Что показывает серологический анализ крови? Диагностические мероприятия - это важнейший этап в терапии любого заболевания. Успех лечения зависит не только от назначенных препаратов, но и во многом от того, насколько правильно был поставлен диагноз.

Кроме того, диагностика позволяет предотвратить осложнения и сопутствующие заболевания. С помощью серологического анализа крови пациента выявляют наличие антител и антигенов. Исследование помогает найти множество заболеваний, определить их фазу и контролировать прохождение лечения.

Что такое серология?

Серологией называется отрасль иммунологии, изучающая реакции антигенов на антитела. Данный раздел медицины занимается изучением плазмы крови и ее иммунологических характеристик.

На сегодняшний день серологический анализ крови на антитела - это надежный способ выявления вируса иммунодефицита человека, гепатита, бруцеллеза, ЗППП и других опасных для жизни заболеваний. Разберемся, в каких случаях его назначают.

Показания к назначению

Серологический анализ крови необходим для выявления возбудителя болезни при затруднениях в постановке диагноза.

Для проведения этой реакции в плазму вводят антигены возбудителей, а затем протекающий процесс изучает лаборант. Либо осуществляют обратную реакцию: в инфицированную кровь вводят антитела для определения конкретной принадлежности возбудителя.

Сфера применения

Данное исследование используют в различных отраслях медицины. С помощью этой реакции выявляют специфические клетки и антитела, вырабатываемые организмом для того, чтобы бороться с инфекциями и вирусами.

Кроме этого, с помощью серологического метода определяется группа крови человека.

Подобное серологическое исследование анализа крови используют в гинекологии для диагностики болезней, передаваемых половым путем. Практикуется такой метод и для комплексных обследований беременных женщин (выявление токсоплазмоза, ВИЧ, сифилиса и т. д.). Прохождение этого теста является обязательным при постановке на учет в женской консультации.

У детей серологическая реакция используется для подтверждения диагноза так называемых «детских» заболеваний (ветрянки, кори, краснухи и т. д.) в том случае, если симптоматика не имеет выраженных проявлений и невозможно выявить болезнь, анализируя клинические показания.

Выявление венерических заболеваний

Для венерологов это тестирование поистине незаменимо и позволяет поставить диагноз очень точно.

При смазанной клинической картине серологический анализ крови на сифилис, лямблиоз, уреаплазмоз, хламидиоз, герпес и другие заболевания позволяет быстро выявить наличие антител.

Вирусные и инфекционные заболевания

Серологический анализ активно используется гастроэнтерологами, гепатологами и инфекционистами для диагностики вирусного гепатита.

Расшифровка серологического анализа крови дает возможность определить стадию протекания заболевания и ответить на вопрос, насколько необходима госпитализация в данный момент. Как правильно подготовиться?

Подготовка к сдаче анализа

Серологический анализ крови делают и в государственных, и в коммерческих клиниках. Предпочтение стоит отдать лаборатории, располагающей современным оборудованием и квалифицированным персоналом.

Биологическими образцами для исследования могут быть слюна и кал, но в большинстве случаев используется венозная кровь больного. Кровь для серологического теста берут из локтевой вены в условиях лаборатории. Перед тем как сдавать анализ, следует проконсультироваться с врачом по поводу подготовки к этой процедуре.

Для подготовки к сдаче анализа на серологическое исследование нужно соблюсти несколько несложных правил.

Кровь сдают в спокойном состоянии до приема пищи, то есть натощак. Перед этим не следует проходить другие исследования, например делать рентген, УЗИ и т. д.

Нужно исключить прием антибактериальных и некоторых других препаратов за несколько недель до сдачи крови. Определенные рекомендации в этом случае зависят от того заболевания, на которое делается тест. К примеру, исследование на гепатит предполагает исключение жирной пищи и алкоголя за 48 часов до процедуры.

Реакция флюоресценции

Среди разновидностей серологических реакций существует реакция флюоресценции. По этой методике используется реагент, подсвечивающий антитела в сыворотке крови.

Постановка серологической реакции прямого типа предполагает маркировку специфических антител флюоресцирующим веществом. Такая реакция является самой быстрой и проводится одноэтапно.

