Analiza mikroskopowa plwociny

Badanie mikroskopowe natywnych i utrwalonych, barwionych preparatów plwociny pozwala na szczegółowe zbadanie jej składu komórkowego, a w pewnym zakresie odzwierciedlenie charakteru procesu patologicznego w płucach i oskrzelach, jego aktywności, identyfikację różnorodnych formacji włóknistych i krystalicznych, które mają również istotne znaczenie diagnostyczne, a wreszcie na ogólną ocenę stanu flory bakteryjnej dróg oddechowych (bakterioskopia).

Mikroskopia wykorzystuje natywne i barwione preparaty plwociny. Aby zbadać florę bakteryjną (bakterioskopia), rozmazy plwociny są zwykle barwione według Romanovsky'ego-Giemsy, według Grama, a w celu identyfikacji Mycobacterium tuberculosis według Ziehl-Neelsena.

Elementy komórkowe i włókna sprężyste

Spośród elementów komórkowych, które można wykryć w plwocinie chorych na zapalenie płuc, wartość diagnostyczną mają komórki nabłonkowe, makrofagi pęcherzykowe, leukocyty i erytrocyty.

Komórki nabłonkowe. Nabłonek płaski z jamy ustnej, nosogardła, fałdów głosowych i nagłośni nie ma wartości diagnostycznej, chociaż wykrycie dużej liczby komórek nabłonka płaskiego z reguły wskazuje na niską jakość próbki plwociny dostarczonej do laboratorium i zawierającej znaczną domieszkę śliny.

U pacjentów z zapaleniem płuc plwocinę uważa się za nadającą się do badania, jeżeli pod mikroskopem o małym powiększeniu liczba komórek nabłonkowych w polu widzenia nie przekracza 10. Większa liczba komórek nabłonkowych wskazuje na niedopuszczalną przewagę treści gardłowo-ustnej w próbce biologicznej.

Makrofagi pęcherzykowe, które można znaleźć również w niewielkich ilościach w dowolnej plwocinie, są dużymi komórkami pochodzenia retikulohistiocytarnego z ekscentrycznie położonym dużym jądrem i licznymi inkluzjami w cytoplazmie. Inkluzje te mogą składać się z drobnych cząstek pyłu (komórek pyłowych) wchłanianych przez makrofagi, leukocyty itp. Liczba makrofagów pęcherzykowych wzrasta podczas procesów zapalnych w miąższu płucnym i drogach oddechowych, w tym zapalenia płuc.

Komórki nabłonka rzęskowego walcowatego wyściełają błonę śluzową krtani, tchawicy i oskrzeli. Wyglądają jak wydłużone komórki, rozszerzone na jednym końcu, gdzie znajdują się jądro i rzęski. Komórki nabłonka rzęskowego walcowatego znajdują się w każdej plwocinie, ale ich wzrost wskazuje na uszkodzenie błony śluzowej oskrzeli i tchawicy (ostre i przewlekłe zapalenie oskrzeli, rozstrzenie oskrzeli, zapalenie tchawicy, zapalenie krtani).

Leukocyty w niewielkich ilościach (2-5 w polu widzenia) występują w każdej plwocinie. W przypadku zapalenia tkanki płucnej lub błony śluzowej oskrzeli i tchawicy, zwłaszcza w przypadku procesów ropnych (zgorzel, ropień płuca, rozstrzenie oskrzeli) ich ilość znacznie wzrasta.

Podczas barwienia preparatów plwociny według Romanowskiego-Giemsy możliwe jest różnicowanie poszczególnych leukocytów, co niekiedy ma istotne znaczenie diagnostyczne. Tak więc przy wyraźnym zapaleniu tkanki płucnej lub błony śluzowej oskrzeli wzrasta zarówno całkowita liczba leukocytów neutrofilowych, jak i liczba ich form zwyrodnieniowych z fragmentacją jąder i zniszczeniem cytoplazmy.

Wzrost liczby form zwyrodnieniowych leukocytów jest najważniejszym objawem aktywności procesu zapalnego i cięższego przebiegu choroby.

