Диагностика является важнейшим этапом в лечении любого заболевания. В зависимости от правильно поставленного диагноза находится не только успешное лечение, но и возможность предотвратить развитие осложнений и сопутствующих патологий. Серологическое исследование что это такое? Это метод диагностического анализа биологического образца пациента на предмет наличия антител и антигенов. Тест позволяет выявить десятки заболеваний, фазу болезни и контролировать лечение.
Для чего назначается исследование
Этот тип медицинского исследования широко применяется в различных областях медицины. Реакция связывания комплемента или РСК направлена на выявление в сыворотке крови специфических клеток, антител, которые вырабатывает организм для борьбы с инфекциями и вирусами.
Изосерологическое исследование направлено на определение группы крови, резус-фактора и других параметров крови пациента.
- Серологический анализ крови используется в гинекологии для выявления заболеваний, передающихся половым путем. Также серологическое титрование используется для комплексного обследования будущих мам (токсоплазмоз, ВИЧ, сифилис и пр.). При постановке на учет беременных, это обязательный тест.
- В педиатрии серологические реакции применяются для подтверждения диагноза «детских» болезней (ветрянка, краснуха, корь и пр.), если симптомы выражены не ярко и нет возможности определить недуг по клиническим показаниям.
- Серологические исследования позволяют венерологам быстро и безошибочно ставить диагноз. При схожих симптомах и жалобах анализ крови позволяет выявить антитела к сифилису, лямблиозу, уреплазмозу, хламидиозу, герпесу и другим заболеваниям.
- Гастроэнерологи, гепатологи и инфекционисты используют серологический анализ крови для диагностики вирусного гепатита.
- Подозрение на любое инфекционное или вирусное заболевание может возникнуть у терапевта. Для подтверждения используются серологические реакции на специфические антитела в организме. Проводится анализ на энцефалит, бруцеллез, коклюш, вирус Денге, вирус иммунодефицита, аллергию и пр.
- Серологическая диагностика для госпитализации играет важную роль. Этот метод диагностики может показать, на какой стадии развития находится болезнь, и требуется ли немедленное оформление в стационар или достаточно амбулаторного лечения.
В качестве биологического материала для исследования может использоваться образец слюны и кала, но чаще всего используется венозная кровь пациента. Анализ для серологических реакций должен браться из локтевой вены в лабораторных условиях. Перед тем как сдать анализ следует проконсультироваться с лечащим врачом и подготовиться.
Подготовка к анализу
Этот тип исследования проводится как в муниципальных, так и в коммерческих учреждениях. Выбор лучше сделать в пользу той лаборатории, которая располагает самым современным оборудованием и имеет только положительные отзывы о своей работе. Для занятых пациентов лаборатория может предоставлять услуги по забору крови на РСК дома.
В этом случае пациенту не приходиться тратить время на дорогу, а очереди исключены.
Подготовка к забору венозной крови включает в себя несколько общих правил. Перед тестом нельзя употреблять пищу, то есть анализ берется натощак. Сдавая кровь необходимо находиться в состоянии спокойствия и не волноваться. Перед процедурой не следует проходить другие процедуры (рентгенография, ультразвуковое обследование и пр.). За несколько недель до забора крови по согласованию с лечащим врачом отменяется прием лекарственных препаратов. Некоторые рекомендации зависят от болезни, на которую проводится тест. Например, при исследовании на гепатит за 2 дня до анализа из рациона исключают жирную пищу и алкоголь.
Реакция флюоресценции
Один из видов серологических реакций флюоресценция или РИФ. Этот метод исследования проводится с использованием реагента, который подсвечивает искомые антитела в сыворотке крови. Для постановки серологической реакции прямого типа или ПИФ специфические антитела помечаются флюоресцирующим веществом. Это самый быстрый тип исследований, который проводится в один этап.
Другой способ, который называется непрямым или РНИФ, проводится в 2 стадии. На первой специфические клетки (антитела) не имеют флюоресцирующих меток, а на второй используются соответствующие меченые антитела для выявления комплекса антиген-антитело. Реакция свечения появляется только после связи со специфическим антителом. Результат манипуляций оценивается специальным прибором, который оценивает интенсивность излучения, а также определяет форму и размер исследуемых объектов. Инфекционный агент определяется с достоверностью 90-95% в зависимости от типа и стадии заболевания.
Иммуноферментный анализ
Для исследования ИФА серологические реакции проводятся с использованием уникальных стабильных реагентов. Вещества с меткой присоединяются к определенному (искомому) типу антител. В результате серология дает качественную или количественную оценку по образцу крови пациента. Если субстрат не имеет выраженных маркеров, результат считается отрицательным. В случае качественного исследования положительный результат означат только присутствие антител в биологическом образце.
Серодиагностика с количественным определением клеток антител дает более полную картину. По сумме выявленных клеток врач может сказать находится ли заболевание в начальной стадии, острой или это обострение хронической формы болезни. При постановке диагноза также учитывается киническая картина и жалобы пациента.
Особенности исследований
При исследовании на бруцеллез проводится контроль сыворотки крови на самозадержку без антигена. Это позволяет повысить достоверность теста. Результат анализа на бруцеллез может быть положительным, отрицательным или невыраженным, то есть вызывающим сомнения. При получении сомнительных результатов, рекомендуется повторный забор крови. Также бруцеллез диагностируется по результатам посева крови, исследования костного мозга и спинно-мозговой жидкости.
Достоинства и недостатки серологии
Диагностика с применением серологических методов широко используется в современной медицине. Особенно актуален этот тест при выявлении вирусных и инфекционных заболеваний. Этот же тип анализов используется при географических скринингах и медицинских обследованиях для предотвращения эпидемиологических вспышек.
Серологические анализы имеют ряд преимуществ.
- Серологический тест любого типа имеет высокую достоверность.
- Анализы на серологию проводятся достаточно быстро. Результат РСК известен уже через сутки, а получить его можно посредством интернета, не выходя из дома. В особых случаях при стационарном лечении тест проводится в течение нескольких часов.
- РСК позволяет контролировать развитие болезни, и отслеживать эффективность проводимого лечения.
- Серологические методы исследования отличаются невысокой стоимостью и доступны пациентам.
Серологические анализы имеют и некоторые недостатки. Для того, чтобы обследование дало максимально достоверную информацию анализ крови следует проводить с учетом времени инкубационного периода болезни.
Простой герпес 1 и 2 типа можно определить только спустя 2 недели после заражения, а исследование на вирус иммунодефицита проводится спустя 1, 3 и 6 месяцев после контакта с больным.
На достоверность исследования может повлиять человеческий фактор. Если пациент пренебрегает правилами подготовки к исследованию или лаборант допустил ошибку в обработке образца крови, возможно получение ложного или сомнительного результата. Такая ситуация возникает приблизительно в 5% случаев. Как правило, лечащий врач на основании клинических показаний легко вычисляет ошибку РСК.
Серологическое исследование крови современный и надежный способ выявления таких опасных заболеваний как ВИЧ, гепатит, бруцеллез, ЗППП и пр. Этот раздел медицины направлен на изучение плазмы крови человека и ее иммунологических свойств. Серологический метод широко распространен, а стоимость исследований в частных лабораториях сравнительно невысока. Для проведения анализа используется современное оборудование, которое сводит к минимуму влияние человеческого фактора на результаты исследований.
Вконтакте
Серологическое исследование, или, другими словами - серологический анализ, это исследование биологических материалов в лаборатории. Этот анализ позволяет установить наличие болезнетворных бактерий в исследуемом организме, либо - в продуктах, которые проходят контрольную проверку.
Серологические методы диагностики
Исследование сывороток или других биологических объектов (молока, желчи, слюны, смывов слизистой кишечника, а также - копроматериалов) дает достаточно достоверное представление об ответе организма на внедрение инфекционного агента. Следует отметить, что применение серологических методов исследования имеет не только диагностическое значение, но дает достоверные сведения об уровне защиты организма, состоянии популяционного иммунитета, циркуляции различных типов ротавирусов в обследуемом регионе. Результаты серологических обследований могут также дать информацию для оптимизации антигенного состава профилактических препаратов и использоваться с целью оценки иммунологической эффективности вакцин.
Однако нужно отметить, что необходимость исследования парных сывороток крови, забираемых с интервалами 1,5-2 недели, и наличие экспрессных методов диагностики снижают диагностическую ценность серологических реакций.
Поэтому традиционные серологические тесты - реакции связывания комплемента (РСК) и реакция торможения гемагглютинации (РТГА), находят в настоящее время лишь ограниченное применение. Тем не менее простота этих методов, доступность и дешевизна реагентов делают их еще применимыми в лабораторной практике. Постановка РСК и РТГА осуществляется по общепринятым методикам.
Примером использования РСК для изучения поствакцинального иммунитета является работа К. Мидхана (1989 г.). При обследовании сывороток от 116 детей в возрасте 5 месяцев достоверные сероконверсии, по данным РСК, были отмечены в 44% случаев, а по результатам реакции нейтрализации (PH) и имму-ноферментного анализа (ИФА) - в 83 и 96% соответственно.
