Диалог алгоритмов и микробиологии

Моя работа проста – я смотрю на свет. Я работаю в производственной бактериологической лаборатории, где главный показатель эффективности работы – отсутствие результата. Потому что при налаженном технологическом процессе никаких санитарно-показательных микроорганизмов не должно быть в принципе. Я сею-вею на питательные среды смывы с поверхностей, а также засеваю сам продукт в жидкие питательные среды, а потом смотрю, чтобы среда оставалась идеально прозрачной. Вот-вот визуально смотрю в проходящем свете пробирку за пробиркой, отмечая отсутствие изменений. Если вдруг что кое-где порой вырастет – это повод для серьезного разбирательства.
Однако я врач-микробиолог, и для подтверждения своей квалификации участвую в Федеральном контроле качества, который предполагает решение клинических задач. Заключается он в том, что федералы присылают мне микроорганизмы, а я должна определить их вид и род. При этом неважно, что моя работа не предполагает  высева микроорганизма. Если вдруг порой и что-то и кое-где я в принципе обязана определить род и вид. Федералы ориентируются на клинические центры с автоматическими определителями, а я довольствуюсь классикой: микроскопия, вид колоний и ограниченный набор тестов.
Но в этот раз уже постановка задачи поставила меня в тупик. Мокрота больного пневмонией со СПИДом и ВИЧ-инфекцией. Набор антибиотиков: ампициллин по бензилпенициллину, амоксиклав, доксициклин, и до кучи цетотаксим и ципрофлоксацин с бисептолом. Пневмококк? Что-то из стрептокококков? Кто живет в мокроте, кому надо определить чувствительность к пенициллинам? Ладно. Посев определит. Мой набор питательных сред на все случаи жизни: кровяной агар, шоколадный агар,  маннит-солевой агар,  среда Эндо, энтерококкагар,  среда Сабуро.
Второй день исследования. Смотрю и чувствую, как мои мозги утекают на сторону. На кровяном и шоколадном агаре хороший рост каких-то слизистых колоний. А вот на других средах – пусто.  Правило микробиолога номер один – в любом случае сделать мазок и посмотреть на микроорганизм. Узнать, так сказать, врага в лицо.
Смотрю. Мозги продолжают течь, потому что в мазке грамотрицательные коккопалочки. Чем-то неуловимо напоминающие иерсиний, что-то в них немножно бочкообразненько и какое-то едва уловимое биполярное окрашивание, т.е. по центру микроб прокрасился слабее, чем по краям. Иерсиния в мокроте? Чума!!! Да ладно! Кто бы прислал особо-опасного патогена Почтой России. Нет!!! Иерсиния энтероколитика – возбудитель кишечного иерсиниоза? Отпадает. Кишечный иерсиниоз – это не пневмония при СПИДе. Иерсиния псевдотуберкулеза? Туда же. Несмотря на страшное латинское название к туберкулезу этот возбудитель не имеет никакого отношения. Это кишечная инфекция, своеобразная, но однозначно – не пневмония.
Вот такая загогулина. Что у меня есть еще, что можно определить за пять минут? Оксидазный тест. Определяю. Положительный. Уже что-то. Все энтеробактерии, включая чуму (да, возбудитель чумы относится к энтеробактериям) идут лесом. Каталазный тест. Положительный. Грамминусовки в основном каталазоположительны, поэтому данный тест ни о чем.
О чем можно думать? Из более-менее знакомых микробиков остаются моракселлы. А что? Грамотрицательные оксидазоположительные коккопалочки, обитающие в полости рта и способные вызывать пневмонию при иммунодефиците.
Грамотрицательные палочки определяются по правилу номер два: среда Клиглера плюс цитрат Симонса. Завтра будет результат.
Третий день исследования. Смотрю на Клиглер и понимаю, что моракселла помахала мне ручкой. Моракселлы не разлагают глюкозу на среде Клиглера, а я вижу отчетливо желтый столбик. Что?!! Я понимаю, что уперлась в тупик. Можно побиться головой об стену. Можно пощипать свои жиденькие волосы. У меня нет ответа. Сдаться федералам?
А почему бы не спросить ЧатGPT – пришла в голову светлая мысль. У меня есть довольно большой перечень признаков. Что скажет Искусственный Интеллект?
Иду в Чат.
- Привет! Определи микроорганизм по следующим признакам: бла-бла-бла.
Чат на минуту задумывается.
- Исходя из предоставленных признаков, наиболее вероятным микроорганизмом является бактерия рода Acinetobacter. Однако нужно учитывать несколько несоответствий и рассмотреть другие возможные варианты.