Erytrocyty. Pojedyncze erytrocyty można znaleźć w niemal każdej plwocinie. Ich znaczny wzrost obserwuje się w przypadkach upośledzonej przepuszczalności naczyń u pacjentów z zapaleniem płuc, w przypadkach zniszczenia tkanki płucnej lub oskrzelowej, przekrwienia krążenia płucnego, zawału płuca itp. Erytrocyty znajdują się w dużych ilościach w plwocinie w przypadkach krwioplucia o dowolnej genezie.

Włókna sprężyste. Należy wspomnieć o jeszcze jednym elemencie plwociny - włóknach plastycznych, które pojawiają się w plwocinie podczas niszczenia tkanki płucnej (ropień płuc, gruźlica, rozpadający się rak płuc itp.). Włókna sprężyste występują w plwocinie w postaci cienkich, dwukonturowych, skręconych nici z dychotomicznym podziałem na końcach. Pojawienie się włókien sprężystych w plwocinie u chorych na ciężkie zapalenie płuc wskazuje na wystąpienie jednego z powikłań choroby - ropnego tworzenia się tkanki płucnej. W niektórych przypadkach, gdy tworzy się ropień płuca, włókna sprężyste w plwocinie można wykryć nawet nieco wcześniej niż odpowiadające im zmiany radiologiczne.

Często w przypadkach płatowego zapalenia płuc, gruźlicy, promienicy i włóknikowego zapalenia oskrzeli w preparatach plwociny można znaleźć cienkie włókna fibryny.

Oznakami aktywnego procesu zapalnego w płucach są:

1. charakter plwociny (śluzowo-ropna lub ropna);
2. zwiększenie liczby neutrofili w plwocinie, łącznie z ich formami zwyrodnieniowymi;
3. wzrost liczby makrofagów pęcherzykowych (z pojedynczych skupisk kilku komórek w polu widzenia i więcej);

Pojawienie się włókien elastyny w plwocinie świadczy o zniszczeniu tkanki płucnej i tworzeniu się ropnia płuc.

Ostateczne wnioski dotyczące obecności i stopnia aktywności stanu zapalnego oraz zniszczenia tkanki płucnej formułuje się dopiero po porównaniu ich z obrazem klinicznym choroby oraz wynikami innych badań laboratoryjnych i instrumentalnych.

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

Flora mikrobiologiczna

Mikroskopia rozmazów plwociny barwionych metodą Grama i badanie flory bakteryjnej (bakterioskopia) u niektórych pacjentów z zapaleniem płuc pozwala na przybliżone określenie najbardziej prawdopodobnego czynnika sprawczego infekcji płuc. Ta prosta metoda ekspresowej diagnostyki czynnika sprawczego nie jest wystarczająco dokładna i powinna być stosowana wyłącznie w połączeniu z innymi (mikrobiologicznymi, immunologicznymi) metodami badania plwociny. Mikroskopia zanurzeniowa barwionych rozmazów plwociny jest niekiedy bardzo przydatna do doraźnego doboru i przepisania odpowiedniej terapii antybakteryjnej. Należy jednak pamiętać o możliwości zasiedlenia treści oskrzelowej mikroflorą górnych dróg oddechowych i jamy ustnej, zwłaszcza jeśli plwocina zostanie pobrana nieprawidłowo.

Dlatego plwocinę uznaje się za nadającą się do dalszych badań (bakterioskopii i badania mikrobiologicznego) wyłącznie, jeżeli spełnia następujące warunki:

• Barwienie metodą Grama ujawnia dużą liczbę neutrofili w plwocinie (ponad 25 w polu widzenia przy małym powiększeniu mikroskopu);
• liczba komórek nabłonkowych, bardziej charakterystycznych dla zawartości gardła środkowego, nie przekracza 10;
• w preparacie przeważają mikroorganizmy jednego typu morfologicznego.