Исследование иммунитета
С целью изучения популяционного иммунитета с помощью РСК нами было обследовано 1246 сывороток больных ОКЗ в возрасте от нескольких месяцев до 80 лет и старше. Показано, что среднегеометрические титры комплементсвязывающих антител были наиболее высокими в возрастных группах 2 - 4 и старше 60 лет, что подтверждает полученные нами ранее данные о наибольшем распространении ротавирусной инфекции среди лиц указанных возрастных групп.
Анализ на ротавирус
РТГА используется в изучении ротавирусной инфекции чаще, чем РСК, и, как правило, в сочетании с другими лабораторными тестами. Так, Andrade J. Р. et al. применили РТГА, иммуно-блот, блок ИФА для изучения антител к структурным белкам ротавируса VP2, VP4, VP6 й VP7. По данным авторов, у детей от 2 до 4 лет обнаружили антигемагглютинирующие антитела к ротавирусам в 70-80%.
В зависимости от уровня антител к определенным белкам, по данным РТГА, авторы выделили 4 группы лиц. В I и II группы (60%) вошли дети с высоким уровнем антител к VP4 и VP7 и были классифицированы как «иммунные». В III группу (4%) отнесены лица с низким уровнем антител к VP7 и VP6, так называемые «частично иммунные». Дети IV группы (36%), у которых, по данным РТГА, антитела не были обнаружены, обозначены как «неиммунные» и составили группу риска, т. к. среди них возможно развитие выраженной ротавирусной инфекции. Следует отметить, что в данном наблюдении показатели чувствительности РТГА и блок ИФА были вполне сопоставимы.
РТГА неоднократно использовали для изучения структурного белка VP4. Исследования показали, что его гемагглютинирующая активность специфически ингибируется антисывороткой, тем самым подтверждая, что VP4 является гемагглютинином ротавирусов. Аналогичные данные были опубликованы ранее М. Езекиелем (1995 г.).
Таким образом, представленные работы показывают, что РСК и РТГА все еще применяют при изучении ротавирусной инфекции, однако эти методы носят вспомогательный характер и должны дублироваться другими тестами.
Нейтрализационные тесты
Реакция нейтрализации основана на способности иммунных сывороток человека или животных нейтрализовать репродукцию вируса и тем самым предотвратить связанные с этим феноменом проявления. В зависимости от биологической модели этими проявлениями могут быть: развитие заболевания со специфической клиникой, репродукция и выделение вируса, выработка специфических антител, а также появление цитопатического эффекта или образование пляк при использовании культуры клеток.
Макробиологические модели в настоящее время применяются преимущественно в ветеринарии, обнаружение вирусов у людей в большинстве случаев проводится на культуре клеток, как первичных, так и переливаемых. Методы PH подразделяются на две группы по принципиальной схеме постановки. В одной группе методов неразведенная сыворотка соединяется с серийными разведениями вируса, в другой - разведения сыворотки испытываются с постоянной дозой вируса. Для постановки реакции нейтрализации предпочтителен возбудитель, вызывающий выраженный цитопатический эффект или интенсивно репродуцирующийся в биологической модели.
Однако ротавирусы, к сожалению, обладают слабо выраженным цитопатическим эффектом, что убедительно продемонстрировали исследователи под руководством Б. Вебера (1992 г.). Исследование 121 пробы кала больных ОКЗ детей с использованием классического метода выделения вируса на клетках МА-104 под контролем ЦПД выявило только 4 положительных случая (3,3%), тогда как применение современных методов обнаружения ротавирусов (ИФА, ПЦР, ЭФ в ПААГ) позволило повысить этот показатель до 54,4%. Следовательно, для повышения чувствительности PH требуются дополнительные методические приемы, способствующие визуализации редукции вируса, в качестве которых используются: радиоактивная или иммунофлюоресцентная метка, плякобразо-вание, иммунопероксидазная окраска и т. д. При этом следует отметить, что сам принцип определения уровня вируснейтрализующих антител идентичен классическому методу PH, отличаясь от него только способом разрешения, то есть, визуализацией вируснейтрализующей активности сыворотки. В этом случае активность сыворотки определяют по ее способности подавлять проявления инфекционных свойств вируса.
В настоящее время в большинстве исследований используются два метода измерения количества вируснейтрализующих антител к ротавирусу. Один из них основан на подсчете числа индивидуальных вирусинфицированных клеток (метод пляк), специфически связывающихся с антителами, конъюгированными флюоресцентом. В другом тесте об уровне нейтрализации вируса судят по снижению продукции вирусного антигена им-муноферментным методом. Сравнительное изучение обоих методов показало линейную зависимость между показателями ИФА и числом пляк-формирующих единиц для каждого прото-типного штамма серотипа ротавируса: Wa, DS-1, Р, VA-70. Полученные данные позволяют легко определить разведение сыворотки, обеспечивающее нейтрализацию 60% инфекционного вируса (нейтрализующий титр антител). Оказалось, что титры антител при тестировании материалов обоими методами одинаковы и оба теста не различаются по воспроизводимости результатов. Некоторое преимущество метода с использованием антител, меченных флюоресцеином, по мнению авторов, заключается в большей объективности учета результатов (автоматизированная регистрация) и в меньшей трудоемкости.
Для измерения титров вируснейтрализующих антител используют и модифицированную PH посредством блокирования ИФА с помощью моноклональных антител.
- изучению интенсивности выработки вируснейтрализующих антител (ВНА) при естественной инфекции и вакцинации;
- образованию ВНА к различным структурным белкам ротавирусов;
- оценке роли ВНА сывороток крови и секреторных антител слюны и слизистой кишечника в защите от естественной инфекции (Ward R. et al., 1990, 1992, 1993, 1995, 1997).
В заключение необходимо подчеркнуть, что реакция нейтрализации в различных ее модификациях до настоящего времени широко используется как в экспериментальных, так и клинических исследованиях и, обладая высокой чувствительностью и специфичностью, служит эталоном для всех других серологических методов.
Преципитационный анализ
Преципитационные тесты основаны на взаимодействии сыворотки с вирусными антигенами при помощи осмотических процессов или под влиянием электрического поля в гелевой среде или другого вида носителя. Одним из таких методов является реакция встречного иммуноэлектрофореза (ВИЭФ). Авторы исследовали сыворотки крови здоровых и больных ротавирусной диареей взрослых и детей, а также препараты специфического иммуноглобулина на наличие антител к человеческому ротавирусу методом ВИЭФ в 7% агарозе с добавлением 4% полиэтиленгликоля. Оказалось, что антитела к RV циркулировали достаточно широко и обнаружены у больных взрослых и детей в 90,2-87,7% соответственно, а также у 78,4% здоровых детей в возрасте до 1 года. Все 32 серии иммуноглобулина содержали антитела к РВ в титрах 1:4- 1:128. По мнению авторов, метод пригоден для изучения популяционного иммунитета.
Радиоиммунопреципитация
Другой преципитационной методикой является радиоиммунопреципитация. Авторы использовали этот метод для изучения иммунного ответа к структурным и неструктурным белкам при первичной ротавирусной инфекции и показали, что иммунный ответ был более выражен к VP4, чем к VP7.
При изучении сывороточного и секреторного иммунологического ответа на применение тетравалентной реассортантной вакцины у новорожденных Для этого была использована радиоиммунологическая техника исследования наряду с ИФА и PH. При этом было показано, что иммунный ответ в сыворотке зависит от дозы вводимого антигена; что же касается выявления антител в слюне, то авторы объясняют их появление с потреблением грудного молока.
Реакция радиоиммунопреципитации используется и в тонких научно-исследовательских работах. Так, Дж. Тоссер использовал этот метод для изучения топологии белка VP6 в структуре генома и высказали предположение, что VP 6 участвует в образовании каналов внутреннего капсида.
Другие исследователи в 1994 году также использовали метод радиоиммунопреципитации для изучения иммунологических сдвигов при ротавирусной инфекции. Авторы показали, что в остром периоде регистрируются, главным образом, IgA к VP2 и VP6, в то время как в период реконвалесценции снижалась интенсивность выработки секреторных антител (IgA) не только к VP2, но и к остальным структурным и неструктурным белкам. Позднее аналогичные данные были получены с применением радиоиммунопреципитационного метода. Авторы показали, что в иммунологическом процессе, помимо VP4 и VP7, участвуют также VP2, VP6 и NSP2.
Таким образом, иммунопреципитация использовалась в диагностических целях для изучения иммунного ответа при естественной ротавирусной инфекции.
В последние годы иммунопреципитацию заменил метод радиоиммунопреципитации, который применяется для оценки поствакцинального и постинфекционного иммунитета при RV инфекции и для тонких научно-исследовательских разработок.
