Mikroskopska analiza sputuma

Mikroskopski pregled nativnih i fiksnih obojenih pripravaka sputuma omogućuje detaljno proučavanje njegovog staničnog sastava, te do određene mjere odražava prirodu patološkog procesa u plućima i bronhima, njegovu aktivnost, identificiranje različitih vlaknastih i kristalnih formacija, koje također imaju važnu dijagnostičku vrijednost, te, konačno, grubu procjenu stanja mikrobne flore dišnih putova (bakterioskopija).

Mikroskopija koristi nativne i obojene preparate sputuma. Za proučavanje mikrobne flore (bakterioskopija) razmazi sputuma se obično boje prema Romanovsky-Giemsi, prema Gramu, a za identifikaciju Mycobacterium tuberculosis prema Ziehl-Neelsenu.

Stanični elementi i elastična vlakna

Od staničnih elemenata koji se mogu otkriti u sputumu bolesnika s upalom pluća, dijagnostičku vrijednost imaju epitelne stanice, alveolarni makrofagi, leukociti i eritrociti.

Epitelne stanice. Pločasti epitel iz usne šupljine, nazofarinksa, glasnica i epiglotisa nema dijagnostičku vrijednost, iako otkrivanje velikog broja pločastih epitelnih stanica u pravilu ukazuje na nisku kvalitetu uzorka sputuma dostavljenog u laboratorij i koji sadrži značajnu primjesu sline.

Kod pacijenata s upalom pluća, sputum se smatra prikladnim za pregled ako pod mikroskopijom s malim povećanjem broj epitelnih stanica u vidnom polju ne prelazi 10. Veći broj epitelnih stanica ukazuje na neprihvatljivu prevlast orofaringealnog sadržaja u biološkom uzorku.

Alveolarni makrofagi, koji se također mogu naći u malim količinama u bilo kojem sputumu, velike su stanice retikulohistiocitnog podrijetla s ekscentrično smještenom velikom jezgrom i obilnim inkluzijama u citoplazmi. Ove inkluzije mogu se sastojati od sitnih čestica prašine (stanica prašine) koje apsorbiraju makrofagi, leukociti itd. Broj alveolarnih makrofaga povećava se tijekom upalnih procesa u plućnom parenhimu i dišnim putovima, uključujući upalu pluća.

Stanice stupčastog cilijiranog epitela oblažu sluznicu grkljana, dušnika i bronha. Izgledaju kao izdužene stanice, proširene na jednom kraju, gdje se nalaze jezgra i cilije. Stanice stupčastog cilijiranog epitela nalaze se u svakom sputumu, ali njihovo povećanje ukazuje na oštećenje sluznice bronha i dušnika (akutni i kronični bronhitis, bronhiektazije, traheitis, laringitis).

Leukociti u malim količinama (2-5 u vidnom polju) nalaze se u svakom sputumu. U slučaju upale plućnog tkiva ili sluznice bronha i dušnika, posebno u slučaju gnojnih procesa (gangrena, plućni apsces, bronhiektazije) njihova količina se značajno povećava.

Prilikom bojenja preparata sputuma prema Romanovsky-Giemsi moguće je razlikovati pojedinačne leukocite, što ponekad ima važnu dijagnostičku vrijednost. Dakle, kod izražene upale plućnog tkiva ili bronhijalne sluznice povećava se i ukupan broj neutrofilnih leukocita i broj njihovih degenerativnih oblika s fragmentacijom jezgri i uništavanjem citoplazme.

Povećanje broja degenerativnih oblika leukocita najvažniji je znak aktivnosti upalnog procesa i težeg tijeka bolesti.

Eritrociti. Pojedinačni eritrociti mogu se naći u gotovo svakom sputumu. Njihov značajan porast opaža se u slučajevima poremećene vaskularne propusnosti kod pacijenata s upalom pluća, u slučajevima uništavanja plućnog ili bronhijalnog tkiva, zagušenja u plućnoj cirkulaciji, plućnog infarkta itd. Eritrociti se nalaze u velikim količinama u sputumu u slučajevima hemoptize bilo koje geneze.

Elastična vlakna. Treba spomenuti još jedan element sputuma - plastična vlakna, koja se pojavljuju u sputumu tijekom uništavanja plućnog tkiva (apsces pluća, tuberkuloza, raspadajući rak pluća itd.). Elastična vlakna su u sputumu prezentirana u obliku tankih, dvostruko konturiranih, uvijenih niti s dihotomnom podjelom na krajevima. Pojava elastičnih vlakana u sputumu kod pacijenata s teškom upalom pluća ukazuje na pojavu jedne od komplikacija bolesti - stvaranje apscesa plućnog tkiva. U nekim slučajevima, kada se stvori apsces pluća, elastična vlakna u sputumu mogu se otkriti čak i nešto ranije od odgovarajućih radiografskih promjena.