Podczas barwienia rozmazu plwociny metodą Grama czasami całkiem dobrze udaje się zidentyfikować pneumokoki Gram-dodatnie, paciorkowce, gronkowce i grupę bakterii Gram-ujemnych - Klebsiella, pałeczki Pfeiffera, Escherichia coli itp. W tym przypadku bakterie Gram-dodatnie przyjmują kolor niebieski, a bakterie Gram-ujemne - czerwony.

Bakteryjne patogeny zapalenia płuc

Gram-dodatnie	Gram-ujemne
Pneumokoki Streptococcus pneumoniae. Paciorkowce Streptococcus pyogenes, Streptococcus viridans. Gronkowce: Staphylococcus aureus, Staphylococcus haemolyticus.	Pałeczka zapalenia płuc Haemophilus influenzae (pałeczka Pfeiffera) Haemophilius influenzae Pseudomonas aeruginosa Legionella pneumofilia Pałeczka okrężnicy

Wstępna bakterioskopia plwociny jest najprostszą metodą weryfikacji czynnika wywołującego zapalenie płuc i ma pewne znaczenie dla wyboru optymalnej terapii antybiotykowej. Przykładowo, jeśli w rozmazach barwionych metodą Grama wykryto Gram-dodatnie dwoinki (pneumokoki) lub gronkowce, zamiast antybiotyków o szerokim spektrum działania, które zwiększają ryzyko selekcji i rozprzestrzeniania się drobnoustrojów opornych na antybiotyki, można przepisać terapię ukierunkowaną działającą przeciwko pneumokokom lub gronkowcom. W innych przypadkach wykrycie flory Gram-ujemnej przeważającej w rozmazach może wskazywać, że czynnikiem wywołującym zapalenie płuc są Gram-ujemne enterobakterie (Klebsiella, Escherichia coli itp.), co wymaga wyznaczenia odpowiedniej terapii ukierunkowanej.

Co prawda, ogólny wniosek o prawdopodobnym czynniku wywołującym infekcję płuc można wysnuć jedynie na podstawie mikroskopii, na podstawie znacznego wzrostu liczby bakterii w plwocinie, przy stężeniu 10 ⁶ - 10 ⁷ mc/ml i wyższym (LL Vishnyakova). Niskie stężenia mikroorganizmów (< 10 ³ mc/ml) są charakterystyczne dla towarzyszącej mikroflory. Jeśli stężenie ciał mikrobiologicznych waha się od 10 ⁴ do 10 ⁶ mc/ml, nie wyklucza to etiologicznej roli tego mikroorganizmu w wystąpieniu infekcji płuc, ale też jej nie dowodzi.

Należy również pamiętać, że „atypowe” patogeny wewnątrzkomórkowe (mykoplazmy, legionella, chlamydie, riketsje) nie barwią się metodą Grama. W takich przypadkach podejrzenie obecności „atypowej” infekcji może powstać, jeśli w rozmazach plwociny zostanie wykryta dysocjacja między dużą liczbą neutrofili a niezwykle małą liczbą komórek drobnoustrojów.

Niestety, metoda bakterioskopii ma ogólnie dość niską czułość i swoistość. Wartość niepredykcyjna nawet dla dobrze uwidocznionych pneumokoków sięga zaledwie 50%. Oznacza to, że w połowie przypadków metoda daje wyniki fałszywie dodatnie. Wynika to z kilku przyczyn, z których jedną jest to, że około 1/3 pacjentów przed hospitalizacją otrzymała już antybiotyki, co znacznie obniża skuteczność bakterioskopii plwociny. Ponadto, nawet w przypadku pozytywnych wyników badań wskazujących na dość wysokie stężenie „typowych” patogenów bakteryjnych w rozmazie (np. pneumokoki), nie można całkowicie wykluczyć obecności koinfekcji „atypowymi” patogenami wewnątrzkomórkowymi (mykoplazmy, chlamydie, legionella).