Гибридизационные методы
Для определения антител к ротавирусам широко применяют метод иммуноблота. Примером использования Western-blot в диагностике ротавирусной инфекции служит работа Х. Ушижимы (1989 г.), который, с помощью иммуноблотинга, охарактеризовал специфичность антител к структурным белкам RV у 21 ребенка с ОКЗ, а также уровень копроантител классов IgA и IgG к этим белкам у неинфициро-ванных детей. Авторы высказали предположение, что иммуно-блотинг может позволить установить диагноз заболевания по одной пробе копроантител без исследования парных сывороток крови. Возможность применения Western-blot для определения уровня антител к VP1, VP2, VP4, VP6 и VP7 была продемонстрирована Павловым И. и др. (1991 г.). Авторы исследовали сыворотки крови людей и животных на наличие антител к штаммам ротавирусов SA-11, DS-1, Wan Ito и пришли к выводу, что Western-blot может быть с успехом использован для оценки иммунитета в клинической практике.
Полагают, что иммуноблот может быть использован для подтверждения диагноза ротавирусной инфекции без использования парных сывороток по одной пробе копроантител.
Наряду с РТГА и ИФА, иммуноблот использовали для изучения популяционного иммунитета. Обнаружена группа лиц, неиммунных по отношению к VP2, VP4, VP6 и VP7, которые представляют группу риска, в первую очередь требующую защиты средствами активной и пассивной иммунизации (Andrade J. Р. et al., 1996).
Применение иммуноблота в изучении серологических сдвигов в процессе естественной RV инфекции отмечают и Begue R. et al. (1998). Авторы подтвердили, что в иммунном ответе на инфицирование участвуют наиболее часто антитела к VP2 и VP6, менее часто - к VP7 и VP4.
Иммунофлюоресцентный анализ
Иммунофлюоресцентный метод в непрямом варианте с использованием антивидовых сывороток, меченных флюорохромом, применяется для титрования испытуемых сывороток на клетках, зараженных ротавирусами. В основе реакции лежит специфическое взаимодействие меченых антител и гомологичного антигена, при этом комплекс антиген-антитело легко обнаруживают с помощью люминесцентного микроскопа.
Используя этот метод, авторы провели серологическое обследование двух групп южно-американских индейцев и выявили высокий процент серопозитивных лиц в обеих группах: 67,8 и 77,4% по данным ИФА и 45,5 и 56,7% по результатам ИФМ соответственно.
В другом исследовании, посвященном определению уровня антител к RV группы С в пуповинной крови с помощью ИФМ, было показано, что у 30% женщин детородного возраста выявлялись эти антитела, свидетельствующие о перенесенной инфекции.
Иммуноферментный анализ используется в настоящее время наряду с PH в серологической диагностике ротавирусной инфекции чрезвычайно широко. Этот метод, основанный на использовании антител или антигена, меченных ферментом, благодаря простоте выполнения и экономичности наиболее приемлем и перспективен для серологической диагностики ротавирусной инфекции. Метод позволяет проводить массовые сероэпидемические обследования населения, оценивать иммунологическую и эпидемиологическую эффективность вакцин, изучать защитную роль антител различных классов в различных биологических жидкостях человеческого организма, а также осуществлять серологическую диагностику ротавирусной инфекции.
Многочисленные исследования с помощью ИФА были проведены Р. Азередо (1989 г.), которые показали, что число больных ОКЗ установленной ротавирусной этиологии было значительно ниже уровня их инфицированности по результатам серологического обследования. Эти данные обнаружили, что многие клинические случаи ротавирусной инфекции не диагностируются методом обнаружения RV в фекалиях. Дальнейшие исследования по изучению распространенности ротавирусной инфекции подтвердили это предположение. При проведении сероэпидемиологических обследований было обнаружено, что 50- 70% населения обладали высоким уровнем антител, что свидетельствует о широкой циркуляции RV в человеческой популяции.
Еще большие возможности открывает ИФА при определении динамики уровня антител, принадлежащих к различным классам иммуноглобулинов. Так, по данным авторы методики в 1989 году утверждают, что в процессе вакцинации достоверный прирост антител к RV в крови отмечался в 83-96%. Антиротавирусные антитела классов IgA и IgG одинаково хорошо выявляли ИФА и PH по редукции пляк - 67,6 и 70,0% соответственно. Сероконверсия антител класса IgM была обнаружена у 53 и 44% детей методами ИФА и РСК соответственно. По результатам анализа интенсивности выработки антител разных классов авторы сделали вывод, что наиболее эффективным, простым и быстрым методом выявления сероконверсий после вакцинации является способ обнаружения IgA антител с помощью ИФА.
Этот вывод нашел свое подтверждение и в работе Р. Бишопа (1996 г.), в которой указано, что по результатам обследования 68 пар мать-дитя с диагностированной RV инфекцией показано, что обнаружение антител класса IgA с помощью ИФА в копроматериалах служит наиболее чувствительным маркером как клинически выраженной, так и бессимптомной инфекции. Аналогичные результаты при обследовании детей с выраженной RV диареей были получены Дж. Коломиной в 1998 году.
Однако для изучения интенсивности сероконверсий необходимо исследование парных сывороток, что значительно удлиняет процесс диагностики. В то же время общеизвестно, что появление антител класса IgM является свидетельством начала инфекционного процесса. По нашим данным, полученным при обследовании больных ротавирусной инфекцией методами ИФА и РСК, оказалось, что, по результатам ИФА, все обследованные лица содержали в крови IgM антитела к RV, в то время как по данным РСК - только в 77% (Р
В последние годы с реализацией возможности определения гено- и серотипоспецифических антител ИФА стал поистине универсальным методом изучения ротавирусной инфекции, который используется:
- при изучении выработки антител классов IgA, М, G к отдельным структурным и неструктурным белкам RV;
- в оценке иммунологической эффективности различных видов вакцин: аттенуированных, холодоадаптированных, ДНК-овых, реассортантных;
- при изучении выработки антител в различных биологических жидкостях организма в условиях естественной инфекции и при иммунизации.
Таким образом, как следует из представленных данных, и иммунологические аспекты ротавирусной инфекции изучают при помощи широкого спектра лабораторных методов. Вследствие этого выбор оптимального метода исследования с учетом его разрешающей возможности, экономических и временных затрат достаточно сложен и зависит от задач, стоящих перед исследователями, а также оснащенности лаборатории. И все же из многообразия методов, на наш взгляд, следует выделить два - реакцию нейтрализации на культуре клеток и иммуноферментный анализ, - обеспечивающих изучение антител к различным классам иммуноглобулинов. Особую перспективность этих методов для использования в широкой практике определяет реализованная возможность экспресс-диагностики ротавирусной инфекции.
СЕРОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ (лат. serum сыворотка + греч. logos учение) - методы иммунологии, изучающие специфические свойства крови человека или животных с целью выявления антигенов или антител с помощью серологических реакций.
Начало С. и. положено в конце прошлого столетия, после того как было установлено, что соединение антигена с антителом (см. Антиген - антитело реакция) сопровождается рядом доступных визуальному наблюдению феноменов - агглютинацией (см.), преципитацией (см.) или лизисом. Появилась возможность специфического распознавания антигенов (см.) или антител (см.), если один из этих компонентов известен.
В 1897 г. Ф. Видаль сообщил, что сыворотка крови больных брюшным тифом избирательно агглютинирует брюшнотифозные бактерии и поэтому эта реакция (см. Видаля реакция) может быть применена для лаб. диагностики брюшного тифа. В том же году было показано, что фильтраты культур чумных, брюшнотифозных и холерных бактерий при соединении с соответствующими иммунными сыворотками образуют хлопья, или преципитат.
Реакция преципитации оказалась пригодной для обнаружения любых белковых антигенов. В 1900-1901 гг. К. Ландштейнер нашел, что в эритроцитах людей имеются два различных антигена (А и В), а в сыворотках крови два агглютинина (а и Р), что способствовало применению реакции гемагглютинации для определения групп крови (см.).
Реакция агглютинации для определения группы крови и резус-фактора применяется в акушерской практике, при гемотрансфузиях и трансплантации тканей. Антитела против резус-фактора (см.) представляют собой неполные антитела, они не способны к прямой реакции с резус-положительными эритроцитами, поэтому для их обнаружения используют реакцию Кумбса (см. Кумбса реакция), основанную на выявлении неполных антител с помощью антиглобулиновых сывороток. К эритроцитам известной специфичности добавляют исследуемую сыворотку крови, а вслед за этим антиглобулиновую сыворотку против IgG (непрямая реакция Кумбса). Fab-фрагменты неполных антител исследуемой сыворотки крови присоединяются к эритроцитам, а к свободным Fc-фрагментам этих антител присоединяются антитела против IgG, и происходит агглютинация эритроцитов. Для диагностики гемолитической анемии используют прямую реакцию Кумбса, В организме таких больных эритроциты соединяются с циркулирующими в крови антителами против резус-фактора. Чтобы их выявить, к эритроцитам, взятым у больного, добавляют антитела против IgG. Появление агглютинации эритроцитов подтверждает диагноз болезни.