Другой вариант проведения такого анализа имеет название непрямого, или РНИФ. Проводится он в два этапа. На первом этапе антитела не маркируются флюоресцирующими метками, а на втором применяются соответственно отмеченные антитела для определения антигенов и антител. Свечение возникает только после того, как происходит связывание со специфическим антителом.

Что же показывает серологический анализ крови? Итог всей процедуры оценивает специальный прибор, который анализирует силу излучения, выявляет форму и размер исследуемого объекта. Возбудители инфекционных заболеваний выявляются с результатом, достоверность которого составляет 90-95 %, в зависимости от вида и стадии патологии.

Иммуноферментный анализ

В этих видах серологического исследования применяются уникальные стабильные реагенты. Отмеченные вещества как бы приклеиваются к искомым антителам. В итоге мы получаем качественный или количественный результат.

Если выраженных маркеров не обнаружилось, то результат будет считаться отрицательным. Если присутствие антител в биологических образцах при качественном исследовании обнаружено, то результат анализа считается положительным. При количественном определении клеток анализ дает более точный результат.

Анализируя показатели анализа (например, сумму выявленных клеток) специалист определяет, находится ли заболевание на начальном этапе, в острой стадии, или это обострилась хроническая форма патологии. Для того чтобы поставить диагноз, врач учитывает не только данные серологического исследования, но и клиническую картину заболевания.

Особенности данного теста

Проведение данного анализа не всегда способно дать 100%-ную уверенность в том, что определенное заболевание обнаружено. Бывает так, что результаты могут быть неоднозначными и требуется проведение других процедур.

Например, во время исследования на бруцеллез сыворотка крови проходит контроль на самозадержку без антигена. Это существенно повышает достоверность тестирования. Анализ на бруцеллез может иметь положительное или отрицательное значение, а также вызывать сомнения.

При получении сомнительных результатов, не имеющих однозначной трактовки, рекомендовано сдать анализ повторно. Кроме того, бруцеллез можно выявить в результате посевов крови, исследовав костный мозг и спинно-мозговую жидкость.

Плюсы серологического анализа крови

Диагностические методики с использованием серологических реакций обширно используются в современной медицинской практике. Особенно часто это делается при определении вирусных и инфекционных патологий.

Эти же анализы применяются при проведении географического скрининга и медицинского обследования с целью предупреждения эпидемиологического распространения инфекции.

К достоинствам метода можно отнести:

• Высокий уровень достоверности.
• Быстрое проведение реакции и получение результатов. Результаты РСК известны уже через 24 часа. При особой ситуации, в условиях стационара, анализ будет готов через несколько часов.
• Осуществление контроля развития болезни и эффективности проводимой терапии.
• Невысокая стоимость и доступность для пациентов.

Минусы метода

Однако серологические исследования имеют и свои недостатки.

К ним относится тот факт, что при проведении анализа следует учитывать инкубационный период заболевания, для того чтобы получить более достоверную картину.

К примеру, определение простого герпеса первого или второго типа возможно лишь спустя 14 дней с момента заражения. Анализ на наличие вируса иммунодефицита проводят через 30 дней, через 90 дней и спустя полгода после контакта с инфицированным человеком.

Безусловно, на достоверность результатов может оказывать влияние и человеческий фактор: пренебрежение правилами подготовки к забору крови или ошибка, допущенная лаборантом при проведении реакции.

По статистике, ошибочный результат может быть получен в 5 % случаев. Опытный врач при обследовании пациента, изучив клиническую картину, в большинстве случаев может вычислить допущенную ошибку.

Анализ на сифилис является одним из самых распространенных среди лабораторных исследований. Широко используются анализы на сифилис при проведении профилактических обследований. При помощи микроскопии выявляется возбудитель сифилиса — . При помощи серологических реакций подтверждается диагноз сифилиса, устанавливается диагноз скрытого сифилиса, проводится контроль эффективности лечения, определяется излеченность больных.

