مقالات

آشنایی با دیسک‌های آنتی‌بیوگرام: اصول، انواع و کاربردها در میکروب‌شناسی

مقدمه

با گسترش مقاومت‌های آنتی‌بیوتیکی در سطح جهانی، انتخاب درمان مناسب برای عفونت‌های میکروبی به یکی از مهم‌ترین چالش‌های پزشکی تبدیل شده است. پزشکان برای انتخاب آنتی‌بیوتیک مؤثر نیازمند نتایج آزمایشگاهی دقیق هستند. یکی از رایج‌ترین و معتبرترین روش‌ها در این زمینه، آنتی‌بیوگرام با روش دیسک دیفیوژن (Disk Diffusion Test) است. در این روش از دیسک‌های کاغذی آغشته به آنتی‌بیوتیک‌های استاندارد استفاده می‌شود تا حساسیت یا مقاومت باکتری‌ها نسبت به داروها مشخص شود.

اصول علمی آنتی‌بیوگرام دیسکی

روش دیسک دیفیوژن که به نام کربی-بائر (Kirby-Bauer) نیز شناخته می‌شود، بر اساس انتشار آنتی‌بیوتیک از دیسک کاغذی در محیط آگار انجام می‌شود. آنتی‌بیوتیک در اطراف دیسک به‌صورت شعاعی پخش شده و باکتری‌های حساس در این ناحیه قادر به رشد نیستند. نتیجه این فرآیند به شکل یک هاله شفاف مهاری (Zone of Inhibition) دیده می‌شود. اندازه این هاله با جداول استاندارد CLSI یا EUCAST مقایسه می‌شود تا حساسیت (S)، مقاومت (R) یا حساسیت متوسط (I) تعیین گردد.

ساختار و ترکیب دیسک‌های آنتی‌بیوگرام

دیسک‌های آنتی‌بیوگرام از جنس کاغذ جاذب ویژه ساخته می‌شوند و به‌طور یکنواخت با غلظت مشخصی از آنتی‌بیوتیک آغشته می‌گردند. میزان آنتی‌بیوتیک روی هر دیسک بر اساس استانداردهای بین‌المللی تعریف شده و در بسته‌بندی‌های مقاوم در برابر رطوبت و نور عرضه می‌شود. این غلظت‌ها طوری انتخاب می‌شوند که بتوانند ارتباط دقیقی بین قطر هاله مهاری و حداقل غلظت مهارکننده رشد (MIC) برقرار کنند.

انواع دیسک‌های آنتی‌بیوگرام

دیسک‌های آنتی‌بیوگرام بر اساس کلاس آنتی‌بیوتیک و نوع هدف میکروبی به گروه‌های متنوعی تقسیم می‌شوند. برخی از مهم‌ترین گروه‌ها عبارتند از:

  • پنی‌سیلین‌ها و سفالوسپورین‌ها: برای بررسی حساسیت باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی.
  • آمینوگلیکوزیدها (مانند جنتامایسین، آمی‌کاسین): به‌ویژه برای باکتری‌های گرم منفی روده‌ای.
  • فلوروکینولون‌ها (مانند سیپروفلوکساسین): برای طیف وسیعی از باکتری‌های گرم مثبت و منفی.
  • ماکرولیدها (مانند اریترومایسین): بیشتر علیه باکتری‌های گرم مثبت و برخی گرم منفی‌ها.
  • کارباپنم‌ها (مانند ایمی‌پنم و مروپنم): به عنوان آخرین خط دفاعی در برابر باکتری‌های مقاوم.
  • دیسک‌های اختصاصی شناسایی مقاومت‌ها: مثل دیسک سفوتاکسیم/کلاولانیک اسید برای شناسایی تولیدکنندگان ESBL یا دیسک سفوکزیتین برای شناسایی MRSA

مراحل اجرای تست آنتی‌بیوگرام دیسکی

  1. آماده‌سازی سوسپانسیون میکروبی: کدورت سوسپانسیون باید معادل استاندارد 5/0 مک‌فارلند باشد.
  2. کشت بر روی محیط مولر هینتون آگار: محیط استانداردی که شرایط رشد مناسب و یکنواختی دارد.
  3. قرار دادن دیسک‌ها: با فاصله مناسب و با استفاده از پنس استریل روی سطح آگار قرار می‌گیرند.
  4. انکوباسیون: معمولاً 16 تا 18 ساعت در دمای 35-37 درجه سانتی‌گراد.
  5. اندازه‌گیری قطر هاله مهاری: نتایج با جداول CLSI یا EUCAST مقایسه می‌شود.