Metoda bakterioskopii rozmazów plwociny barwionych metodą Grama, w niektórych przypadkach pomaga zweryfikować czynnik wywołujący zapalenie płuc, chociaż na ogół ma bardzo niską wartość predykcyjną. „Atypowe” patogeny wewnątrzkomórkowe (mykoplazmy, legionella, chlamydie, riketsje) nie są w ogóle weryfikowane bakterioskopią, ponieważ nie są barwione metodą Grama.

Warto wspomnieć o możliwości diagnostyki mikroskopowej u chorych na zapalenie płuc lub grzybicze zakażenie płuc. Najbardziej istotne dla chorych poddawanych długotrwałemu leczeniu antybiotykami o szerokim spektrum działania jest wykrycie Candida albicans w postaci komórek drożdżopodobnych i rozgałęzionej grzybni podczas mikroskopii preparatów plwociny natywnej lub barwionej. Wskazują one na zmianę mikroflory treści tchawiczo-oskrzelowej, która zachodzi pod wpływem leczenia antybiotykowego, co wymaga znacznej korekty terapii.

W niektórych przypadkach u pacjentów z zapaleniem płuc konieczne jest odróżnienie istniejącego uszkodzenia płuc od gruźlicy. W tym celu stosuje się barwienie rozmazu plwociny metodą Ziehl-Neelsena, które w niektórych przypadkach pozwala na identyfikację prątków gruźlicy, chociaż negatywny wynik takiego badania nie oznacza, że pacjent nie ma gruźlicy. Podczas barwienia plwociny metodą Ziehl-Neelsena prątki gruźlicy są barwione na czerwono, a wszystkie inne elementy plwociny są barwione na niebiesko. Prątki gruźlicy mają wygląd cienkich, prostych lub lekko zakrzywionych pręcików o różnej długości z pojedynczymi zgrubieniami. Znajdują się w preparacie w grupach lub pojedynczo. Wykrycie nawet pojedynczych prątków gruźlicy w preparacie ma wartość diagnostyczną.

Aby zwiększyć skuteczność mikroskopowego wykrywania prątków gruźlicy, stosuje się szereg dodatkowych metod. Najpowszechniejszą z nich jest tzw. metoda flotacji, w której homogenizowaną plwocinę wytrząsa się z toluenem, ksylenem lub benzyną, której krople, unosząc się, wychwytują prątki. Po ustabilizowaniu się plwociny, górną warstwę nanosi się na szkiełko podstawowe za pomocą pipety. Następnie preparat utrwala się i barwi metodą Ziehl-Neelsena. Istnieją również inne metody akumulacji (elektroforeza) i mikroskopii bakterii gruźlicy (mikroskopia luminescencyjna).

Badanie mikroskopowe (analiza) plwociny pozwala na wykrycie śluzu, elementów komórkowych, tworów włóknistych i krystalicznych, grzybów, bakterii i pasożytów.

Komórki

• Makrofagi pęcherzykowe to komórki pochodzenia retikulohistiocytarnego. Dużą liczbę makrofagów w plwocinie wykrywa się w procesach przewlekłych i na etapie ustępowania ostrych procesów w układzie oskrzelowo-płucnym. Makrofagi pęcherzykowe zawierające hemosyderynę („komórki wady serca”) wykrywa się w zawale płucnym, krwotoku i przekrwieniu krążenia płucnego. Makrofagi z kropelkami lipidowymi są oznaką procesu obturacyjnego w oskrzelach i oskrzelikach.
• Komórki ksantomatyczne (tłuszczowe makrofagi) występują w ropniach, promienicy i echinokokozie płuc.
• Komórki nabłonka rzęskowego walcowatego to komórki błony śluzowej krtani, tchawicy i oskrzeli. Występują w zapaleniu oskrzeli, tchawicy, astmie oskrzelowej i nowotworach złośliwych płuc.
• Nabłonek płaski wykrywa się, gdy ślina przedostanie się do plwociny. Nie ma on wartości diagnostycznej.
• Leukocyty są obecne w każdej plwocinie w różnych ilościach. Dużą liczbę neutrofili można znaleźć w plwocinie śluzowo-ropnej i ropnej. Plwocina jest bogata w eozynofile w przypadkach astmy oskrzelowej, eozynofilowego zapalenia płuc, robaczych zmian płucnych i zawału płuc. Eozynofile mogą pojawić się w plwocinie w przypadkach gruźlicy i raka płuc. Limfocyty występują w dużych ilościach w przypadkach krztuśca i, rzadziej, gruźlicy.
• Czerwone krwinki. Wykrycie pojedynczych czerwonych krwinek w plwocinie nie ma wartości diagnostycznej. Jeśli w plwocinie znajduje się świeża krew, wykrywane są niezmienione czerwone krwinki, ale jeśli wraz z plwociną zostanie uwolniona krew, która przez długi czas znajdowała się w drogach oddechowych, wykrywane są wypłukane czerwone krwinki.
• Komórki nowotworowe złośliwe znajdują się w nowotworach złośliwych.