Диагноз сифилиса устанавливается на основании клинических данных, обнаружении возбудителей сифилиса в образцах материала и подтверждении диагноза серологическими методами исследования. Проявления сифилиса многочисленны и многообразны, ввиду чего болезнь выявляется врачами разных специальностей. Дифференциальная диагностика первичного сифилиса проводится с целым рядом заболеваний.

Рис. 1. На фото первичное проявление сифилиса — твердый шанкр.

Антитела к бледной трепонеме и серологическая диагностика

При заражении сифилисом в организме больного образуются антитела. Серологическая диагностика помогает врачу изучать динамику образования антител в организме больного сифилисом в начальных стадиях заболевания, в период лечения и после его окончания, решить вопрос рецидив заболевания у больного или повторное заражение (реинфекция), поставить диагноз сифилиса при массовых медицинских условиях.

Антитела к бледной трепонеме IgM

Первыми после заражения начинают вырабатываться антитела IgM. Они начинают выявляться при помощи серологических реакций уже со второй недели после заражения. На 6 — 9 неделях заболевания их количество становится максимальным. Если больной не лечился, то антитела исчезают через полгода. Антитела IgM исчезают через 1 — 2 мес. после , через 3 — 6 мес. — после лечения позднего сифилиса. Если регистрируется их рост, то это служит или говорит о повторном заражении. Молекулы IgM крупные и через плаценту к плоду не переходят.

Антитела к бледной трепонеме IgG

Антитела иммуноглобулины IgG появляются в конце первого месяца (на 4-й неделе) от момента заражения. Их титр выше, чем титр IgM. IgG сохраняются после излечения достаточно длительное время.

Неспецифические антитела

Существует множество серологических реакций. Это объясняется антигенной множественностью бледных трепонем. В сыворотке крови больного человека на разных стадиях сифилиса кроме специфических образуются те или иные неспецифические антитела — агглютинины, комплементсвязывающие, иммобилизины, антитела, вызывающие иммунную флюоресценцию, преципитины и др. Серологические реакции по выявлению неспецифических антител обладают относительной специфичностью поэтому, чтобы избежать диагностических ошибок, следует пользоваться не одним, а комплексом серологических реакций (КСР).

Ложноположительные анализы на сифилис

Отличительной особенностью нетрепонемных тестов является получение ложноположительных реакций. Антитела-реагины, которые вырабатываются в крови человека против кардиолипинового антигена, регистрируются не только при сифилисе, но и при других заболеваниях: коллагенозах, гепатитах, заболеваниях почек, тиреотоксикозе, онкозаболеваниях, при инфекционных заболеваниях (лепра, туберкулез, бруцеллез, малярия, сыпной тиф, скарлатина), при беременности и месячных циклах, при приеме жирной пищи и алкоголя. Отмечено, что с возрастом количество ложноположительных реакций возрастает.

Рис. 2. На фото первичный сифилис у женщин.

Лабораторная диагностика сифилиса с применением серологических реакций

Серологические тесты на сифилис подразделяются на трепонемные и нетрепонемные.

1. Нетрепонемные тесты

В качестве антигена в этой группе тестов используется кардиолипиновый антиген. Липидные антигены возбудителей сифилиса самые многочисленные. Они составляют 1/3 сухой массы клетки. С помощью нетрепонемных тестов выявляются антитела-реагины, которые вырабатываются против кардиолипинового антигена. В эту группу входит реакция связывания комплемента (РСКкард), реакция микропреципитации (РМП), реакция быстрого определения реагинов плазмы (RPR) и др. С помощью нетрепонемных тестов проводится первичный скрининг на сифилис (обследование групп населения), а возможность получения результатов в количественном варианте позволяет использовать эти тесты с целью контроля эффективности лечения. Положительные результаты нетрепонемных тестов должны подтверждаться трепонемными тестами. Отличительной особенностью нетрепонемных тестов является получение ложноположительных реакций.

2. Трепонемные тесты

В трепонемных тестах используются антигены трепонемного происхождения, выделенные из культуры бледных трепонем. С их помощью подтверждаются положительные результаты нетрепонемных тестов. В группу входят: РСКтреп — реакция связывания комплемента, РИФ — реакция иммунофлюоресценции и ее модификации, РИТ, РИБТ — реакция иммобилизации бледных трепонем, РПГА — реакция пассивной гемагглютинации, ИФА — иммуноферментный анализ.

