Микроскопска анализа спутума

Микроскопски преглед нативних и фиксних обојених препарата спутума омогућава детаљно проучавање његовог ћелијског састава, и донекле одражавајући природу патолошког процеса у плућима и бронхијама, његову активност, идентификујући различите влакнасте и кристалне формације, које такође имају важну дијагностичку вредност, и, коначно, грубо процењујући стање микробне флоре респираторног тракта (бактериоскопија).

Микроскопија користи природне и обојене препарате спутума. За проучавање микробне флоре (бактериоскопија), размази спутума се обично боје према Романовском-Гимзи, према Граму, а за идентификацију Mycobacterium tuberculosis према Цил-Нилсену.

Ћелијски елементи и еластична влакна

Од ћелијских елемената који се могу детектовати у спутуму пацијената са упалом плућа, дијагностичку вредност имају епителне ћелије, алвеоларни макрофаги, леукоцити и еритроцити.

Епителне ћелије. Плоскоћелински епител из усне дупље, назофаринкса, гласних набора и епиглотиса нема дијагностичку вредност, иако откривање великог броја плочастих епителних ћелија, по правилу, указује на низак квалитет узорка спутума достављеног у лабораторију и који садржи значајну примесу пљувачке.

Код пацијената са упалом плућа, спутум се сматра погодним за испитивање ако, под микроскопијом са малим увећањем, број епителних ћелија у видном пољу не прелази 10. Већи број епителних ћелија указује на неприхватљиву превласт орофарингеалног садржаја у биолошком узорку.

Алвеоларни макрофаги, који се такође могу наћи у малим количинама у било ком спутуму, су велике ћелије ретикулохистиоцитног порекла са ексцентрично смештеним великим једром и обилним инклузијама у цитоплазми. Ове инклузије могу се састојати од ситних честица прашине (ћелија прашине) које апсорбују макрофаги, леукоцити итд. Број алвеоларних макрофага се повећава током инфламаторних процеса у плућном паренхиму и респираторном тракту, укључујући упалу плућа.

Ћелије стубчастог цилијарног епитела облажу слузокожу гркљана, трахеје и бронхија. Изгледају као издужене ћелије, проширене на једном крају, где се налазе једро и цилије. Ћелије стубчастог цилијарног епитела налазе се у сваком спутуму, али њихово повећање указује на оштећење слузокоже бронхија и трахеје (акутни и хронични бронхитис, бронхиектазије, трахеитис, ларингитис).

Леукоцити у малим количинама (2-5 у видном пољу) налазе се у сваком спутуму. Код упале плућног ткива или слузокоже бронхија и трахеје, посебно код гнојних процеса (гангрена, плућни апсцес, бронхиектазије) њихова количина се значајно повећава.

Приликом бојења препарата спутума према Романовском-Гимзи, могуће је разликовати појединачне леукоците, што понекад има важну дијагностичку вредност. Тако, код изражене упале плућног ткива или бронхијалне слузокоже, повећава се и укупан број неутрофилних леукоцита и број њихових дегенеративних облика са фрагментацијом језгара и уништавањем цитоплазме.

Повећање броја дегенеративних облика леукоцита је најважнији знак активности инфламаторног процеса и тежег тока болести.

Еритроцити. Појединачни еритроцити се могу наћи у готово сваком спутуму. Њихово значајно повећање се примећује у случајевима поремећене васкуларне пермеабилности код пацијената са упалом плућа, у случајевима уништења плућног или бронхијалног ткива, загушења у плућној циркулацији, инфаркта плућа итд. Еритроцити се налазе у великим количинама у спутуму у случајевима хемоптизе било које генезе.

Еластична влакна. Треба поменути још један елемент спутума - пластична влакна, која се јављају у спутуму током разарања плућног ткива (апскус плућа, туберкулоза, распадајући рак плућа итд.). Еластична влакна се у спутуму представљају у облику танких, двоструко контурираних, увијених нити са дихотомном поделом на крајевима. Појава еластичних влакана у спутуму код пацијената са тешком упалом плућа указује на појаву једне од компликација болести - формирање апсцеса плућног ткива. У неким случајевима, када се формира плућни апсцес, еластична влакна у спутуму могу се открити чак и нешто раније од одговарајућих радиографских промена.