Włókna

• Włókna elastyny pojawiają się w wyniku rozpadu tkanki płucnej, któremu towarzyszy zniszczenie warstwy nabłonkowej i uwolnienie włókien elastyny; występują one w gruźlicy, ropniach, bąblowicy i nowotworach płuc.
• Włókna w kształcie koralowców występują w przewlekłych chorobach płuc, np. gruźlicy jamistej.
• Wapniowe włókna elastyczne to włókna elastyczne impregnowane solami wapnia. Ich wykrycie w plwocinie jest charakterystyczne dla rozpadu skamieniałości gruźliczej.

Spirale, kryształy

• Spirale Kurshmana powstają w przypadku spastycznego stanu oskrzeli i obecności w nich śluzu. Podczas odkrztuszania lepki śluz jest wyrzucany do światła większego oskrzela, skręcając się w spiralę. Spirale Kurshmana pojawiają się w astmie oskrzelowej, zapaleniu oskrzeli, guzach płuc, które uciskają oskrzela.
• Kryształy Charcota-Leydena są produktami rozpadu eozynofili. Zwykle pojawiają się w plwocinie zawierającej eozynofile; są charakterystyczne dla astmy oskrzelowej, stanów alergicznych, nacieków eozynofilowych w płucach i przywry płucnej.
• Kryształy cholesterolu pojawiają się w ropniach, bąblowicy płucnej i nowotworach płuc.
• Kryształy hematoidyny są charakterystyczne dla ropnia płuc i gangreny.
• Druzy promieniowców występują w przypadku promienicy płucnej.
• Elementy Echinococcus występują w przypadku bąblowicy płucnej.
• Czopy Dietricha to żółto-szare grudki o nieprzyjemnym zapachu. Składają się z detrytusu, bakterii, kwasów tłuszczowych i kropelek tłuszczu. Są charakterystyczne dla ropnia płuc i rozstrzenia oskrzeli.
• Czwórka Ehrlicha składa się z czterech elementów: zwapnionego detrytusu, zwapnionych włókien elastycznych, kryształów cholesterolu i prątków gruźlicy. Pojawia się podczas rozpadu zwapniałej pierwotnej zmiany gruźliczej.

Grzybnia i pączkujące komórki grzyba pojawiają się w przebiegu zakażeń grzybiczych układu oskrzelowo-płucnego.

Bakteria Pneumocystis występuje w zapaleniu płuc wywołanym przez Pneumocystis.

W kokcydioidomikozie płuc stwierdza się obecność kuleczek grzyba.

Larwy glisty ludzkiej wykrywa się w przypadku glistnicy.

Larwy nicieni występują w przypadku węgorczycy.

Jaja przywry płucnej wykrywane są w przebiegu paragonimozy.

Elementy znajdujące się w plwocinie w astmie oskrzelowej. W astmie oskrzelowej zwykle wydzielana jest niewielka ilość śluzowej, lepkiej plwociny. Makroskopowo można zobaczyć spirale Curschmanna. Badanie mikroskopowe zwykle ujawnia eozynofile, nabłonek cylindryczny i kryształy Charcota-Leydena.