Često se u slučajevima lobarne pneumonije, tuberkuloze, aktinomikoze i fibrinoznog bronhitisa u pripravcima sputuma mogu naći tanka fibrinska vlakna.

Znakovi aktivnog upalnog procesa u plućima su:

1. priroda sputuma (mukopurulentna ili gnojna);
2. povećanje broja neutrofila u sputumu, uključujući njihove degenerativne oblike;
3. povećanje broja alveolarnih makrofaga (iz pojedinačnih nakupina nekoliko stanica u vidnom polju i više);

Pojava elastičnih vlakana u sputumu ukazuje na uništavanje plućnog tkiva i stvaranje plućnog apscesa.

Konačni zaključci o prisutnosti i stupnju aktivnosti upale i uništavanja plućnog tkiva formiraju se tek kada se usporede s kliničkom slikom bolesti i rezultatima drugih laboratorijskih i instrumentalnih metoda istraživanja.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Mikrobna flora

Mikroskopija razmaza sputuma obojenih po Gramu i proučavanje mikrobne flore (bakterioskopija) kod nekih pacijenata s upalom pluća omogućuje nam približno određivanje najvjerojatnijeg uzročnika plućne infekcije. Ova jednostavna metoda ekspresne dijagnostike uzročnika nije dovoljno točna i treba je koristiti samo u kombinaciji s drugim (mikrobiološkim, imunološkim) metodama pregleda sputuma. Imerzijska mikroskopija obojenih razmaza sputuma ponekad je vrlo korisna za hitan odabir i propisivanje adekvatne antibakterijske terapije. Međutim, treba imati na umu mogućnost zasijavanja bronhijalnog sadržaja mikroflorom gornjih dišnih putova i usne šupljine, posebno ako se sputum neispravno sakuplja.

Stoga se sputum smatra prikladnim za daljnje ispitivanje (bakterioskopiju i mikrobiološki pregled) samo ako ispunjava sljedeće uvjete:

• Bojenje po Gramu otkriva veliki broj neutrofila u sputumu (više od 25 u vidnom polju pri malom povećanju mikroskopa);
• broj epitelnih stanica, karakterističnijih za sadržaj orofarinksa, ne prelazi 10;
• Pripravak sadrži pretežnost mikroorganizama jednog morfološkog tipa.

Prilikom bojenja razmaza sputuma prema Gramu, ponekad je moguće prilično dobro identificirati gram-pozitivne pneumokoke, streptokoke, stafilokoke i skupinu gram-negativnih bakterija - Klebsiella, Pfeifferov bacil, Escherichia coli itd. U tom slučaju gram-pozitivne bakterije dobivaju plavu boju, a gram-negativne bakterije - crvenu.

Bakterijski uzročnici upale pluća

Gram-pozitivni	Gram negativni
Pneumokok Streptococcus pneumoniae. Streptokoki Streptococcus pyogenes, Streptococcus viridans. Stafilokoki: Staphylococcus aureus, Staphylococcus haemolyticus.	Klebsiella pneumoniae Haemophilus influenzae (Pfeifferov bacil) Haemophilius influenzae Pseudomonas aeruginosa Legionella pneumofilija Escherichia coli

Preliminarna bakterioskopija sputuma najjednostavnija je metoda provjere uzročnika upale pluća i od određene je važnosti za odabir optimalne antibiotske terapije. Na primjer, ako se u razmazima obojenim po Gramu otkriju gram-pozitivni diplokoki (pneumokoki) ili stafilokoki, umjesto antibiotika širokog spektra koji povećavaju rizik od selekcije i širenja mikroorganizama otpornih na antibiotike, može se propisati ciljana terapija aktivna protiv pneumokoka ili stafilokoka. U drugim slučajevima, otkrivanje gram-negativne flore koja prevladava u razmazima može ukazivati na to da je uzročnik upale pluća gram-negativna enterobakterija (Klebsiella, Escherichia coli itd.), što zahtijeva propisivanje odgovarajuće ciljane terapije.

Istina, okvirni zaključak o vjerojatnom uzročniku plućne infekcije može se mikroskopijom donijeti samo na temelju značajnog povećanja bakterija u sputumu, pri koncentraciji od 10 ⁶ - 10 ⁷ mc/ml i više (LL Vishnyakova). Niske koncentracije mikroorganizama (< 10 ³ mc/ml) karakteristične su za prateću mikrofloru. Ako koncentracija mikrobnih tijela fluktuira od 10 ⁴ do 10 ⁶ mc/ml, to ne isključuje etiološku ulogu ovog mikroorganizma u nastanku plućne infekcije, ali je ni ne dokazuje.