Чат пишет мне про несоответствия, основное из которого странный набор антибиотиков. Вряд ли это ацинетобактер. Однако  исследование продолжается. Потому что третье правило микробиолога: со среды Клиглера ставь биохимическую проводку. Энтеробактерии отпали. Среди неферментеров, т.е. всех, которые неэнтеробактерии, можно отыскать черта с рогами. Поэтому выставляем биохимические тесты с панелью неферментеров. Параллельно определяю чувствительность к заявленным антибиотикам. А вдруг федералы решили воткнуть пенициллины для бОльшей путаницы? Я же не знаю, что оно там с чувствительностью.
Четвертый день исследования. Первым делом вытаскиваю чашку с дисками антибиотиков, чтобы посмотреть зону задержки роста. О!!! Оно чувствительно! К пенициллину и амоксиклаву! Зона задержки роста больше 35 мм! И это не моракселла, потому что ОНО разложило глюкозу. Достаю дифференцирующую таблицу. Отмечаю: лактоза минус, индол плюс… У меня 24 теста. И нет, это не ацинетобактер, о котором глючил Чат. Не бывает таких ацинетобактеров. Кто бы сомневался. Ацинетобакеры природно нечувствительны к пенициллинам.
Что ОНО? По тестам выходит Шеванелла  путрефациенс, вот только положительный индол смущает. Но «+» тест – это значит 95% вероятности, может, это индолположительная Шеванелла? Что я знаю о шеванеллах? Ничего. За 30 лет своего бактериологического стажа я никогда не видела Шеванеллу. Иду в Чат.
- Привет. Дай характеристику микроорганизма Шеванелла  путрифациенс.
Чат задумывается.
- Привет! Shewanella putrefaciens – это бактерия, широко распространенная в окружающей среде и редко вызывающая инфекции у людей. Однако, если инфекция все же возникла, выбор антибиотиков для терапии может быть затруднен из-за ее природной устойчивости к некоторым препаратам. Основные антибиотики, к которым Shewanella putrefaciens чаще всего проявляет чувствительность:  Фторхинолоны (Ципрофлоксацин), Аминогликозиды (Гентамицин),  Цефалоспорины (Цефтазидим, Цефепим) и др. Антибиотики, к которым Shewanella putrefaciens часто проявляет устойчивость:  Пенициллины  (Ампициллин, Амоксициллин),  Цефалоспорины первого поколения  Цефазолин),  Тетрациклины  (Доксициклин), Макролиды ( Эритромицин), Триметоприм/Сульфаметоксазол . Важные замечания: бла-бла.
Продолжаю диалог с Чатом:
-  Является ли шеванелла природно устойчивой к пенициллинам и цефалоспоринам?
-  Да, Shewanella putrefaciens природно (естественно) устойчива к пенициллинам и цефалоспоринам первого поколения, а также часто обладает пониженной чувствительностью к некоторым цефалоспоринам второго поколения. Бла-бла.
Мозговой тупик. Не шеванелла. Не моракселла. Что?
- Определи микроорганизм по следующим признакам. Подробно перечисляю все характеристики и поставленные тесты.
Жду ответа.
-  Исходя из предоставленных признаков, наиболее вероятным микроорганизмом является бактерия рода Acinetobacter. Однако, нужно учитывать несколько несоответствий и рассмотреть другие возможные варианты.  Аргументы в пользу Acinetobacter – бла-бла.
Несоответствия и возможные варианты: Чувствительность к ампициллину и амоксиклаву: Acinetobacter обычно устойчив к ампициллину и амоксиклаву. Это самое большое противоречие. Чувствительность к этим антибиотикам крайне нетипична для Acinetobacter.
Альтернативные варианты (менее вероятные из-за сочетания признаков):
 Редкие энтеробактерии:
Некоторые редкие виды энтеробактерий могут давать сходный профиль, особенно если тест на оксидазу отрицательный. Однако, чувствительность к ампициллину/амоксиклаву делает этот вариант менее вероятным.
Неферментирующие грамотрицательные бактерии (кроме Acinetobacter): Pseudomonas и другие неферментирующие бактерии тоже следует рассматривать, но их биохимический профиль обычно отличается (например, Pseudomonas часто оксидазоположительны).
Рекомендации для уточнения: бла-бла, но интересно.
Итак, опять – двадцать пять. От ацинетобактера ушли – к ацинетобактеру пришли.
Меняю запрос.
-  Какие грамотрицательные бактерии, вызывающие пневмонию при иммунодефиците, высокочувствительны к ампициллину и амоксиклаву?
