Мікроскопічний аналіз мокротиння

Мікроскопічне дослідження нативних та фіксованих забарвлених препаратів мокротиння дозволяє детально вивчити її клітинний склад, і певною мірою відображаючи характер патологічного процесу в легенях і бронхах, його активність, виявити різні фіброзні та кристалічні утворення, які також мають важливе діагностичне значення, і, нарешті, приблизно оцінити стан мікробної флори дихальних шляхів (бактеріоскопія).

Для мікроскопії використовують нативні та забарвлені препарати мокротиння. Для вивчення мікробної флори (бактеріоскопії) мазки мокротиння зазвичай забарвлюють за Романовським-Гімзою, за Грамом, а для ідентифікації Mycobacterium tuberculosis – за Цілем-Нільсеном.

Клітинні елементи та еластичні волокна

З клітинних елементів, які можна виявити в мокротинні хворих на пневмонію, діагностичне значення мають епітеліальні клітини, альвеолярні макрофаги, лейкоцити та еритроцити.

Епітеліальні клітини. Плоский епітелій з ротової порожнини, носоглотки, голосових складок та надгортанника не має діагностичного значення, хоча виявлення великої кількості плоскоклітинних епітеліальних клітин, як правило, свідчить про низьку якість зразка мокротиння, доставленого в лабораторію та що містить значну домішку слини.

У пацієнтів з пневмонією мокротиння вважається придатним для дослідження, якщо під час мікроскопії з малим збільшенням кількість епітеліальних клітин у полі зору не перевищує 10. Більша кількість епітеліальних клітин свідчить про неприпустиме переважання вмісту ротоглотки в біологічному зразку.

Альвеолярні макрофаги, які також можна знайти в невеликих кількостях у будь-якому мокротинні, – це великі клітини ретикулогістіоцитарного походження з ексцентрично розташованим великим ядром та рясними включеннями в цитоплазмі. Ці включення можуть складатися з крихітних частинок пилу (пилових клітин), що поглинаються макрофагами, лейкоцитами тощо. Кількість альвеолярних макрофагів збільшується під час запальних процесів у легеневій паренхімі та дихальних шляхах, включаючи пневмонію.

Клітини стовпчастого війчастого епітелію вистилають слизову оболонку гортані, трахеї та бронхів. Вони мають вигляд видовжених клітин, розширених на одному кінці, де розташовані ядро та вії. Клітини стовпчастого війчастого епітелію виявляються в будь-якому мокротинні, але їх збільшення свідчить про пошкодження слизової оболонки бронхів та трахеї (гострий та хронічний бронхіт, бронхоектазія, трахеїт, ларингіт).

Лейкоцити в невеликій кількості (2-5 у полі зору) виявляються в будь-якому мокротинні. При запаленні легеневої тканини або слизової оболонки бронхів і трахеї, особливо при гнійних процесах (гангрена, абсцес легені, бронхоектазія) їх кількість значно збільшується.

При забарвленні препаратів мокротиння за Романовським-Гімзою можна диференціювати окремі лейкоцити, що іноді має важливе діагностичне значення. Так, при вираженому запаленні легеневої тканини або слизової оболонки бронхів збільшується як загальна кількість нейтрофільних лейкоцитів, так і кількість їх дегенеративних форм з фрагментацією ядер та руйнуванням цитоплазми.

Збільшення кількості дегенеративних форм лейкоцитів є найважливішою ознакою активності запального процесу та більш важкого перебігу захворювання.

Еритроцити. Поодинокі еритроцити можна знайти практично в будь-якому мокротинні. Їх значне збільшення спостерігається у випадках порушення проникності судин у хворих на пневмонію, у випадках руйнування легеневої або бронхіальної тканини, застою в легеневому колі, інфаркту легені тощо. Еритроцити у великій кількості виявляються в мокротинні у випадках кровохаркання будь-якого генезу.

Еластичні волокна. Слід згадати ще один елемент мокротиння – пластичні волокна, які з'являються в мокротинні під час руйнування легеневої тканини (абсцес легені, туберкульоз, розпадаючийся рак легені тощо). Еластичні волокна представлені в мокротинні у вигляді тонких, двоконтурних, скручених ниток з дихотомічним поділом на кінцях. Поява еластичних волокон у мокротинні у хворих на тяжку пневмонію свідчить про виникнення одного з ускладнень захворювання – абсцедування легеневої тканини. У деяких випадках, при формуванні абсцесу легені, еластичні волокна в мокротинні можуть бути виявлені навіть дещо раніше, ніж відповідні рентгенологічні зміни.

