临床微生物学是基础和临床间的一门桥梁学科、临床微生物的重要性:微生物无时不有,无处不在(医院),微生物是许多疾病的直接原因,微生物是大多数疾病发展和转归的参考者,甚至成为致死的主要原因,越是危重病人它越是积极参与
一、临床微生物学的重要
(一)从微生物与常见病、多发病关系
1 、结核、病毒性肝炎、龋齿和牙周病、性病等均由病原微生物引。
(1)结核
1/3 人口 ( 约 20 亿 ) 感染结核,如不采取措施,近 10 年还有 3 亿人感染;结核病人 2000 万 95% 在发展中国家,每年新发生 800~1000 万病人, 75% 年龄在 15~50 岁每天死于结核 8000 人,每年 300 万, 98% 在发展中国家感染率为 44.5%(2000 年调查 ) ,感染者达 5.5 亿。现有肺结核病人 ( 活动性 )450 万人,每年死于结核 12.7 万人,在农村死亡病因第 9 位,单病种第 1 。其中 21.6% 从未接受治疗。
(2)病毒性肝炎
有多种,以乙、丙肝危害最大。仅乙肝感染率为 10% 以上,即有 1 亿多 HBsAg 携带者,慢性乙肝病 3000 多万
(3)龋齿和牙周病
被 WHO 列为仅次于心脏血管疾病和癌症的三大重点防治的非传染性疾病。龋齿由变形链球菌引起,牙周病由厌氧菌引起我国学生龋齿患病率为 13.9% 。
(4)性病
AIDS :全球 2000 年底患者总数达 3610 万人,死亡数达 2180 万, 95% 在发展中国家。我国 2002 年上半年,感染总人数已达 100 万,如不采取有效措施, 2010 年将达 1000 万人。其它的还有淋病、梅毒、生殖器疱疹、生殖器疣、非淋菌性尿道炎等,发病率都有较大增长。
2 、从我国居民死亡原因
城市前 5 位死因:① 恶性肿瘤 135.59/10 万
② 脑血管病 111.01/10 万
③ 心脏病 95.77/10 万
④ 呼吸系病 72.64/10 万
⑤ 损伤和中毒 31.92/10 万
农村前 5 位死因:① 呼吸系病 133.42/10 万
② 脑血管病 112.62/10 万
③ 恶性肿瘤 105.36/10 万
④ 心脏病 77.72/10 万
⑤ 损伤和中毒 63.69/10 万
(1)感染是疾病死因的重要原因之一
微生物感染是造成死亡的重要原因。肿瘤病人本身免疫力低,防止和控制感染是非常重要的,这类病人感染很容易造成死亡。呼吸系疾病:主要是感染;损伤包括创伤、烧伤等,感染的控制极为重要;脑血管疾病、心脏疾病等,也很容易发生感染。
(2)病原微生物与某些肿瘤密切相关
HCV 、 TTV 皆与肝癌有关;幽门螺杆菌与胃癌有;HCMV 与成神经细胞癌、Wilm 瘤、前列腺瘤、宫颈癌、睾丸癌、Kaposi 肉瘤、结肠癌等有关, HSV-2 与宫颈癌有关等。
(3)病原微生物与心脏病的关系
风湿性心脏病 — 溶血性链球菌
病毒性心肌炎和心包炎 —— 柯萨奇病毒 B 组
肺炎衣原体与冠状动脉硬化和心脏病的发生有关
甲链和金葡菌等可引起急性和亚急性细菌性心内膜炎
(二)从疾病造成的社会危害看
对社会影响最大、危害最大的是肝炎、结核、性病等传染病
(1)具有传染性,感染率和发病率高;
(2)造成社会问题,如上学、求职、婚姻、子女等很多问题被涉及;
(3)缺乏有效的治疗手段;
(4)造成人们心理恐慌,病人的自卑和绝望;
(5)花费大量的资金防治。
(三)从我们军医的职责看
战争的危险依然存在,就有生物武器使用的可能。现代分子生物学可以可以制造成更多、更难防的生物武器来。战伤感染的防治、流行病的防治,都是我们的责任。
(四)从具体的医疗实践看
1、无菌观念
手术器械、输液造成的感染并非罕见;输血造成乙肝、丙肝、性病;骨髓或器官移植病人感染 。
2、抗生素的应用 — 细菌耐药问题非常突出
应进行细菌分离培养、药敏试验,进行选择用药
3、疑难症的诊断 — 临床明确或排除病原微生物