Често, у случајевима лобарне пнеумоније, туберкулозе, актиномикозе и фибринозног бронхитиса, танка фибринска влакна могу се наћи у препаратима спутума.

Знаци активног запаљеног процеса у плућима су:

1. природа спутума (мукопурулентан или гнојни);
2. повећање броја неутрофила у спутуму, укључујући њихове дегенеративне облике;
3. повећање броја алвеоларних макрофага (из појединачних кластера неколико ћелија у видном пољу и више);

Појава еластичних влакана у спутуму указује на уништавање плућног ткива и формирање плућног апсцеса.

Коначни закључци о присуству и степену активности упале и уништења плућног ткива формирају се само када се упореде са клиничком сликом болести и резултатима других лабораторијских и инструменталних метода истраживања.

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

Микробна флора

Микроскопија размаза спутума обојених по Граму и проучавање микробне флоре (бактериоскопија) код неких пацијената са упалом плућа омогућава нам да приближно одредимо највероватнијег узрочника плућне инфекције. Ова једноставна метода експресне дијагностике узрочника није довољно прецизна и треба је користити само у комбинацији са другим (микробиолошким, имунолошким) методама испитивања спутума. Имерзиона микроскопија обојених размаза спутума је понекад веома корисна за хитан избор и прописивање адекватне антибактеријске терапије. Међутим, треба имати на уму могућност засејавања бронхијалног садржаја микрофлором горњих дисајних путева и усне дупље, посебно ако је спутум неправилно сакупљен.

Стога се спутум сматра погодним за даље испитивање (бактериоскопију и микробиолошки преглед) само ако испуњава следеће услове:

• Бојење по Граму открива велики број неутрофила у спутуму (више од 25 у видном пољу при малом увећању микроскопа);
• број епителних ћелија, карактеристичнији за садржај орофаринкса, не прелази 10;
• Препарат садржи претежно микроорганизме једног морфолошког типа.

Приликом бојења размаза спутума по Граму, понекад је могуће прилично добро идентификовати грам-позитивне пнеумококе, стрептококе, стафилококе и групу грам-негативних бактерија - клебсијелу, фајферов бацил, ешерихију коли итд. У овом случају, грам-позитивне бактерије добијају плаву боју, а грам-негативне бактерије - црвену.

Бактеријски узрочници пнеумоније

Грам-позитивне	Грам негативни
Пнеумококи Стрептоцоццус пнеумониае. Стрептококе Стрептококус пиогенес, Стрептококус вириданс. Стафилококе: Стафилококус ауреус, Стафилококус хемолитикус.	Клебсијела пнеумоније Хаемопхилус инфлуензае (Пфеифферов бацил) Хаемопхилиус инфлуензае Псеудомонас аеругиноса Легионелозна пнеумофилија Ешерихија коли

Прелиминарна бактериоскопија спутума је најједноставнија метода за верификацију узрочника упале плућа и од одређеног је значаја за избор оптималне антибиотске терапије. На пример, ако се у Грам-бојеним брисевима открију грам-позитивне диплококе (пнеумококе) или стафилококе, уместо антибиотика широког спектра који повећавају ризик од селекције и ширења микроорганизама отпорних на антибиотике, може се прописати циљана терапија активна против пнеумокока или стафилокока. У другим случајевима, откривање грам-негативне флоре која преовлађује у брисевима може указивати на то да је узрочник упале плућа грам-негативна ентеробактерија (клебсијела, ешерихија коли, итд.), што захтева прописивање одговарајуће циљане терапије.

Истина, груб закључак о вероватном узрочнику плућне инфекције може се извести микроскопијом само на основу значајног повећања бактерија у спутуму, при концентрацији од 10 ⁶ - 10 ⁷ mc/ml и више (Л.Л. Вишњакова). Ниске концентрације микроорганизама (< 10 ³ mc/ml) карактеристичне су за пратећу микрофлору. Ако концентрација микробних тела флуктуира од 10 ⁴ до 10 ⁶ mc/ml, то не искључује етиолошку улогу овог микроорганизма у настанку плућне инфекције, али је ни не доказује.