Часто у випадках крупозної пневмонії, туберкульозу, актиномікозу та фібринозного бронхіту в препаратах мокротиння можна виявити тонкі волокна фібрину.

Ознаками активного запального процесу в легенях є:

1. характер мокротиння (слизисто-гнійний або гнійний);
2. збільшення кількості нейтрофілів у мокротинні, включаючи їх дегенеративні форми;
3. збільшення кількості альвеолярних макрофагів (з поодиноких скупчень кількох клітин у полі зору та більше);

Поява еластичних волокон у мокротинні свідчить про руйнування легеневої тканини та формування абсцесу легені.

Остаточні висновки про наявність та ступінь активності запалення та руйнування легеневої тканини формуються лише при їх зіставленні з клінічною картиною захворювання та результатами інших лабораторних та інструментальних методів дослідження.

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

Мікробна флора

Мікроскопія мазків мокротиння, забарвлених за Грамом, та дослідження мікробної флори (бактеріоскопія) у деяких пацієнтів з пневмонією дозволяє приблизно визначити найімовірнішого збудника легеневої інфекції. Цей простий метод експрес-діагностики збудника недостатньо точний і повинен використовуватися лише в поєднанні з іншими (мікробіологічними, імунологічними) методами дослідження мокротиння. Імерсійна мікроскопія забарвлених мазків мокротиння іноді дуже корисна для екстреного підбору та призначення адекватної антибактеріальної терапії. Однак слід пам'ятати про можливість обсіменіння бронхіального вмісту мікрофлорою верхніх дихальних шляхів та ротової порожнини, особливо якщо мокротиння зібрано неправильно.

Тому мокротиння вважається придатним для подальшого дослідження (бактеріоскопії та мікробіологічного дослідження) лише за умови відповідності наступним умовам:

• Забарвлення за Грамом виявляє велику кількість нейтрофілів у мокротинні (більше 25 у полі зору при малому збільшенні мікроскопа);
• кількість епітеліальних клітин, більш характерних для вмісту ротоглотки, не перевищує 10;
• Препарат містить переважання мікроорганізмів одного морфологічного типу.

При забарвленні мазка мокротиння за Грамом іноді вдається досить добре ідентифікувати грампозитивні пневмококи, стрептококи, стафілококи та групу грамнегативних бактерій – клебсієлу, паличку Пфейфера, кишкову паличку тощо. При цьому грампозитивні бактерії набувають синього забарвлення, а грамнегативні – червоного.

Бактеріальні збудники пневмонії

Грампозитивні	Грамнегативні
Пневмококи Streptococcus pneumoniae. Стрептококи Streptococcus pyogenes, Streptococcus viridans. Стафілококи: золотистий стафілокок, гемолітичний стафілокок.	Клебсієла пневмонії Haemophilius influenzae (паличка Пфейффера) Haemophilius influenzae Pseudomonas aeruginosa Легіонельозна пневмофілія Кишкова паличка

Попередня бактеріоскопія мокротиння є найпростішим методом верифікації збудника пневмонії та має певне значення для вибору оптимальної антибіотикотерапії. Наприклад, якщо в мазках, забарвлених за Грамом, виявлені грампозитивні диплококи (пневмококи) або стафілококи, замість антибіотиків широкого спектру дії, що підвищують ризик селекції та поширення антибіотикорезистентних мікроорганізмів, може бути призначена цілеспрямована терапія, активна проти пневмококів або стафілококів. В інших випадках виявлення грамнегативної флори, що переважає в мазках, може свідчити про те, що збудником пневмонії є грамнегативні ентеробактерії (клебсієла, кишкова паличка тощо), що вимагає призначення відповідної цілеспрямованої терапії.

Правда, приблизний висновок про ймовірного збудника легеневої інфекції можна зробити за допомогою мікроскопії лише на підставі значного збільшення бактерій у мокротинні, при концентрації 10 ⁶ - 10 ⁷ мк/мл і більше (Л.Л. Вишнякова). Низькі концентрації мікроорганізмів (< 10 ³ мк/мл) характерні для супутньої мікрофлори. Якщо концентрація мікробних тіл коливається від 10 ⁴ до 10 ⁶ мк/мл, це не виключає етіологічної ролі цього мікроорганізму у виникненні легеневої інфекції, але й не доводить її.