发热待查、脑膜炎、胸腹水的鉴别、肺部结核或其它感染与肺肿瘤的鉴别等等
二、现代临床微生物发展的某些特点
(一)新的病原微生物不断发现
(二)已被控制或趋于消灭的病原、微生物又重新流行
性病:过去在我国已趋于消灭,现在流行。过去性病概念主要是由性接触引起,经典性病只包括梅毒、淋病、软下疳、性病 性淋巴肉芽肿和腹股沟肉芽肿等 5 种。现在世界上公认有 20 多种性传播疾病
结核:全球有上升趋势,我国下降很慢,主要原因是治疗不彻底,耐药珠增多。国外还有 AIDS 病发率升高,导致结核感染 上升。
(三)细菌感染的变化特点
1、感染类型的改变
2、感染菌的变迁
总的趋势是革兰阴性菌占主要地位,革兰阳性球菌中的葡萄球菌属、肠球菌也占相当优势,真菌感染也增高。医院内感染和社会感染有所不同,但总趋势差不多。虽然典型的致病菌感染减少,传染病下降,但目前感染的菌更不好治疗,更多样化。
3、耐药性的变迁
(1)总的趋势是耐药菌株急剧上升,高耐药和多重耐药菌株不断增高。
结论:① 大部分菌对不同药物都有较高的耐药比例,有的很高,使用药物频率越高,耐药率也越高。
② 大部分菌对多种药物都呈现多耐药。
③ 只有少数有酶抑制剂的药如泰能、舒普深耐药率较低。
(2)耐药机制
① 遗传性耐药机制
A、固有耐药性:由细菌染色体决定的,代代相传的天然耐药性。
抗真菌,对细菌固有耐药 à 两性霉素 B+类固醇;对青霉素 G 固有耐药 à G- 菌厚厚的外膜 B、获得性耐药:由于细菌 DNA 的改变,在接触抗菌药物后导致其获得了耐药性。
a、染色体突变:居于次要地位。
b、质粒介导的耐药:在临床上耐药性获得的主要方式。
耐药质粒的传播方式有转化、接合和转导,接合方式最为主要。转座子的参与,扩大了宿主范围,也是造成多耐药株的重要原因。
② 耐药性的生化机制
A、产生钝化酶 (modified enzyme) ,又称灭活酶,使抗生素失效
a、 β- 内酰胺类药物:青霉素酶、头孢菌素酶、广谱 BLA 和超广谱
BLA(extended-spectrum β-lactamases, EBLAS) 等 4 类。 BLA 种类繁多,有染色体介导,有质粒介导,也有两者介导的,是目前 G- 耐药的主要机制,也是临床上最为重视的酶。
b、氨基糖甙类钝化酶 (aminoghycoside-modified eczymes)
主要有磷酸转移酶、乙酰转移酶和核苷转移酶等,使氨基糖甙类分子结构发生改变,失去抗菌作用,已有 22 种之多。一种酶可作用于几种结构相似的药物,一种药物又可被几种钝化酶作用,产生交叉耐药。
c、氯霉素已酰转移酶,可使氯霉素乙酰化而失活。
B、药物作用靶位的改变
青霉素结合蛋白 (PBPS) 是 β- 内酰胺类药物结合蛋白,又是细菌维持正常形态、合成细胞壁和分裂繁殖等所必须的酶蛋白。 β- 内酰胺类药物与 PBPS 结合后,可使细菌成为球状体、丝状体及分裂障碍,最后死亡。耐药细菌可使 PBPS 结构改变,与 β- 内酰胺药亲合力降低,导致耐药。耐甲氧西林的葡萄球菌 (methicillin-resistant slaphylococcus aureus, MRSA) 除了有正常 PBPS 外,还有一种 PBP 2a ,由染色体 mecA 基因编码,具有转肽酶和转糖基酶活性。 PBP 2a 与 β- 内酰胺类药物亲和力低,在高浓度抗生素存在时,正常 PBPS 失活, PBP 2a 就代替正常 PBPS 的功能,参与细胞壁肽聚糖合成,从而使细菌表现出耐甲氧西林的耐药性。
C、细胞壁通透性的改变和主动排外机制
G- 菌细胞壁外膜屏障作用是由一类孔蛋白决定的,若突变造成孔蛋白的丢失或表达降低,影响药物进入而耐药。细菌可主动排出药物,如铜绿假单胞菌就有三种不同的外排系统, nalB 、 nfxB 型和 nfxC 型,各型耐药谱有一定差异,野生株仅低水平表达 nalB 型。
D、各类抗菌药物主要耐药机制
(3)目前应重视的耐药检测