Реакция торможения гемагглютинации - РТГА (см. Гемагглютинация) - основана на феномене предотвращения (торможении) иммунной сывороткой гемагглютинации эритроцитов вирусами. Феномен вирусной гемагглютинации не является серол. реакцией и происходит в результате соединения вируса с рецепторами эритроцитов, однако РТГА представляет собой серологическую реакцию, используемую для выявления и титрования противовирусных антител. РТГА - основной метод серодиагностики гриппа, кори, краснухи, эпидемического паротита, клещевого энцефалита и других вирусных инфекций, возбудители к-рых обладают гемагглютинирующими свойствами.
Реакция пассивной, или непрямой, гемагглютинаций, В ней используют эритроциты или нейтральные синтетические хчатериалы (напр., частицы латекса), на поверхности к-рых сорбированы антигены (бактериальные, вирусные, тканевые) или антитела (см. Бойдена реакция). Агглютинация их происходит при добавлении соответствующих сывороток или антигенов. Эритроциты, сенсибилизированные антигенами, называют антигенным эритроцитарным диагностикумом и используют для выявления и титрования антител. Эритроциты, сенсибилизированные антителами, называют иммуноглобулиновыми эритроцитарными диагностикумами (см.) и используют для выявления антигенов:
Реакция пассивной гемагглютинации применяется для диагностики заболеваний, вызванных бактериями (брюшной тиф и паратифы, дизентерия, бруцеллез, чума, холера и др.), простейшими (малярия) и вирусами (грипп, аденовирусные инфекции, клещевой энцефалит, крымская геморрагическая лихорадка и др.). Реакция пассивной гемагглютинации по чувствительности не уступает методу выделения вируса при ареновирусных болезнях (см.), в частности при лимфоцитарном хориоменингите. Вирусный антиген лимфоцитарного хориоменингита выявляется у вирусоносителей (домовых мышей) в реакции пассивной гемагглютинации с суспензиями извлеченных органов, разведенными в десятки тысяч раз. При сальмонеллезе в реакции пассивной гемагглютинации определяются бактерии при концентрации до нескольких сотен микробных тел в 1 г фекалий, дизентерийные бактерии в пищевых продуктах выявляются при содержании в 1 г материала не менее 500 микробных тел.
Реакция пассивной гемагглютинации используется в диагностике и профилактике вирусного гепатита В. В Советском Союзе для выявления HBs-антигена (см. Австралийский антиген) в крови больных с острым гепатитом В производится диагностикум, представляющий собой эритроциты кур, сенсибилизированные козьим иммуноглобулином против HBs-антигена. Каплю диагностикума соединяют с равным объемом сыворотки крови обследуемых людей, и, если в ней присутствует HBs-антиген, происходит агглютинация. Реакция способна уловить до 1,5 нг/мл HBs-антигена. Для обнаружения HBs-антител используют эритроциты с сорбированным на них HBs-антигеном, выделенным из крови больных. Реакцию пассивной гемагглютинации применяют также для выявления повышенной чувствительности больного к лекарственным препаратам и гормонам, напр, пенициллину или инсулину. В этом случае эритроциты 0 группы крови человека сенсибилизируют лекарственным веществом и затем используют для выявления к нему агглютининов в сыворотке крови больного.
Реакцию пассивной гемагглютинации используют для выявления гонадотропного гормона в моче с целью установления беременности (см. Хорионический гонадотропин). Для этого стандартная сыворотка к этому гормону инкубируется с исследуемой мочой. При последующем добавлении эритроцитов с сорбированным на них гормоном агглютинация не наступает (положительный ответ), т. к. содержащийся в моче гормон нейтрализовал агглютинирующие антитела.
Реакции, основанные на феномене преципитации
Их используют для определения самых разнообразных антигенов и антител. Простейшим примером качественной реакции является образование непрозрачной полосы преципитации на границе наслоения антигена на антитело в пробирке. Широко применяются различные разновидности реакции преципитации в полужидких гелях агара или агарозы (метод двойной иммунодиффузии по Оухтерлоню, метод радиальной иммунодиффузии, иммуноэлектрофорез), к-рые носят одновременно качественный и количественный характер (см. Иммунодиффузия , Иммуноэлектрофорез).
Для постановки двойной иммунодиффузии наливают слой растопленного геля на стеклянную пластинку и после затвердевания вырезают лунки диаметром 1,5-3 мм. В расположенные по кругу лунки помещают исследуемые антигены, а в центральную лунку - иммунную сыворотку известной специфичности. Диффундируя навстречу друг другу, гомологичные сыворотки и антигены образуют преципитат. При радиальной иммунодиффузии (по методу Манчини) иммунную сыворотку вносят в агар. Антиген, помещенный в лунки, диффундирует через агар, и в результате преципитации с иммунной сывороткой вокруг лунок образуются непрозрачные кольца, внешний диаметр к-рых пропорционален концентрации антигена. Модификацию этой реакции используют в диагностике гриппа для распознавания IgM- и IgG-антител (см. Иммуноглобулины). В агар вносят гриппозный антиген, а в лунки сыворотки крови. Затем пластины обрабатывают иммунными сыворотками против IgM- или IgG-антител, что способствует выявлению реакции соответствующих антител с антигенами. Метод позволяет одновременно определять титры антител и принадлежность их к определенному классу иммуноглобулинов.
Разновидностью иммуноэлектрофореза является радиоиммунофорез. В этом случае после электрофоретического разделения антигенов в канавку, вырезанную параллельно движению антигенов в геле, наливают сначала меченную радиоактивным йодом иммунную сыворотку против определяемых антигенов, а затем иммунную сыворотку против IgG-антител, к-рая преципитирует образовавшиеся комплексы антитела с антигеном. Все несвязавшиеся реагенты вымывают, а комплекс антиген - антитело обнаруживают методом авторадиографии (см.).
Реакции с участием комплемента. Реакции с участием комплемента (см.) основаны на способности субкомпонента комплемента Cl(Clq) и затем других компонентов комплемента присоединяться к иммунным комплексам.
Реакция связывания комплемента позволяет титровать антигены или антитела по степени фиксации комплемента комплексом антиген - антитело. Эта реакция состоит из двух фаз: взаимодействия антигена с испытуемой сывороткой крови (исследуемая система) и взаимодействия гемолитической сыворотки с бараньими эритроцитами (индикаторная система). При положительной реакции в исследуемой системе происходит связывание комплемента, и тогда при добавлении сенсибилизированных антителами эритроцитов не наблюдается гемолиза (см. Реакция связывания комплемента). Реакция широко применяется для серодиагностики висцерального сифилиса (см. Вассермана реакция) и вирусных инфекций (см. Вирусологические исследования).
Цитолиз. Антитела против клеточных структур могут при участии комплемента растворять клетки, несущие эти структуры. Лизис эритроцитов легко оценивать по степени и интенсивности освобождения гемоглобина. Лизис нуклеарных клеток оценивают путем подсчета процента мертвых клеток, к-рые не окрашиваются метиленовым синим. Часто также используют радиоактивный хром, к-рый предварительно химически связывают с клетками. Число разрушенных клеток определяют по количеству несвязанного хрома, освобождающегося при лизисе клеток.
Реакция радиального гемолиза эритроцитов может протекать в геле. Взвесь эритроцитов барана помещают в агарозный гель, добавив туда комплемент; в застывшем на стекле слое делают лунки и вносят в них гемолитическую сыворотку. Вокруг лунок в результате радиальной диффузии антител будет образовываться зона гемолиза. Радиус зоны гемолиза прямо пропорционален титру сыворотки. Если сорбировать на эритроцитах какой-либо антиген, напр, гликопротеиновый гемагглютинин вируса гриппа, краснухи или клещевого энцефалита, то можно воспроизвести феномен гемолиза иммунными сыворотками к этим вирусам. Реакция радиального гемолиза в геле нашла применение в диагностике вирусных инфекций благодаря простоте постановки, нечувствительности к сывороточным ингибиторам, возможности титровать сыворотки крови по диаметру зоны гемолиза, не прибегая к серийным разведениям.
Иммунное прилипание. Эритроциты, тромбоциты и другие клетки крови имеют на поверхности рецепторы к третьему компоненту комплемента (C3). Если к антигену (бактерии, вирусы и др.) добавить соответствующую иммунную сыворотку и комплемент, то образуется комплекс антиген - антитело, покрытый C3-компонентом комплемента. При смешивании с тромбоцитами благодаря C3-компоненту комплемента комплекс антиген - антитело осядет на клетках и вызовет их агглютинацию (см. Иммунное прилипание). Эта реакция применяется для определения антигенов системы HLA (см. Иммунитет трансплантационный) и при изучении ряда вирусных -инфекций (клещевой энцефалит, лихорадка денге), к-рые сопровождаются иммунопатол. процессами и циркуляцией в крови вирусных антигенов в комплексе с антителами.