Слід також пам'ятати, що «атипові» внутрішньоклітинні патогени (мікоплазма, легіонелла, хламідії, рикетсії) не забарвлюються за Грамом. У цих випадках підозра на наявність «атипової» інфекції може виникнути, якщо в мазках мокротиння виявлено дисоціацію між великою кількістю нейтрофілів та надзвичайно малою кількістю мікробних клітин.

На жаль, метод бактеріоскопії загалом має досить низьку чутливість та специфічність. Непрогностична цінність навіть для добре візуалізованих пневмококів ледве сягає 50%. Це означає, що в половині випадків метод дає хибнопозитивні результати. Це пов'язано з кількома причинами, одна з яких полягає в тому, що близько 1/3 пацієнтів вже отримували антибіотики до госпіталізації, що значно знижує ефективність бактеріоскопії мокротиння. Крім того, навіть у разі позитивних результатів тесту, що вказують на досить високу концентрацію «типових» бактеріальних збудників у мазку (наприклад, пневмококів), не можна повністю виключити наявність супутньої інфекції з «атиповими» внутрішньоклітинними збудниками (мікоплазма, хламідії, легіонели).

Метод бактеріоскопії мазків мокротиння, забарвлених за Грамом, у деяких випадках допомагає верифікувати збудника пневмонії, хоча загалом має дуже низьку прогностичну цінність. «Атипові» внутрішньоклітинні патогени (мікоплазма, легіонелла, хламідії, рикетсії) взагалі не верифікуються бактеріоскопією, оскільки вони не забарвлюються за Грамом.

Варто згадати про можливість мікроскопічної діагностики у пацієнтів з пневмонією грибкової інфекції легень. Найбільш актуальним для пацієнтів, які отримують тривале лікування антибіотиками широкого спектру дії, є виявлення Candida albicans у вигляді дріжджоподібних клітин та розгалуженого міцелію під час мікроскопії нативних або забарвлених препаратів мокротиння. Вони свідчать про зміну мікрофлори трахеобронхіального вмісту, яка відбувається під впливом антибіотикотерапії, що потребує значної корекції терапії.

У деяких випадках пацієнтам з пневмонією необхідно диференціювати наявне ураження легень від туберкульозу. Для цього використовується забарвлення мазка мокротиння за Цілем-Нільсеном, яке в деяких випадках дозволяє виявити мікобактерії туберкульозу, хоча негативний результат такого дослідження не означає, що у пацієнта немає туберкульозу. При забарвленні мокротиння за Цілем-Нільсеном мікобактерії туберкульозу забарвлюються в червоний колір, а всі інші елементи мокротиння – в синій. Мікобактерії туберкульозу мають вигляд тонких, прямих або злегка вигнутих паличок різної довжини з окремими потовщеннями. Вони розташовуються в препараті групами або поодинці. Виявлення навіть поодиноких мікобактерій туберкульозу в препараті має діагностичне значення.

Для підвищення ефективності мікроскопічного виявлення мікобактерій туберкульозу використовується ряд додаткових методів. Найпоширенішим з них є так званий флотаційний метод, при якому гомогенізоване мокротиння струшують з толуолом, ксилолом або бензином, краплі якого, спливаючи, захоплюють мікобактерії. Після того, як мокротиння осіло, верхній шар наносять піпеткою на предметне скло. Потім препарат фіксують і забарвлюють за Цілем-Нільсеном. Існують також інші методи накопичення (електрофорез) та мікроскопії бактерій туберкульозу (люмінесцентна мікроскопія).

Мікроскопічне дослідження (аналіз) мокротиння дозволяє виявити слиз, клітинні елементи, фіброзні та кристалічні утворення, грибки, бактерії та паразитів.