① 耐甲氧西林的葡萄球菌和耐糖肽类抗生素的多重耐药葡萄球菌
② 耐万古霉素的多重耐药的肠球菌
③ 耐 β- 内酰胺类和大环内酯类的多重耐药的肺炎链球菌
④ 产超广谱 β- 内酰胺酶 (ESBLs) 及 AmPC 酶的革兰阴性杆菌 ⑤ 不发酵糖菌群,如绿脓假单胞菌、不动杆菌的多重耐药问题
(四)医院感染越来越受到重视 1、定义
(1)地点:在医院内获得的感染;
(2)时间:在住院期间,入院前已发生或已处于潜伏期的不包括在内,但在院内已进入潜伏期,出院后发病的应包括在内;
(3)对象:应包括医院内活动的人群,如住院病人、门诊病人、探视者、陪护人员及医院工作人员等,但其他人难以确定感染来源,医务人员又是健康人,故主要指的住院病人为医院感染对象。
2、医院感染的重要性
(1)随医院产生而产生,随医院发展而迅速增长
(2)增加了病人的发病率,死亡率上升,增加了国家和病人的经济负担。
WHO 调查,世界医院感染率为 3~20% ,平均为 9% 。美国为 5% ,每年死亡 7~8 万人,额外支出 40 亿美元。我国医院感染率为 8.4%(1989) 和 4.6% ,估计每年为 500 万人医院感染,医疗费用增加 10 亿元。医院感染率作为医院管理水平的重要评价指标。
3、医院感染的分类
(1)按病原体分类
① 内源性感染
A、寄居部位改变:正常菌群由于手术或侵入性治疗发生了移位,非致病菌变为感染菌致病。
B、免疫功能下降:容易发生正常菌群或毒力弱的细菌感染,如 AIDS 患者易感染各种微生物,移植病人易感染病毒、真菌,心脏辨膜畸形者易患亚急性心内膜炎等。
C、菌群失调:免疫抑制剂,激素,抗生素特别是广谱抗生素长期应用,导致菌群失调,还可导致二重感染,如金葡、白念、 G- 菌、艰难梭菌等。我院 2002 年临床标本感染率最高的是白念。
② 外源性感染
A、病人:最重要的传染源,病人排出的菌毒力高,耐药性强。
B、带菌者:危险性大,因无症状,正常人不会感染,但病人很容易感染。
C、环境感染:医院环境中的微生物。
D、动物感染源:特别是鼠类。
(2)按感染部位分
呼吸、泌尿、消化、血液、皮肤组织等等。
4、医院感染的微生物
(1)特点
① 主要是机会致病菌,主要是内源性正常菌群,少数外源性。
② 常为耐药菌或多重耐药菌,住院病人分离菌耐药性高于门诊病人, ICU 病房高于其它病房的病人。
③ 医院感染的病原体随年代不同而变化
目前是 G- 杆菌,过去有些认为与医学关系不大的变成了流行菌株,如阴沟杆菌、不动杆菌、粘质沙雷菌,肠球菌等。 50~60 年代为 G+ 球菌,特别是金葡。
④ 病原体适应性强
G+ 菌、 G- 菌都可较长时间在环境中存活。
(2)医院感染主要病原微生物
主要是细菌,其次是病毒,真菌
5、医院感染的危险因素
(1)易感对象因素
① 年龄;
② 基础疾病
(2)诊疗技术与侵入性检查及治疗因素
① 器官移植;
② 血液透析和腹膜透析;
③ 其它:插管、导尿、器官切开等
(3)免疫系统损害
放疗、化疗、激素应用
(4)其它
抗生素使用不当,手术等。
三、为了准确地检出病原微生物, 采集和送检标本应注意以下各点
1、尽量在抗菌药物使用前采集标本。
2、尽可能直接从感染病灶采取标本。
3、采集标本时应严格无菌操作,避免局部正常菌和环境中杂菌的污染。
4、选择适当时间采取标本。
5、送检标本使用合适的容器,培养基、容器须经无菌处理,但不得使用消毒剂。
6、标本采集后应立即送检,必要时采取床旁接种以提高病原菌的检出率。
7、送检标本的化验单上应注明标本来源和检验目的,使实验室能正确选用相应的培养基和适宜的培养条件。
8、某些严格厌氧菌如迟缓真杆菌、脆弱类杆菌、消化链球菌等暴露等空气中短时间即可死亡,因此必须注意在厌氧条件下送检和保存。
(实习编辑:陈战锋)
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