Реакция нейтрализации основана на способности антител нейтрализовать нек-рые специфические функции макромолекулярных или растворимых антигенов, напр, активность ферментов, токсины бактерий, болезнетворность вирусов. В бактериологии эта реакция используется для обнаружения антистрептолизинов, антистрептокиназы и антистафилолизинов. Реакцию нейтрализации токсинов можно оценивать по биол. эффекту, так, напр., титруют антистолбнячные и антиботулинические сыворотки (см. Токсин - антитоксин реакция). Смесь токсина с антисывороткой, введенная животным, предотвращает их гибель. Различные варианты реакции нейтрализации применяют в вирусологии. При смешивании вирусов с соответствующей антисывороткой и введении этой смеси животным или в клеточные культуры патогенность вирусов нейтрализуется.
Реакции с использованием химических и физических меток
Иммунофлюоресценция, разработанная Кунсом (А. Н. Coons) в 1942 г., заключается в использовании для серол. реакций меченных флюорохромом сывороток (см. Иммунофлюоресценция). Меченная флюорохромом сыворотка образует с антигеном комплекс антиген - антитело, к-рый становится доступным наблюдению под микроскопом в ультрафиолетовых лучах, возбуждающих свечение флюорохрома. Реакцию прямой иммунофлюоресценции используют для изучения клеточных антигенов, выявления вируса в зараженных клетках и обнаружения бактерий и риккетсий в мазках. Так, для диагностики бешенства отпечатки кусочков мозга животных, подозреваемых на вирусоносительство, обрабатывают люминесцирующей антирабической сывороткой. При положительном результате в протоплазме нервных клеток наблюдаются глыбки ярко-зеленого цвета. На обнаружении антигенов вирусов в клетках отпечатков со слизистой оболочки носа основана экспресс-диагностика гриппа, парагриппа и аденовирусной инфекции.
Более широко применяется метод непрямой иммунофлюоресценции, основанный на выявлении комплекса антиген - антитело с помощью люминесцирующей иммунной сыворотки против IgG-антител и используемый для обнаружения не только антигенов, но и титрования антител. Метод нашел применение в серодиагностике герпеса, цитомегалип, лихорадки Ласса. В лаборатории должен храниться при г°-20° запас препаратов антигенсодержащих клеток, напр, выращенные на кусочках тонкого стекла и зараженные вирусом клетки VERO или куриные фибробласты, зафиксированные ацетоном. На препараты наслаивают исследуемую сыворотку крови, помещают препарат в термостат при f 37° для образования иммунных комплексов, а затем после отмывания несвязавшихся реагентов выявляют эти комплексы меченой люминесцирующей сывороткой против глобулинов человека. Применяя меченые иммунные сыворотки против IgM-или IgG-антител, можно дифференцировать тип антител и обнаруживать ранний иммунный ответ по наличию IgM-антител.
В энзим - иммунологическом методе применяют антитела, конъюгированные с ферментами, гл. обр. пероксидазой хрена или щелочной фосфатазой. Чтобы обнаружить соединение меченой сыворотки с антигеном, добавляют субстрат, разлагающийся присоединенным к сыворотке ферментом с появлением окрашивания в желто-коричневый (пероксидаза) или желто-зеленый (фосфатаза) цвет. Используют также ферменты, разлагающие не только хромогенный, но и люмогенный субстрат. В этом случае при положительной реакции появляется свечение. Подобно иммунофлюоресценции, энзимиммунологический метод применяют для обнаружения антигенов в клетках или титрования антител на антигенсодержащих клетках.
Наиболее популярной разновидностью энзим-иммунологического метода является иммуносорбция. На твердом носителе, к-рым могут быть целлюлоза, полиакриламид, декстран и различные пластмассы, сорбируют антиген. Чаще носителем служит поверхность лунок микропанелей. В лунки с сорбированным антигеном вносят исследуемую сыворотку крови, затем меченную ферментом антисыворотку и субстрат. Положительные результаты учитывают по изменению цвета жидкой среды. Для обнаружения антигенов на носитель сорбируют антитела, затем вносят в лунки исследуемый материал и проявляют реакцию меченной ферментом антимикробной сывороткой.
Радиоиммунологический метод основан на применении радиоизотопной метки антигенов или антител. Первоначально он был разработан как специфический метод измерения уровня циркулирующих в крови гормонов. Тест-системой являлся меченный изотопом гормон (антиген) и антисыворотка к нему. Если к такой антисыворотке добавить материал, содержащий искомый гормон, то он свяжет часть антител, при последующем внесении меченого титрованного гормона с антителами свяжется уменьшенное по сравнению с контролем его количество. Результат оценивают по сопоставлению кривых связанной и несвязанной радиоактивной метки. Эта разновидность метода носит название конкурентной реакции. Существуют и другие модификации радиоиммунологического метода. Радиоиммунологический метод - наиболее чувствительный метод определения антигенов и антител, используемый для определения гормонов, лекарственных веществ и антибиотиков, для диагностики бактериальных, вирусных, риккетсиозных, протозойных заболеваний, исследования белков крови, тканевых антигенов.
Сравнительная характеристика и использование методов серологических исследований в медицинской практике
Методы С. и. непрерывно совершенствуются в направлении повышения чувствительности и универсальности использования. Изначально серол. диагностика основывалась на выявлении антител. С появлением в середине 20 в. реакций иммунофлюоресценции и пассивной гемагглютинации, обладающих большей чувствительностью, появилась возможность обнаруживать не только антитела, но и антиген непосредственно в материале от больных. Энзим-иммунологический и радиоиммунологический методы, по чувствительности на 2-3 порядка превышающие иммунофлюоресценцию и пассивную гемагглютинацию, приближаются к методам биол. обнаружения бактерий и вирусов. Область их применения для обнаружения как антигенов, так и антител теоретически не ограничена.
Серодиагностика инф. болезней базируется на появлении антител к выделенному или предполагаемому возбудителю независимо от того, был ли обнаружен возбудитель в острой стадии болезни. Исследуют пары сывороток крови, взятых в начале болезни и 2-3 нед. спустя. Прирост антител во второй сыворотке крови не менее чем в 4 раза по сравнению с первой является диагностически значимым. Имеет также значение, каким классом иммуноглобулинов представлены антитела. IgM-антитела обнаруживают в конце острого периода болезни и в ранней стадии реконвалесценции. IgG-антитела появляются в более поздние сроки реконвалесценции и циркулируют долго. Если у женщины в первом триместре беременности обнаруживают IgM-антитела к вирусу краснухи, то это служит основанием для прерывания беременности, т. к. в этот период плод особенно чувствителен к вирусу. При разных инф. болезнях избирательно используют наиболее специфические и удобные в исполнении методы.
С. и. широко применяют в эпидемиологии. Систематический сбор и исследование образцов крови различных групп населения позволяют уяснить контакты населения с источником возбудителей инф. болезней. Изучение уровня коллективного иммунитета позволяет выявлять группы повышенного риска и планировать прививочные мероприятия, изучать географическое распространение инфекций. С. и. различных возрастных групп населения позволили, напр., ретроспективно выявить циркуляцию разных вариантов вируса гриппа в определенные периоды времени.
С. и. имеют большое значение в изучении наследственных болезней (см.) и аутоиммунных болезней, сопровождающихся появлением ткане- и органоспецифических антител, разрушающих соответствующие клетки-мишени, а также в онкологии для обнаружения опухолевых антигенов. Так, иммунодиагностика рака печени основана на определении в сыворотке крови больных альфа-фетопротеина и других эмбриональных антигенов методом иммунодиффузии и радиоиммунологическим методом.
Значительный прогресс науки в изучении тонкой антигенной структуры клеточных антигенов, антигенов бактерий и вирусов достигается благодаря применению в серол. реакциях моноклональных антител, к-рые можно получать к отдельным детерминантам антигена.
Библиография: Методы исследований в иммунологии, под ред. И. Лефковитса и Б. Перниса, пер. с англ., М., 1981; Руководство по иммунологии, под ред. О. Е. Вязова и Ш. X. Ходжаева, М., 1973; Руководство по клинической лабораторной диагностике, под ред. В. В. Меньшикова, М., 1982; Immunology, ed. by J.-F. Bach, N. Y., 1978.
С. Я. Гайдамович.
Непрямые методы диагностики сифилиса.
Для диагностики сифилиса применяется множество методов исследования, различающихся по технике проведения и предназначению. Прямые методы направлены на обнаружение возбудителя в исследуемом материале с помощью микроскопии (микроскопия в темном поле и др.) или ПЦР.
Помимо методов прямой детекции бледной трепонемы (T. pallidum), при обследовании на сифилис широкое применение получили непрямые (серологические ) методы исследования, выявляющие антитела к возбудителю сифилиса в сыворотке крови и цереброспинальной жидкости. К непрямым методам диагностики сифилиса относятся серологические реакции ИФА, РПГА, КСР, РИФ и РИФ-абс, РИБТ, ПЦР, экспресс-метод, иммуноблот и другие.
Серологические методы диагностики инфекционных заболеваний.
