Tầm quan trọng của vi khuẩn Acid Fast và kỹ thuật nhuộm tế bào vi khuẩn Acid Fast

Một số thuốc nhuộm đặc biệt có thể được sử dụng để sàng lọc sự hiện diện của vi khuẩn. Các vết bẩn đặc biệt khác có thể giúp phân loại các vi khuẩn này thành các nhóm vi khuẩn. Một trong những thuốc nhuộm đặc biệt phổ biến hơn được sử dụng để phân loại vi khuẩn là thuốc nhuộm Acid Fast. Thuốc nhuộm này được sử dụng để phân loại vi khuẩn thành các nhóm acid-fast hoặc non-acid-fast.

Phương pháp nhuộm Acid Fast xác định xem máu, mô hoặc dịch cơ thể khác có bị nhiễm Mycobacteria, có thể gây ra các bệnh như bệnh phong hoặc bệnh lao (TB) hoặc Nocardia (vi khuẩn có trong đất và nước có thể ảnh hưởng đến phổi, não và da) hay không. Theo Tổ chức Y tế Thế giới, riêng bệnh lao là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu do tác nhân truyền nhiễm và trên toàn thế giới, ước tính có 9,9 triệu người mắc bệnh lao vào năm 2020. Bệnh lao có thể chữa khỏi. Chẩn đoán và điều trị là rất quan trọng trong việc điều trị các bệnh này.

Tế bào vi khuẩn Acid Fast (AFB) bao gồm lớp vỏ tế bào gram dương có hàm lượng lipid cao và bao gồm các vi khuẩn – Mycobacteria (M. leprae, M. tuberculosis, M. smegmatis, M. Avium complex, M. kansasii) và Nocardia (N. brasiliensis, N. cyriacigeorgica, N. farcinica và N. nova.). Các thành tế bào này giống như waxy và khó xuyên thủng; do đó, phòng thí nghiệm phải sử dụng các thuốc nhuộm đặc biệt để xác định các sinh vật.

Năm 1882, việc Robert Koch phát hiện ra trực khuẩn lao với phương pháp nhuộm phức tạp đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu khác cố gắng cải thiện quy trình của Koch. Phát hiện này của Koch đã dẫn đến sự phát triển của nhiều phương pháp nhuộm vi khuẩn Acid Fast khác nhau – bốn phương pháp được liệt kê dưới đây.

Được đặt theo tên của hai bác sĩ người Đức, một trong những kỹ thuật nhuộm sớm nhất và tiêu chuẩn là nhuộm Ziehl-Neelson (ZN). Quá trình nhuộm được thực hiện bằng cách đặt các tế bào trong huyền phù trên một phiến kính, làm khô chất lỏng trong không khí sau đó cố định các tế bào bằng nhiệt. Thuốc thử chính được sử dụng là Carbol Fuchsin, tiếp theo là chất khử màu và cồn axit, sau đó nhuộm đối lập bằng methylene blue/malachite green. Nếu tế bào acid-fast, nó sẽ vẫn có màu đỏ từ Carbol Fuchsin. Tế bào non-acid fast sẽ bắt màu methylene blue. Các tiêu bản được quan sát bằng phương pháp ZN được chụp bằng kính hiển vi trường sáng tiêu chuẩn.

Được phát triển bởi Joseph Kinyoun, thuốc nhuộm Kinyoun tương tự như thuốc nhuộm Ziehl-Neelson nhưng không cần gia nhiệt. Phương pháp nhuộm này được gọi là phương pháp lạnh. Thuốc thử chính được sử dụng là Thuốc nhuộm Kinyoun Carbol Fuchsin (hỗn hợp fuchsin cơ bản, phenol, ethanol và nước khử ion), sau đó là Thuốc tẩy màu Carbol Fuchsin (kết hợp axit clohydric với ethanol), sau đó nhuộm đối lập với methylene blue/malachite green. Với phương pháp nhuộm Kinyoun, người ta sử dụng Carbol Fuschin nồng độ cao thay vì nhiệt. Một lần nữa, các tế bào acid-fast sẽ vẫn giữ màu đỏ, trong khi các tế bào non-acid fast sẽ giữ lại màu xanh từ methylene blue được sử dụng. Những tiêu bản này cũng có thể được quan sát dưới kính hiển vi tiêu chuẩn.

Auramine-Rhodamine Fluorochrome sử dụng kính hiển vi huỳnh quang để quan sát trực khuẩn acid-fast. Thuốc thử chính được sử dụng là thuốc nhuộm huỳnh quang, Auramine-Rhodamine, tiếp theo là chất khử màu, axit-cồn, sau đó nhuộm đối màu bằng kali permanganat. Trực khuẩn acid-fast sẽ phát huỳnh quang màu đỏ cam, vàng hoặc vàng đỏ. Trực khuẩn Non-acid-bacilli không phát huỳnh quang và có màu vàng nhạt.

Phương pháp nhuộm Fite được sử dụng để chẩn đoán bệnh phong và các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn khác như bệnh Nocardiosis. Phương pháp nhuộm này đã được những người khác nghiên cứu và cũng được gọi là phương pháp Fite-Faraco và phương pháp Wade-Fite. Sử dụng dầu đậu phộng trộn với xylen trong quá trình khử parafin, dầu sẽ phủ lên thành tế bào và bảo vệ độ bền axit. Đôi khi dầu khoáng được thay thế trong quy trình nhuộm này. Thuốc thử chính trong quy trình này là Carbol-fuchsin, sau đó rửa sạch bằng nước, cồn axit và nhuộm đối màu với Methylene blue. Trực khuẩn acid-fast sẽ có màu đỏ và chất nền màu xanh lam.