Такође треба имати на уму да се „атипични“ интрацелуларни патогени (микоплазма, легионела, хламидија, рикеције) не боје по Граму. У овим случајевима, сумња на присуство „атипичне“ инфекције може се јавити ако се у размазима спутума открије дисоцијација између великог броја неутрофила и изузетно малог броја микробних ћелија.

Нажалост, метода бактериоскопије уопште има прилично ниску осетљивост и специфичност. Непредвиђајућа вредност чак и за добро визуелизоване пнеумококе једва достиже 50%. То значи да у половини случајева метода даје лажно позитивне резултате. То је због неколико разлога, а један од њих је тај што је око 1/3 пацијената већ примало антибиотике пре хоспитализације, што значајно смањује ефикасност бактериоскопије спутума. Поред тога, чак и у случају позитивних резултата теста који указују на прилично високу концентрацију „типичних“ бактеријских патогена у брису (нпр. пнеумококе), не може се потпуно искључити присуство коинфекције са „атипичним“ интрацелуларним патогенима (микоплазма, хламидија, легионела).

Метода бактериоскопије брисева спутума обојених по Граму, у неким случајевима помаже у верификацији узрочника упале плућа, иако генерално има веома ниску предиктивну вредност. „Атипични“ интрацелуларни патогени (микоплазма, легионела, хламидија, рикеције) се уопште не верификују бактериоскопијом, пошто се не боје по Граму.

Вреди поменути могућност микроскопске дијагностике код пацијената са пнеумонијом гљивичне инфекције плућа. Најрелевантније за пацијенте који примају дуготрајно лечење антибиотицима широког спектра јесте детекција Candida albicans у облику ћелија сличних квасцу и разгранатог мицелијума током микроскопије нативних или обојених препарата спутума. Они указују на промену микрофлоре трахеобронхијалног садржаја, која се јавља под утицајем лечења антибиотицима, што захтева значајну корекцију терапије.

У неким случајевима, пацијентима са упалом плућа потребно је разликовати постојеће оштећење плућа од туберкулозе. У ту сврху се користи бојење спутума према Цил-Нилсену, што у неким случајевима омогућава идентификацију микобактерија туберкулозе, иако негативан резултат такве студије не значи да пацијент нема туберкулозу. Приликом бојења спутума према Цил-Нилсену, микобактерије туберкулозе се боје црвено, а сви остали елементи спутума плаво. Микобактерије туберкулозе имају изглед танких, равних или благо закривљених штапића различите дужине са појединачним задебљањима. Налазе се у препарату у групама или појединачно. Детекција чак и појединачних микобактерија туберкулозе у препарату је од дијагностичке вредности.

Да би се повећала ефикасност микроскопског откривања микобактерија туберкулозе, користи се низ додатних метода. Најчешћа од њих је такозвана метода флотације, код које се хомогенизовани спутум мућка са толуеном, ксилолом или бензином, чије капи, плутајући навише, хватају микобактерије. Након што се спутум слегне, горњи слој се пипетом наноси на стаклену плочицу. Препарат се затим фиксира и боји према Цил-Нилсену. Постоје и друге методе акумулације (електрофореза) и микроскопије бактерија туберкулозе (луминесцентна микроскопија).

Микроскопски преглед (анализа) спутума омогућава откривање слузи, ћелијских елемената, влакнастих и кристалних формација, гљивица, бактерија и паразита.