Серологические критерии диагностики основаны на специфических реакциях "антиген-антитело". Реагируют антигены (компоненты клеточных стенок, жгутиков, капсул, ДНК и токсинов) тех микроорганизмов, которые необходимо определить, с антителами , содержащимися в сыворотках. Между антигенами и соответствующими им антителами происходит связывание, что и положено в основу методов серологической диагностики. Серологические реакции применяются для определения неизвестного антигена (источником которого является бактерия, вирус, токсин и др.) с помощью известного антитела или для определения антитела в сыворотке с помощью известного антигена.
Серологические реакции классифицируют в зависимости от состояния антигена и особенностей среды, в которой взаимодействуют антиген и антитело, а также по способу проведения.
Для проведения серологических реакций испольуют множество лабораторных методов, таких, как агглютинация, преципитация, связывание комплемента, иммунофлуоресценция, иммуноферментный и радиоиммунный анализ и другие. Эти реакции позволяют эффективно проводить предварительную идентификацию микроорганизмов.
Сыворотки, которые необходимы для постановки серологических реакций, получают экспериментальным путем, в частности, их производят институты вакцин и сывороток, и предлагают в составе коммерческих диагностических наборов.
Серологические методы являются важным инструментом в диагностике и лечении инфекционных заболеваний человека и животных, поскольку с их помощью можно не только идентифицировать возбудителя заболевания, но и обнаружить в крови больных и переболевших специфические антитела к соответствующим возбудителям. Серологические методы в настоящее время являются самыми эффективными методами диагностики при невозможности или трудностях выделения возбудителя, и сравнительно редко дают ложноположительные и ложноотрицательные результаты.
Использование серологических методов для диагностики сифилиса
В основе серологических лабораторных методов диагностики сифилиса лежит способность организма давать иммунный ответ на появление возбудителя. С помощью серологических реакций в сыворотке (плазме) крови (или цереброспинальной жидкости) выявляют следы иммунного ответа на заражение, а именно антитела к антигенам бледной трепонемы, или же сами антигены.
Для того, чтобы установить специфический характер имеющихся клинических проявлений (т.е. что они являются следствием именно сифилиса) и, в дальнейшем, контролировать динамику патологического процесса, предложено большое количество серологических методов исследований. Эти же методы также широко применяют для скрининга населения.
В соответствии с действующими национальными руководствами и клиническими методическими рекомендациями, во многих странах мира при обследованиях населения с целью выявления больных сифилисом и при установлении клинического диагноза используются передовые серологические методы. Их применяют как при наличии клинических признаков болезни у пациентов, так и в латентные периоды.
Постановка серологических реакций - один из наиболее надежных методов диагностики сифилиса. Стандартизованные серологические реакции с регламентированной методикой постановки называются серологическими тестами на сифилис. Учитывая то, что почти все серологические реакции на сифилис в определенных условиях могут быть ложноположительными или ложноотрицательными , их следует ставить в комплексе и, при необходимости, в динамике.
Серологические реакции, которые используются для определения антител в сыворотке крови больного, отличаются друг от друга чувствительностью, специфичностью, сложностью постановки и стоимостью. Помимо классических методов, для эффективной серодиагностики сифилиса используются иммунологические тесты и технологии, получившие в 21 веке новый импульс к развитию.
Антитела выявляются различными иммунохимическими (серологическими) методами, среди которых осадочные реакции, иммуноферментный, иммунохемилюминесцентный, иммунохроматографический анализы, линейный иммуноблоттинг, исследование с применением проточной флюорометрии, технология иммуночипов и другие.
Серодиагностика (исследование с помощью серологических методов) применяется для:
- подтверждения клинического диагноза сифилиса,
- постановки диагноза скрытого сифилиса,
- контроля за эффективностью лечения, как один из критериев излеченности больных сифилисом,
- профилактики сифилиса (скрининговое обследование определенных групп населения с целью выявления патологии).
Важнейшие свойства, необходимые серологическим тестам - чувствительность, специфичность, воспроизводимость
Решающим критерием при выборе метода лабораторной диагностики является его эффективность - чувствительность, специфичность и воспроизводимость.
Чувствительность - это доля положительных результатов у больных. Чувствительность метода определяется процентом положительных результатов исследования проб, заведомо содержащих специфические маркеры возбудителя (нпр., антигены возбудителя или антитела к ним).
Специфичность - доля отрицательных результатов теста у здоровых пациентов. Специфичность метода определяется процентом отрицательных результатов исследования проб, заведомо не содержащих специфические маркеры возбудителя. Таким образом, чем выше чувствительность и специфичность, тем надежнее и достовернее метод исследования.
К важным диагностическим критериям также относится воспроизводимость результатов при повторных исследованиях одних и тех же проб. Следует отметить, что, несмотря на значительные достижения в области высоких технологий, не существует методов, обеспечивающих 100% (абсолютную) чувствительность и специфичность во всех исследуемых биопробах.
В настоящее время в России официально регистрируются тест-системы, наборы, ингредиенты, обладающие при постановке реакции менее 95% чувствительностью и специфичностью. Таким образом, всегда существует возможность получения неадекватного результата.
Классификация тестов по типу применяемого антигена. Трепонемные и нетрепонемные тесты на сифилис
В современной венерологии для диагностических целей используется более десятка вариантов серологических реакций на сифилис, которые можно подразделить по разным критериям на различные категории. Классификацию проводят по методологии проведения исследований, области применения, скорости, дешевизне, требованиям к лабораторной оснащенности и т.д.
Трепонемные реакции теоретически более специфичны, однако они также дают ложноположительные результаты. Более того, они не позволяют дифференцировать нелеченный и излеченный сифилис. Результаты трепонемных реакций будут положительными в обоих случаях. Нетрепонемные реакции позволяют различать нелеченную или недавно перенесенную и излеченную инфекцию.
При обследовании рекомендуется проводить и трепонемную, и нетрепонемную реакции. Для установки и подтверждения диагноза "сифилис" требуются положительные результаты при проведении тестов обоих типов - трепонемных и нетрепонемных. Поэтому нетрепонемные тесты применяются в комбинации с трепонемными тестами, и проводятся до начала, в процессе и после окончания лечения в определенные временные интервалы.
1. Нетрепонемные тесты
Наиболее известные из нетрепонемных тестов с визуальной расшифровкой результатов - это
- RW - реакция Вассермана с липидными антигенами (реакция связывания комплемента с кардиолипиновым антигеном, РСКк)
- реакция Канна (не используется в настоящее время),
- цитохолевая реакция Закс-Витебского (не используется в настоящее время),
- микрореакция преципитации с плазмой или инактивированной сывороткой (МРП или РМП),
- RPR (тест быстрых плазменных реагинов, Rapid Plasma reagin),
- TRUST (тест с толуидиновым красным и непрогретой сывороткой, Toluidin Red Unheated Serum Test).
Среди нетрепонемных тестов имеются 2 теста с микроскопическим считыванием результатов реакции:
1. VDRL - (Venereal Disease Research Laboratory);
2. USR - тест определения активных реагинов плазмы (Unheated Serum Reagins).
Реактивность в нетрепонемных тестах обычно указывает на повреждение тканей и не всегда специфична в отношении сифилиса. Простота выполнения и низкая стоимость позволяет использовать их как отборочные реакции при установлении предварительного диагноза сифилиса.
2. Трепонемные тесты
В трепонемных тестах используются специфические антигены трепонем. Эти тесты обязательны для подтверждения диагноза (РПГА, РИТ, РИФ и ИФА). Они являются более сложными и дорогостоящими, чем тесты 1-й группы, но и более специфичными и чувствительными. Выявление антител в спинно-мозговой жидкости также производится с помощью трепонемных тестов.
Традиционные трепонемные реакции, подтверждающие диагноз сифилиса, требуют дорогого лабораторного оборудования и опытного персонала, поэтому они редко проводятся вне специализированных лабораторий. Однако сейчас их можно заменить простыми и быстрыми трепонемными реакциями, которые возможно проводить на местах и в которых используется цельная кровь. Проведение этих реакций не требует длительного обучения, специальных условий для хранения реактивов и оборудования.
Сравнительная дешевизна, удобство и практичность трепонемных экспресс- реакций привлекают к ним внимание не только как к методам подтверждения диагноза. Эти реакции могут применяться для скрининга сифилиса в рамках оказания первичной медицинской помощи (их можно проводить на местах, в том же лечебно-профилактическом учреждении) или в районах, где лаборатории не доступны. Однако поскольку антитела к T. pallidum определяются на протяжении ряда лет независимо от того, лечился больной или нет, трепонемные экспресс-реакции нельзя использовать для оценки эффективности лечения и дифференциальной диагностики нелеченного и излеченного сифилиса.