مزایا و معایب روش دیسکی

مزایا:

  • ساده و کم‌هزینه
  • قابلیت استفاده برای طیف وسیعی از باکتری‌ها
  • استانداردسازی جهانی (CLSI/EUCAST)
  • امکان شناسایی مقاومت‌های خاص مانند ESBL و MRSA

معایب:

  • عدم ارائه MIC دقیق (برخلاف E-test یا بروث میکرودیلوشن)
  • حساسیت کمتر در برابر برخی باکتری‌های سخت‌رشد
  • نیازمند دقت بالا در اجرای مراحل برای جلوگیری از خطا

تفسیر نتایج و اهمیت بالینی

تفسیر درست نتایج آنتی‌بیوگرام نقش حیاتی در انتخاب درمان دارد. به‌عنوان مثال:

  • قطر هاله بزرگ‌تر از مقدار مرجع: نشان‌دهنده حساسیت باکتری به دارو.
  • قطر هاله کوچکتر یا عدم هاله: بیانگر مقاومت.
  • ناحیه حد واسط: نشان‌دهنده نیاز به دوز بالاتر یا استفاده ترکیبی از داروها.

تفسیر نادرست می‌تواند منجر به انتخاب آنتی‌بیوتیک نامناسب و تشدید مقاومت‌های دارویی شود.

کاربردهای ویژه دیسک‌های آنتی‌بیوگرام

  • تشخیص مقاومت‌های چنددارویی (MDR، XDR، PDR)
  • پایش اپیدمیولوژیک مقاومت آنتی‌بیوتیکی در بیمارستان‌ها
  • کنترل عفونت‌های بیمارستانی و تعیین سیاست‌های درمانی
  • استفاده آموزشی در دانشکده‌های پزشکی و علوم آزمایشگاهی

خطاها و ملاحظات اجرایی در تست دیسکی

اجرای نادرست آنتی‌بیوگرام می‌تواند نتایج را به‌طور جدی تحت‌تأثیر قرار دهد. عواملی مانند ضخامت غیر استاندارد آگار، غلظت نامناسب سوسپانسیون میکروبی، فاصله نامناسب دیسک‌ها و حتی شرایط انکوباسیون (دما و زمان) می‌توانند قطر هاله مهاری را تغییر دهند. برای مثال، اگر محیط آگار ضخیم‌تر از حد استاندارد باشد، انتشار آنتی‌بیوتیک کاهش یافته و نتایج به‌طور کاذب مقاومت نشان می‌دهند. برعکس، نازک بودن آگار می‌تواند حساسیت کاذب ایجاد کند. بنابراین رعایت دقیق دستورالعمل‌های CLSI و EUCAST برای اعتبار نتایج ضروری است.

مقایسه دیسک دیفیوژن با سایر روش‌های سنجش حساسیت

اگرچه روش دیسکی متداول‌ترین روش است، اما در کنار آن روش‌های دیگری نیز وجود دارد:

  • E-test: نواری حاوی گرادیان غلظتی از آنتی‌بیوتیک که امکان تعیین MIC دقیق را فراهم می‌آورد.
  • روش میکرودیلوشن (Broth Microdilution): روشی استاندارد و مرجع برای تعیین MIC که در بسیاری از مطالعات پژوهشی به‌کار می‌رود.
  • سیستم‌های خودکار مانند  VITEK، Phoenix، MicroScan): دستگاه‌هایی با قابلیت تشخیص سریع‌تر و گزارش‌دهی خودکار نتایج.

با این حال، سادگی، هزینه پایین و قابلیت اعتماد دیسک دیفیوژن باعث شده است که همچنان به عنوان استاندارد طلایی در بسیاری از آزمایشگاه‌ها استفاده شود.

نتیجه‌گیری

دیسک‌های آنتی‌بیوگرام یکی از ارکان اصلی آزمایش‌های میکروب‌شناسی بالینی هستند که با روش ساده، ارزان و قابل اعتماد، اطلاعات حیاتی درباره حساسیت یا مقاومت میکروارگانیسم‌ها در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها ارائه می‌دهند. شناخت دقیق اصول، انواع و نحوه تفسیر نتایج این تست‌ها برای متخصصان آزمایشگاه، پزشکان و حتی سیاست‌گذاران بهداشتی اهمیت زیادی دارد. با توجه به روند رو به رشد مقاومت‌های میکروبی، استفاده صحیح از دیسک‌های آنتی‌بیوگرام می‌تواند نقش تعیین‌کننده‌ای در مدیریت درمان و کنترل عفونت‌ها ایفا کند.

منابع

Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing

Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters

Antibiotic susceptibility testing by a standardized single disk method

Antimicrobial susceptibility testing: a review of general principles and contemporary practices

Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review

CLSI methods development and standardization working group best practices