-  Высокая чувствительность к ампициллину и амоксиклаву среди грамотрицательных бактерий, вызывающих пневмонию при иммунодефиците, встречается крайне редко. Это связано с тем, что многие из этих бактерий обладают природной или приобретенной устойчивостью к этим антибиотикам.  Тем не менее, теоретически, некоторые штаммы следующих бактерий могут проявлять чувствительность к ампициллину/амоксиклаву, хотя это и не является типичным:
•  Haemophilus influenzae: Хотя многие штаммы H. influenzae продуцируют бета-лактамазы и устойчивы к ампициллину, существуют штаммы, не продуцирующие бета-лактамазы (т.е. BLNAR – beta-lactamase-negative, ampicillin-resistant). Однако, даже в этом случае, чувствительность к амоксиклаву (который содержит клавуланат, ингибитор бета-лактамаз) более вероятна, чем к чистому ампициллину. H. influenzae является одной из основных причин бактериальной пневмонии, особенно у пациентов с ослабленным иммунитетом.
•  Moraxella catarrhalis: Подобно H. influenzae, многие штаммы M. catarrhalis также продуцируют бета-лактамазы. Однако, чувствительные штаммы существуют, хотя и встречаются реже. В таких случаях амоксиклав будет более эффективен, чем ампициллин.
•  Редкие штаммы энтеробактерий, таких как Escherichia coli или Klebsiella pneumoniae: Хотя энтеробактерии часто демонстрируют устойчивость к ампициллину, в отдельных случаях (особенно при первичной инфекции) могут встречаться чувствительные штаммы. Однако, это скорее исключение, чем правило.
•  Некоторые редкие виды Pasteurella: хотя большинство Pasteurella чувствительны к пенициллину, и, соответственно, к ампициллину и амоксиклаву, они редко вызывают пневмонию при иммунодефиците.
 Вот ОНО!  Гемофилка – отпадает, не растет на кровяном агаре. Моракселла – отпадает, не разлагает глюкозу. Энтеробактерии – отпадают, они оксидазоотрицательны.
ПАСТЕРЕЛЛА! Микроорганизм о котором нам даже не говорили в курсе микробиологии, потому что он практически не встречается в клиническом материале у людей. Мне о нем известно чуть менее, чем НИЧЕГО.
-  Напиши характеристику пастерелл.
-  Вот характеристика Pasteurella включая биохимические характеристики ферментации сахаров:
Тип колоний на кровяном агаре : описывает колонии
Рост на среде Эндо:
 •  Pasteurella spp. не растут или растут очень плохо на среде Эндо
Биохимический ряд:  описывает биохимические свойства
Дополнительные характеристики для идентификации Pasteurella:
•  Грамотрицательные коккобациллы или короткие палочки: При микроскопии окрашенного по Граму мазка Pasteurella выглядят как мелкие, грамотрицательные коккобациллы или короткие палочки. Часто наблюдается биполярное окрашивание (окрашивание концов клетки более интенсивно).
•  Неподвижные: Pasteurella не обладают подвижностью.
•  Капсула: Некоторые виды Pasteurella (например, P. multocida) образуют капсулу.
•  Требовательны к питательным средам: Pasteurella лучше растут на средах, обогащенных кровью или сывороткой.
•  Чувствительны к пенициллину: Большинство Pasteurella чувствительны к пенициллину и другим бета-лактамным антибиотикам, хотя устойчивость может развиваться.
  Тадам! ОНО – это ОНО.
-  Я давала тебе описание микроорганизма. Подходит ли оно под описание Пастереллы?
-  Давайте проанализируем, насколько описание микроорганизма, которое вы предоставили ранее, соответствует характеристикам *Pasteurella*. Чат подробно сопоставляет данные мной характеристики со своими знаниями о пастерелле
- Принимая во внимание предоставленное описание наиболее вероятным видом Pasteurella, соответствующим описанным характеристикам, является Pasteurella multocida
Итак, обломитесь, федералы. Задача решена. Однако без 30-летнего стажа работы микробиологом мне не помог бы и ЧатGPT.
ИИ – это расширение возможности человеческого интеллекта, никак не подменяющее мыслительной деятельности, но стимулирующее за счет предоставления информации. Решение нашлось, но ИИ не предподнес его на блюдечке с голубой каемочкой. ИИ- кладезь знаний, но лишь человек может достать из этого кладезя свой бриллиант, и огранить его своим интеллектом. 
ИИ расширяет горизонты человеческого мышления, а не подменяет его. Он действует как мощный  инструмент, но этот инструмент в руках и мозгах человека, как  резец скульптора, который освобождает камень от лишних наслоений, чтобы получить скрытое в камне изваяние.
Сотрудничество человека и ИИ – это симбиоз, в котором сильные стороны обеих сторон дополняют друг друга. ИИ обеспечивает скорость и точность, а человек – креативность, эмпатию и способность к критическому мышлению. Такое партнерство открывает новые возможности решения  проблем, учебных, научных или бытовых. ИИ — не замена, а усилитель человеческого мышления. Он помогает находить ответы быстрее, расширяет кругозор, но решения по-прежнему принимает человек. Это инструмент, а не альтернатива разуму.