Классификация серологических методов диагностики сифилиса по типу определяемых антител
В современной дерматовенерологии для диагностики используются различные серологические реакции на сифилис. Часть методов, которые были актуальны ещё десять лет назад, перестают применяться из-за сложности или недостаточной специфичности. В зависимости от выявляемых антител, методы серологической диагностики сифилиса подразделяются на три группы:
I. Липидные (реагиновые) реакции - определяются антитела к липидным антигенам (реагинам):
1) флокуляционные: микрореакция на стекле с липидными антигенами -экспресс-метод диагностики (микрореакции преципитации - МРП), VDRL, CMF (cardiolipin microflocculation test), RPR и др.;
2) реакция связывания комплемента (РСК) с липидными антигенами: реакция Вассермана (РВ), качественная и количественная методика постановки, термостатная и на холоде (реакция Колмера);
3) осадочные реакции, которые в настоящее время не используются: реакция преципитации Кана, цитохолевая реакция Закса - Витебского и др.;
II. Групповые трепонемные реакции - определяются антитела к групповым трепонемным антигенам (входящим в состав микробной клетки как патогенных, так и сапрофитных трепонем):
1) РСК с протеиновым антигеном Рейтера;
2) реакция иммунофлюоресценции (РИФ);
3) реакция иммунного прилипания (РИП).
III. Видоспецифичные протеиновые трепонемные реакции - определяются антитела к специфическим видовым антигенам Treponema pallidum:
1) реакция иммобилизации бледных трепонем (РИТ);
2) реакция иммунофлюоресценции РИФ-абс и ее варианты (IgM-FTA-ABS, 19S-IgM-FTA-ABS, и др.);
3) реакция непрямой гемагглютинации бледных трепонем (РПГА) и её модификация TPPA.
4) иммуноферментный анализ (ИФА);
5) иммуноблотинг.
Практическое использование серологических реакций на сифилис
Различные серологические реакции используются для разных практических целей.
За рубежом при массовых обследованиях населения и при необходимости экстренного выявления сифилиса используются нетрепонемные отборочные реакции (VDRL, RPR и др.). Для постановки диагноза требуется подтверждение в трепонемных тестах РИФ-Абс (FTA-ABS), РПГА или TPPA. В настоящее время, рекомендуется использовать ИФА, как замену VDRL в скрининговых тестах. Это связано с тем, что тест ИФА отличается чувствительностью, специфичностью, возможностью автоматизировать исследования, а также с разработкой диагностических тест-наборов. Кроме того, обосновывается реверсивная схема порядка исследования на сифилис, когда первыми используются трепонемные тесты.
С целью контроля за эффективностью терапии и для оценки активности инфекции рекомендуют VDRL в количественном исполнении. В качестве подтвердающего/дополнительного теста используется тест ИФА на противотрепонемные антитела IgM.
В отечественной практике используют комплекс серологических реакций (КСР), включающий реакцию микропреципитации (РМП) с кардиолипиновым антигеном и РСК с кардиолипиновым и трепонемным антигенами. В последнее время рекомендуется в КСР заменять РСК на ИФА или РПГА. Также используются РИФ (и ее модификации - РИФ-Абс и остальные), РИБТ.
РИБТ применяют в качестве реакции экспертизы в случаях расхождения трепонемных реакций.
Подходы к лабораторной серологической диагностике сифилиса в Российской Федерации
Внедрение в практику унифицированных методов клинических лабораторных исследований в СССР и Российской Федерации позволило ввести более прогрессивные диагностические методы, упорядочить работу клинико-диагностических лабораторий, повысить производительность труда, сократить дублирование лабораторных исследований и стало основой для разработки рациональных форм готовых наборов реактивов.
В 1985 году в СССР, в целях совершенствования диагностики сифилиса, нетрепонемная реакция РСК с неспецифическим (вассермановским) антигеном и осадочные реакции (цитохолевая и Кана) были исключены из диагностического комплекса, как менее чувствительные и не дающие дополнительной информации.
Вместо них, в составе комплекса серологических реакций на сифилис (КСР), было предусмотрено применение реакции связывания комплемента с трепонемным и кардиолипиновым антигенами (РСКт) и микрореакции преципитации с кардиолипиновым антигеном (РМП). Более высокая чувствительность и информативность этого комплекса реакций обеспечивала выявление не только реагинов, но и противотрепонемных антител.
1985 год
1. РМП с кардиолипиновым антигеном с плазмой крови и инактивированной сывороткой крови. Отборочный тест в случае изолированного применения.
2. РСК с трепонемным и кардиолипидовым антигенами; качественная и количественная методики постановки, термостатная и на холоде;
3. Реакция иммобилизации бледных трепонем (РИТ); пробирочная и меланжерная методики постановки;
4. Реакция иммунофлюоресценции (РИФ) в следующих модификациях: РИФ с абсорбцией (РИФ-абс) с сывороткой крови и капиллярной кровью, РИФ-200, РИФ с цельной спинномозговой жидкостью (РИФ-ц); качественные и количественные методики постановки. Диагностика скрытых и поздних форм сифилиса, распознавание ЛПР (ложно-положительных результатов)
5. Комплекс классических серологических реакций (КСР): РСК (реакции Вассермана) с кардиолипиновым и трепонемным антигенами + РМП. Профилактическое обследование населения на сифилис, диагностика всех форм сифилиса, контроль эффективности лечения, обследование лиц, контактных по сифилису.
В 2001 году Минздравом РФ был утвержден новый нормативный документ, регламентирующий порядок проведения диагностических тестов - приказ Министерства Здравоохранения РФ №87 от 26 марта 2001 года «О совершенствовании серологической диагностики сифилиса» .
С целью совершенствования лабораторной диагностики сифилиса, повышения качества работы и предупреждения дальнейшего распространения заболеваемости сифилисом рекомендовано заменить РСК в комплексе серореакций (КСР) при диагностике сифилиса на ИФА и РПГА в качестве отборочных и подтверждающих тестов, т.к. эти тест-системы являются высокочувствительными, специфическими и воспроизводимыми.
Приказ №87 от 26 марта 2001 года «О совершенствовании серологической диагностики сифилиса» предусматривает применение для серо- и ликвородиагностики сифилиса в России следующих методов:
1. РМП и зарубежные аналоги (VDRL, RPR и аналогичные микрореакции) в качестве отборочных тестов при обследовании населения на сифилис. Постановка РМП осуществляется с плазмой или инактивированной сывороткой крови.
2. Иммуноферментный анализ (ИФА). Антиген из культуральных или патогенных бледных трепонем. Диагностические реакции, в том числе для ликвородиагностики. В связи с простотой постановки и наличием коммерческих тест-систем могут использоваться как отборочные тесты.
3. Реакция пассивной гемагглютинации (РПГА). Антиген из культуральных или патогенных бледных трепонем. Отборочные и диагностические реакции.
4. Качественный и количественный варианты РИФ (РИФ-абс, РИФ-ц, РИФ с капиллярной кровью из пальца). Антиген - патогенная бледная трепонема штамма Никольса.
5. Комплекс серологических реакций (КСР) на сифилис, состоящий из реакции связывания комплемента (РСК) с трепонемным и кардиолипиновым антигенами, и РМП. Возможно заменить реакцию связывания комплемента на ИФА или РПГА также в сочетании с РМП. КСР относится к диагностическим тестам.
6. Реакция иммобилизации бледных трепонем (РИБТ), в которой в качестве антигена используют патогенные бледные трепонемы штамма Никольса. РИБТ относятся к диагностическим подтверждающим тестам.
Таким образом, последовательность обследования пациентов на сифилис в учреждениях здравоохранения рекомендуется планировать следующим образом:
1. При первичном обследовании производится постановка отборочной (скрининговой) реакции микропреципитации (РМП) или ее модификации (RPR, TRUST, VDRL) в количественном и качественном вариантах и в случае положительного результата - любого специфического подтверждающего трепонемного теста (РПГА, ИФА, КСР, РИФ, РИТ);
2. После окончания терапии ставится РМП или ее модификация и по снижению титра судят о динамике инфекционного процесса и эффективности терапии. Подтверждением эффективности проведенной терапии считается снижение титра в 4 и более раз в течение 1 года.
Прием по предварительной записи! Суббота, воскресенье.
Реакция связывания комплемента (РСК) ставится в две фазы: в первой фазе антиген соединяют с исследуемой сывороткой, в которой предполагают наличие антител и добавляют комплемент, инкубируют в термостате 30 минут.
Вторая фаза: добавляют гемолитическую систему (эритроциты барана +гемолитическая сыворотка). После инкубации в термостате в течение 30 минут учитывают результат.
При положительной РСК антитела сыворотки, соединившись с антигеном, образуют иммунный комплекс, который присоединяет к себе комплемент, и гемолиза не произойдет. Если реакция отрицательная (антител в исследуемой сыворотки нет) - комплемент останется свободным и произойдет гемолиз.
РСК применяется для серологической диагностики сифилиса, гонорее, сыпного тифа и других заболеваний.
Реакции иммунитета с использованием меченых антигенов и антител основаны на том, что один из ингредиентов, участвующих в реакции (антигены или антитела) соединяют с какой-либо меткой, которую легко можно обнаружить. В качестве метки используют флюорохромы (РИФ), ферменты (ИФА), радиоизотопы (РИА), электроноплотные соединения (ИЭМ).