Također treba imati na umu da se "atipični" unutarstanični patogeni (mikoplazma, legionela, klamidija, rikecije) ne boje prema Gramu. U tim slučajevima, sumnja na prisutnost "atipične" infekcije može se pojaviti ako se u razmazima sputuma otkrije disocijacija između velikog broja neutrofila i izuzetno malog broja mikrobnih stanica.

Nažalost, bakterioskopska metoda općenito ima prilično nisku osjetljivost i specifičnost. Neprediktivna vrijednost čak i za dobro vizualizirane pneumokoke jedva doseže 50%. To znači da u polovici slučajeva metoda daje lažno pozitivne rezultate. To je zbog nekoliko razloga, a jedan od njih je taj što je oko 1/3 pacijenata već primilo antibiotike prije hospitalizacije, što značajno smanjuje učinkovitost bakterioskopije sputuma. Osim toga, čak i u slučaju pozitivnih rezultata testa koji ukazuju na prilično visoku koncentraciju "tipičnih" bakterijskih patogena u razmazu (npr. pneumokoki), ne može se u potpunosti isključiti prisutnost koinfekcije s "atipičnim" unutarstaničnim patogenima (mikoplazma, klamidija, legionela).

Metoda bakterioskopije razmaza sputuma obojenih po Gramu, u nekim slučajevima pomaže u provjeri uzročnika upale pluća, iako općenito ima vrlo nisku prediktivnu vrijednost. "Atipični" unutarstanični patogeni (mikoplazma, legionela, klamidija, rikecije) uopće se ne provjeravaju bakterioskopijom, budući da se ne boje po Gramu.

Vrijedi spomenuti mogućnost mikroskopske dijagnostike kod pacijenata s pneumonijom gljivične infekcije pluća. Najrelevantnije za pacijente koji primaju dugotrajno liječenje antibioticima širokog spektra je otkrivanje Candide albicans u obliku stanica sličnih kvascu i razgranatog micelija tijekom mikroskopije nativnih ili obojenih preparata sputuma. Oni ukazuju na promjenu mikroflore traheobronhijalnog sadržaja, koja se javlja pod utjecajem liječenja antibioticima, što zahtijeva značajnu korekciju terapije.

U nekim slučajevima, pacijenti s upalom pluća moraju razlikovati postojeća oštećenja pluća od tuberkuloze. U tu svrhu koristi se bojenje razmaza sputuma prema Ziehl-Neelsenu, što u nekim slučajevima omogućuje identifikaciju mikobakterija tuberkuloze, iako negativan rezultat takve studije ne znači da pacijent nema tuberkulozu. Prilikom bojenja sputuma prema Ziehl-Neelsenu, mikobakterije tuberkuloze oboje se crveno, a svi ostali elementi sputuma plavo. Mikobakterije tuberkuloze imaju izgled tankih, ravnih ili blago zakrivljenih štapića različite duljine s pojedinačnim zadebljanjima. U preparatu se nalaze u skupinama ili pojedinačno. Otkrivanje čak i pojedinačnih mikobakterija tuberkuloze u preparatu ima dijagnostičku vrijednost.

Za povećanje učinkovitosti mikroskopskog otkrivanja mikobakterija tuberkuloze koristi se niz dodatnih metoda. Najčešća od njih je tzv. metoda flotacije, kod koje se homogenizirani sputum trese s toluenom, ksilenom ili benzinom, čije kapljice, plutajući prema gore, hvataju mikobakterije. Nakon što se sputum slegne, gornji sloj se pipetom nanosi na staklenu pločicu. Preparat se zatim fiksira i boji prema Ziehl-Neelsenu. Postoje i druge metode akumulacije (elektroforeza) i mikroskopije bakterija tuberkuloze (luminiscentna mikroskopija).

Mikroskopski pregled (analiza) sputuma omogućuje otkrivanje sluzi, staničnih elemenata, vlaknastih i kristalnih formacija, gljivica, bakterija i parazita.

