификации Циля и Нильсена создали окраску Циля-Нильсена. Другой кислотостойкий краситель был разработан Джозефом Киньюном с использованием техники окрашивания Циля-Нильсена, но без этапа нагревания из процедуры. Это новое пятно от Киньюна было названо пятном Киньюна. [ нужна цитата ]
Типичная процедура окрашивания AFB включает в себя помещение клеток в суспензии на предметное стекло, затем сушку жидкости на воздухе и фиксацию клеток при нагревании. [21]
Исследования показали, что окрашивание AFB без культуры имеет плохую прогностическую ценность для отрицательного результата. Культуру AFB следует проводить вместе с окраской AFB; это имеет гораздо более высокую отрицательную прогностическую ценность. [ нужна цитата ]
Механизм действия окраски Циля-Нильсена до конца не изучен, но считается, что он включает химическую реакцию между кислотными красителями и клеточными стенками бактерий . Кислотность красителей заставляет их сильнее связываться с клеточными стенками бактерий, чем с другими клетками или тканями . Это приводит к избирательному окрашиванию только тех клеток, которые имеют высокую плотность материала клеточной стенки, например, кислотоустойчивых бактерий. [26]
Окрашивание по Цилю-Нильсену представляет собой двухэтапный процесс окрашивания . На первом этапе ткань окрашивают основным раствором фуксина, который окрашивает все клетки в розовый цвет. На втором этапе ткань инкубируют в кисло-спиртовом растворе, который обесцвечивает все клетки, за исключением кислотоустойчивых клеток, которые сохраняют цвет и выглядят красными. Механизмы образования этого цвета до конца не изучены, но считается, что взаимодействие основного фуксина с компонентами клеточной стенки бактерий создает новую молекулу, отвечающую за цвет. [27]
СМИ, связанные с пятном Циля-Нильсена, на Викискладе?