Иммуноферментный анализ (ИФА), как и другие реакции иммунитета, используется: 1) для определения неизвестного антигена с помощью известных антител или 2) для выявления антител в сыворотке крови с помощью известного антигена. Особенность реакции в том, что известный ингредиент реакции соединён с ферментом (например, пероксидазой). Присутствие фермента определяют с помощью субстрата, который при действии фермента окрашивается. Наиболее широко применяется твёрдофазный ИФА.
1) Обнаружение антигена. Первый этап - адсорбция специфических антител на твёрдой фазе, в качестве которой используют полистироловые или поливинилхлоридные поверхности лунок пластиковых панелей. Второй этап - добавление исследуемого материала, в котором предполагается наличие антигена. Антиген связывается с антителами. После этого лунки промывают. Третий этап - добавление специфической сыворотки, содержащей антитела против данного антигена, меченые ферментом. Меченые антитела присоединяются к антигенам, а их избыток удаляется промыванием. Таким образом, если в исследуемом материале имеются антигены, на поверхности твёрдой фазы образуется комплекс антитела - антиген - антитела, меченые ферментом. Для обнаружения фермента добавляют субстрат. Для пероксидазы субстратом служит ортофенилендиамин в смеси с Н 2 О 2 в буферном растворе. Под действием фермента образуются продукты, имеющие коричневую окраску.
2) Обнаружение антител. Первый этап - адсорбция специфических антигенов на стенках лунок. Обычно в коммерческих тест-системах антигены уже адсорбированы на поверхности лунок. Второй этап - добавление исследуемой сыворотки. При наличии антител образуется комплекс антиген-антитело. Третий этап - после отмывания в лунки добавляют антиглобулиновые антитела (антитела против человеческих глобулинов), меченые ферментом. Результаты реакции оценивают, как указано выше.
В качестве контролей используют образцы заведомо положительные и заведомо отрицательные, которые имеются в коммерческих системах.
ИФА применяется для диагностики многих инфекционных заболеваниях, в частности, ВИЧ-инфекции, вирусных гепатитов.
Иммуноблоттинг - это разновидность ИФА (сочетание электрофореза и ИФА). Методом электрофореза в геле разделяют биополимеры, например, антигены вируса иммунодефицита человека. Затем переносят разделённые молекулы на поверхность нитроцеллюлозы в том же порядке, в каком они находились в геле. Процесс переноса называется блоттинг, а полученный отпечаток - блот (англ. blot - пятно). На этот отпечаток действуют исследуемой сывороткой. Затем добавляют сыворотку против глобулинов человека, меченую пероксидазой, затем субстрат, который под действием фермента приобретает коричневый цвет. Образуются коричневые полосы в тех местах, где антитела соединились с антигенами. Метод позволяет обнаружить антитела к отдельным антигенам вируса.
Радиоиммунный анализ (РИА). Метод позволяет определить количество антигена в исследуемой пробе. Сначала к иммунной сыворотке присоединяют материал, предположительно содержащий антиген, затем - известный антиген, меченный радиоизотопом, например I 125 . В результате происходит связывание определяемого (немеченого) и известного меченого антигена с ограниченным количеством антител. Так как меченый антиген добавляется в определённой дозе, то можно определить, какая его часть связалась с антителами, а какая осталась свободной из-за конкуренции с немеченым антигеном и была удалена. Количество меченого антигена, связавшегося с антителами, определяют с помощью счётчика. Оно обратно пропорционально количеству определяемого антигена.
Иммуноэлектронная микроскопия (ИЭМ). К антигену, например, к вирусу гриппа, присоединяется специфическая антисыворотка, меченая электроноплотным веществом. В качестве метки применяют металлосодержащие белки (ферритин, гемоцианин) или коллоидное золото. При микроскопии в электронном микроскопе делают фотографии, на которых видны вирионы гриппа с присоединившимися к ним тёмными точками - молекулами меченых антител.
Контрольные вопросы
Приобретённый иммунитет, отличие его от наследственного (видового, врождённого). Виды приобретённого иммунитета.
Задача. В семье заболел дифтерией ребенок Валерий, трёх лет. Другие члены семьи не заболели, причём мать переболела дифтерией в детстве, а отец был привит дифтерийным анатоксином. Старшая сестра Наташа, пяти лет, в своё время не была привита дифтерийным анатоксином из-за медицинских противопоказаний, поэтому пришлось провести ей экстренную профилактику с помощью противодифтерийной антитоксической сыворотки. Младший брат, Виталий, трёх месяцев, не заболел, хотя ничем не был привит. В доме есть кошка и собака, они не заболели. Назовите для каждого из членов семьи и для животных вид иммунитета, благодаря которому они не заболели.
Что такое антиген? Какие вещества могут быть антигенами? Полноценные антигены и гаптены, чем они отличаются друг от друга? Структура антигена. Как называется часть молекулы антигена, определяющая его специфичность? Назовите известные Вам антигены. Что такое аутоантигены? Антигенное строение микробной клетки. Жгутиковые и соматические антигены; локализация, буквенное обозначение, химическая природа, отношение к температуре, способ получения, практическое применение. Анатоксин, его свойства, применение, получение. Какая ткань составляет иммунную систему организма? Укажите центральные и периферические органы иммунной системы человека. Опишите процесс формирования гуморального и клеточного иммунного ответа. Укажите клетки, которые осуществляют захват и переваривание антигена; клетки, которые взаимодействуют при формировании гуморального иммунитета, клеточного иммунитета; клетки, которые трансформируются и превращаются в плазмоциты, продуцирующие антитела; клетки, стимулирующие этот процесс; клетки, которые угнетают иммунный ответ; клетки, которые убивают опухолевые клетки, и заражённые вирусом клетки. Что такое антитела? Как получить иммунную сыворотку? Как получить сыворотку, которая бы нейтрализовала столбнячный токсин? Против каких антигенов образуются антитоксины, агглютинины, гемолизины? Какие антитела образуются при введении в организм дифтерийного анатоксина? дифтерийных бактерий? Химическая природа и структура антител. Что такое активный центр иммуноглобулина? Перечислите классы иммуноглобулинов, их свойства. Укажите класс иммуноглобулинов, способных проникать через плаценту. К какому классу относятся секреторные иммуноглобулины? Динамика накопления антител. Чем отличается вторичный иммунный ответ от первичного? Как в практической медицине используются знания о динамике иммунного ответа? Что такое реакции иммунитета, каков их механизм, фазы реакции. В каких 2-х направлениях используют реакции иммунитета? Перечислите реакции иммунитета.
Задача. Поставьте вместо пропущенных слов «анатоксин» или «антитоксин»: _________ является антигеном, _________ является антителом, __________ создаёт при введении в организм активный иммунитет, __________ создаёт при введении в организм пассивный иммунитет, __________ получают путём иммунизации животных, ___________ получают из токсина при воздействии формалином и теплом, ___________ нейтрализует токсины, __________ вызывает в организме образование антител.
Реакция агглютинации: что такое агглютинация, что является антигеном, что - антителом; методы постановки, какие контроли ставятся и для чего; как должны выглядеть контроли. Агглютинирующие сыворотки, что они содержат, как их получают, для чего применяются; что такое титр агглютинирующей сыворотки? Реакция непрямой (пассивной) гемагглютинации: что служит антигеном в этой реакции, как его получают, механизм реакции. Что такое эритроцитарный диагностикум? Что такое антительный эритроцитарный диагностикум? Реакции преципитации: что такое преципитация, что служит антигеном; как получить преципитирующую сыворотку? Что такое титр преципитирующей сыворотки? Методы постановки, практическое применение.
Реакция связывания комплемента (РСК): принцип РСК; что образуется при взаимодействии иммунной сыворотки со специфическим антигеном; что происходит с комплементом, если он присутствует при этом взаимодействии? Какова судьба комплемента в том случае, если между антигеном и антителами нет специфического сродства? Если конечным результатом РСК является гемолиз, что это означает - положительный или отрицательный результат? Методика постановки РСК. Почему исследуемую сыворотку надо инактивировать? Гемолитическая сыворотка: что содержит, как ее получают, что такое титр и как его определяют? Комплемент: химическая природа, отношение к высокой температуре, где содержится? Как можно разрушить комплемент? Что практически применяется в качестве комплемента?
Задача. На одежде человека, обвиняемого в убийстве, обнаружено пятно крови. С помощью какой реакции можно определить, человеческая ли это кровь; что в этой реакции будет антигеном, и что антителами; какой диагностический препарат нужно иметь в лаборатории для этой реакции, как его приготовляют?
Задача. Как при помощи реакции преципитации определить, является ли доставленный для анализа образец мяса крупного рогатого скота или мясом лошади; какие необходимы диагностические препараты?
Реакция преципитации в агаровом геле, способы постановки, практическое применение.