Stanice

• Alveolarni makrofagi su stanice retikulohistiocitnog podrijetla. Veliki broj makrofaga u sputumu otkriva se u kroničnim procesima i u fazi rješavanja akutnih procesa u bronhopulmonalnom sustavu. Alveolarni makrofagi koji sadrže hemosiderin ("stanice srčane mane") otkrivaju se u plućnom infarktu, krvarenju i zagušenju u plućnoj cirkulaciji. Makrofagi s lipidnim kapljicama znak su opstruktivnog procesa u bronhima i bronhiolama.
• Ksantomatozne stanice (masni makrofagi) nalaze se u apscesima, aktinomikozama i ehinokokozama pluća.
• Stupčaste cilijirane epitelne stanice su stanice sluznice grkljana, dušnika i bronha; nalaze se kod bronhitisa, traheitisa, bronhijalne astme i malignih neoplazmi pluća.
• Plosnati epitel se otkriva kada slina uđe u sputum i nema dijagnostičku vrijednost.
• Leukociti su prisutni u svakom sputumu u različitim količinama. Veliki broj neutrofila nalazi se u mukopurulentnom i gnojnom sputumu. Sputum je bogat eozinofilima u slučajevima bronhijalne astme, eozinofilne pneumonije, helmintskih plućnih lezija i plućnog infarkta. Eozinofili se mogu pojaviti u sputumu u slučajevima tuberkuloze i raka pluća. Limfociti se nalaze u velikim količinama u slučajevima hripavca i, rjeđe, tuberkuloze.
• Crvene krvne stanice. Otkrivanje pojedinačnih crvenih krvnih stanica u sputumu nema dijagnostičku vrijednost. Ako je u sputumu prisutna svježa krv, otkrivaju se nepromijenjene crvene krvne stanice, ali ako se s sputumom oslobađa krv koja je dugo bila u dišnim putovima, otkrivaju se isprane crvene krvne stanice.
• Maligne tumorske stanice nalaze se u malignim neoplazmama.

Vlakna

• Elastična vlakna nastaju tijekom raspada plućnog tkiva, što je popraćeno uništavanjem epitelnog sloja i oslobađanjem elastičnih vlakana; nalaze se kod tuberkuloze, apscesa, ehinokokoze i neoplazmi u plućima.
• Vlakna u obliku koralja nalaze se kod kroničnih plućnih bolesti poput kavernozne tuberkuloze.
• Kalcificirana elastična vlakna su elastična vlakna impregnirana kalcijevim solima. Njihovo otkrivanje u sputumu karakteristično je za raspad tuberkulozne petrifikacije.

Spirale, kristali

• Kurshmanove spirale nastaju u slučaju spastičnog stanja bronha i prisutnosti sluzi u njima. Tijekom kašljanja, viskozna sluz se izbacuje u lumen većeg bronha, uvijajući se u spiralu. Kurshmanove spirale pojavljuju se kod bronhijalne astme, bronhitisa, tumora pluća koji komprimiraju bronhije.
• Charcot-Leydenovi kristali su produkti razgradnje eozinofila. Obično se pojavljuju u sputumu koji sadrži eozinofile; karakteristični su za bronhijalnu astmu, alergijska stanja, eozinofilne infiltrate u plućima i plućni metilj.
• Kristali kolesterola pojavljuju se u apscesima, plućnoj ehinokokozi i neoplazmama u plućima.
• Kristali hematoidina karakteristični su za plućni apsces i gangrenu.
• Aktinomicetne druze se nalaze u plućnoj aktinomikozi.
• Elementi ehinokoka pojavljuju se u plućnoj ehinokokozi.
• Dietrichovi čepovi su žućkasto-sive kvržice neugodnog mirisa. Sastoje se od detritusa, bakterija, masnih kiselina i kapljica masti. Karakteristični su za plućni apsces i bronhiektazije.
• Ehrlichova tetrada sastoji se od četiri elementa: kalcificiranog detritusa, kalcificiranih elastičnih vlakana, kristala kolesterola i mikobakterija tuberkuloze. Pojavljuje se tijekom raspadanja kalcificirane primarne tuberkulozne lezije.

Micelij i pupajuće gljivične stanice pojavljuju se tijekom gljivičnih infekcija bronhopulmonalnog sustava.

Bakterije pneumocystis pojavljuju se kod pneumocystis pneumonije.

Gljivične sferule se otkrivaju kod kokcidioidomikoze pluća.

Ličinke askarisa se otkrivaju kod askarijaze.

Ličinke jegulja nalaze se kod strongiloidijaze.

Jaja plućnog metilja otkrivaju se tijekom paragonimijaze.

Elementi koji se nalaze u sputumu kod bronhijalne astme. Kod bronhijalne astme obično se izlučuje mala količina sluzavog, viskoznog sputuma. Makroskopski se mogu vidjeti Curschmannove spirale. Mikroskopski pregled obično otkriva eozinofile, cilindrični epitel i Charcot-Leydenove kristale.