Ћелије

• Алвеоларни макрофаги су ћелије ретикулохистиоцитног порекла. Велики број макрофага у спутуму се открива код хроничних процеса и у фази решавања акутних процеса у бронхопулмоналном систему. Алвеоларни макрофаги који садрже хемосидерин („ћелије срчане мане“) откривају се код инфаркта плућа, хеморагије и застоја у плућној циркулацији. Макрофаги са липидним капљицама су знак опструктивног процеса у бронхијама и бронхиолама.
• Ксантоматозне ћелије (масни макрофаги) се налазе у апсцесима, актиномикозама и ехинококозама плућа.
• Колумнарне цилијарне епителне ћелије су ћелије слузокоже гркљана, трахеје и бронхија; налазе се код бронхитиса, трахеитиса, бронхијалне астме и малигних неоплазми плућа.
• Равни епител се открива када пљувачка уђе у спутум и нема дијагностичку вредност.
• Леукоцити су присутни у сваком спутуму у различитим количинама. Велики број неутрофила се налази у мукопурулентном и гнојном спутуму. Спутум је богат еозинофилима у случајевима бронхијалне астме, еозинофилне пнеумоније, хелминтских лезија плућа и плућног инфаркта. Еозинофили се могу појавити у спутуму у случајевима туберкулозе и рака плућа. Лимфоцити се налазе у великим количинама у случајевима великог кашља и, ређе, туберкулозе.
• Црвена крвна зрнца. Детекција појединачних црвених крвних зрнаца у спутуму нема дијагностичку вредност. Ако је у спутуму присутна свежа крв, детектују се непромењена црвена крвна зрнца, али ако се са спутумом излучи крв која је дуже време била у респираторном тракту, детектују се испрана црвена крвна зрнца.
• Малигне туморске ћелије се налазе у малигним неоплазмама.

Влакна

• Еластична влакна се јављају током распада плућног ткива, што је праћено уништавањем епителног слоја и ослобађањем еластичних влакана; налазе се код туберкулозе, апсцеса, ехинококозе и неоплазми у плућима.
• Влакна у облику корала налазе се код хроничних плућних болести као што је кавернозна туберкулоза.
• Калцификована еластична влакна су еластична влакна импрегнирана калцијумовим солима. Њихово откривање у спутуму карактеристично је за распад туберкулозне петрификације.

Спирале, кристали

• Куршманове спирале се формирају у случају спастичног стања бронхија и присуства слузи у њима. Током кашљања, вискозна слуз се избацује у лумен већег бронха, увијајући се у спиралу. Куршманове спирале се јављају код бронхијалне астме, бронхитиса, тумора плућа који компресују бронхије.
• Шарко-Лајденови кристали су продукти разградње еозинофила. Обично се јављају у спутуму који садржи еозинофиле; карактеристични су за бронхијалну астму, алергијска стања, еозинофилне инфилтрате у плућима и плућни грип.
• Кристали холестерола се јављају у апсцесима, плућној ехинококози и неоплазмама у плућима.
• Кристали хематоидина су карактеристични за плућни апсцес и гангрену.
• Актиномицетне друзе се налазе код плућне актиномикозе.
• Елементи ехинокока се појављују код плућне ехинококозе.
• Дитрихови чепови су жућкасто-сиве грудвице непријатног мириса. Састоје се од детритуса, бактерија, масних киселина и капљица масти. Карактеристични су за плућни апсцес и бронхиектазије.
• Ерлихова тетрада се састоји од четири елемента: калцификованог детритуса, калцификованих еластичних влакана, кристала холестерола и микобактерија туберкулозе. Појављује се током распадања калцификоване примарне туберкулозне лезије.

Мицелијум и пупљене гљивичне ћелије појављују се током гљивичних инфекција бронхопулмоналног система.

Пнеумоцистисне бактерије се појављују код пнеумоцистисне пнеумоније.

Гљивичне сфере се откривају код кокцидиоидомикозе плућа.

Ларве аскариса се откривају код аскаридозе.

Ларве јегуља се налазе код стронгилоидијазе.

Јаја плућног метиља се откривају током парагонимијазе.

Елементи који се налазе у спутуму код бронхијалне астме. Код бронхијалне астме обично се излучује мала количина слузавог, вискозног спутума. Макроскопски се могу видети Куршманове спирале. Микроскопски преглед обично открива еозинофиле, цилиндрични епител и Шарко-Лајденове кристале.