Клітини

• Альвеолярні макрофаги – це клітини ретикулогістіоцитарного походження. Велика кількість макрофагів у мокротинні виявляється при хронічних процесах та на стадії вирішення гострих процесів у бронхолегеневій системі. Альвеолярні макрофаги, що містять гемосидерин («клітини пороку серця»), виявляються при інфаркті легені, крововиливу та застої в легеневому колі. Макрофаги з ліпідними краплями є ознакою обструктивного процесу в бронхах та бронхіолах.
• Ксантоматозні клітини (жирові макрофаги) виявляються в абсцесах, актиномікозі та ехінококозі легень.
• Стовпчасті війчасті епітеліальні клітини – це клітини слизової оболонки гортані, трахеї та бронхів; вони зустрічаються при бронхіті, трахеїті, бронхіальній астмі та злоякісних новоутвореннях легень.
• Плоский епітелій виявляється при потраплянні слини в мокротиння і не має діагностичного значення.
• Лейкоцити присутні в будь-якому мокротинні в різних кількостях. Велика кількість нейтрофілів виявляється в слизисто-гнійному та гнійному мокротинні. Мокротиння багате на еозинофіли у випадках бронхіальної астми, еозинофільної пневмонії, глистових уражень легень та інфаркту легень. Еозинофіли можуть з'являтися в мокротинні у випадках туберкульозу та раку легень. Лімфоцити виявляються у великих кількостях у випадках кашлюку та рідше туберкульозу.
• Еритроцити. Виявлення поодиноких еритроцитів у мокротинні не має діагностичного значення. Якщо в мокротинні присутня свіжа кров, виявляються незмінені еритроцити, але якщо з мокротинням виділяється кров, яка тривалий час перебувала в дихальних шляхах, виявляються вимиті еритроцити.
• Злоякісні пухлинні клітини виявляються в злоякісних новоутвореннях.

Волокна

• Еластичні волокна з'являються під час розпаду легеневої тканини, що супроводжується руйнуванням епітеліального шару та вивільненням еластичних волокон; вони зустрічаються при туберкульозі, абсцесі, ехінококозі, новоутвореннях у легенях.
• Коралоподібні волокна виявляються при хронічних захворюваннях легень, таких як кавернозний туберкульоз.
• Кальциновані еластичні волокна – це еластичні волокна, просочені солями кальцію. Їх виявлення в мокротинні характерне для розпаду туберкульозного петрифікату.

Спіралі, кристали

• Спіралі Куршмана утворюються у разі спастичного стану бронхів та наявності в них слизу. Під час кашльового поштовху в'язкий слиз викидається в просвіт більшого бронха, закручуючи його в спіраль. Спіралі Куршмана з'являються при бронхіальній астмі, бронхіті, пухлинах легень, що здавлюють бронхи.
• Кристали Шарко-Лейдена є продуктами розпаду еозинофілів. Вони зазвичай з'являються в мокротинні, що містить еозинофіли; вони характерні для бронхіальної астми, алергічних станів, еозинофільних інфільтратів у легенях та легеневого сисуна.
• Кристали холестерину з'являються в абсцесах, ехінококозі легень та новоутвореннях у легенях.
• Кристали гематоїдину характерні для абсцесу та гангрени легень.
• Друзи актиноміцетів виявляються при легеневому актиномікозі.
• Елементи ехінокока з'являються при ехінокозі легень.
• Пробки Дітріха – це жовтувато-сірі грудочки з неприємним запахом. Вони складаються з детриту, бактерій, жирних кислот та крапельок жиру. Вони характерні для абсцесу легень та бронхоектазів.
• Тетрада Ерліха складається з чотирьох елементів: кальцифікованого детриту, кальцифікованих еластичних волокон, кристалів холестерину та мікобактерій туберкульозу. Вона з'являється під час розпаду кальцифікованого первинного туберкульозного вогнища.

Міцелій та брунькуючі грибкові клітини з'являються під час грибкових інфекцій бронхолегеневої системи.

Пневмоцистні бактерії з'являються при пневмоцистній пневмонії.

Грибкові сферули виявляються при кокцидіоїдомікозі легень.

Личинки аскарид виявляються при аскаридозі.

Личинки вугрів зустрічаються при стронгілоїдозі.

Яйця легеневого трематозу виявляються під час парагонімозу.

Елементи, що містяться в мокротинні при бронхіальній астмі. При бронхіальній астмі зазвичай виділяється невелика кількість слизового, в'язкого мокротиння. Макроскопічно можна побачити спіралі Куршмана. Мікроскопічне дослідження зазвичай виявляє еозинофіли, циліндричний епітелій та кристали Шарко-Лейдена.