3. Тесты на сифилис с использованием рекомбинантных антигенов

Антигены для данной группы тестов получают генно-инженерным путем и используют в реакциях — РПГА и ИФА, в анализах иммуноблоттинга (ИБ) и иммунохроматографическом анализе.

Рис. 3. Для диагностики сифилиса используется комплекс серологических тестов.

Диагностика сифилиса с применением нетрепонемных тестов

Для выявления сифилиса используются нетрепонемные тесты или комплекс серологических реакций (КСР). Серологическая диагностика применятся с 5-й недели от момента заражения или с 2-3 недели после появления . Антитела выявляются практически у всех больных со свежим первичным, . Серологические реакции положительные у 70 — 80% больных с , в 50 — 60% случаев у больных третичным скрытым сифилисом.

Серологические реакции с применением нетрепонемных тестов могут давать ложноположительные результаты.

Рис. 4. Забор крови для проведения анализа на сифилис.

Реакция связывания комплемента (РСК кард, КСК с КА, реакция Вассермана)

Реакция Вассермана (RW, РВ), изобретенная А. Вассерманом более 100 лет назад, сегодня претерпела множество изменений, однако, как дань традиции, сохранила свое название по настоящее время. Реакция связывания комплемента с применением кардиолипинового антигена предназначена не только для выявления антител, но и выполняется в количественном варианте — с разными разведениями сыворотки, что позволяет использовать ее для контроля эффективности лечения. Низкая чувствительность и специфичность, получение ложноположительных результатов — отрицательные стороны данного вида исследования.

Суть реакции Вассермана заключается в следующем: антигены, которые применяются при постановке реакции Вассермана, в случае наличия антител к возбудителям сифилиса в крови человека посредством комплимента связываются с ними и выпадают в осадок. Интенсивность реакции обозначают знаком (+). Реакция может быть отрицательной (-) — отсутствие осадка, сомнительной (небольшой осадок или +), слабоположительной (++), положительной (+++) и резко положительной (++++).

Более чувствительной является видоизмененная реакция Вассермана — реакция Колмера. С ее помощью выявляются антитела в сыворотках, где реакция Вассермана дала отрицательный результат.

При резко положительных реакциях проводится количественное определение реагинов, для чего используется сыворотка в разведениях от 1:10 до 1: 320, что позволяет использовать данный вид исследования для контроля эффективности лечения. Например, снижение титра антител и последующая их серонегативация (получение отрицательных результатов), говорит об успешном излечении заболевания.

Рис. 5. Анализ крови на сифилис — реакция Вассермана.

Микрореакция преципитации (МРП)

Микрореакция преципитации применяется для массовых обследований отдельных групп населения, диагностики сифилиса и контроля над эффективностью лечения. Для проведения данного вида исследования необходимо небольшого количества исследуемого материала. В основе микрореакции преципитации лежит иммунологическая реакция антиген-антитело. В случае наличия антител в сыворотке крови обследуемого комплекс антиген-антитело выпадает в осадок с образованием хлопьев. Реакция проводится в лунках специальной стеклянной пластины. Оценивается по интенсивности выпавшего осадка и величине хлопьев в (+) как реакция Вассермана. При обследовании беременных, доноров и для контроля эффективности лечения не применяется. VDRL и RPR являются разновидностями микрореакций.

Рис. 6. Вид реакции преципитации в капле на стекле.

Рис. 7. Анализ крови на сифилис — реакция микропреципитации.

Рис. 8. Набор для проведения реакции быстрого определения реагинов плазмы (Тест на сифилис RPR).

Все положительные тесты, полученные при проведении неспецифических серологических реакций, требуют подтверждения специфическими реакциями — трепонемными тестами.

Диагностика сифилиса с применением трепонемных тестов

При проведении трепонемных тестов используются антигены трепонемного происхождения. Их отрицательной стороной является невозможность использования для контроля эффективности проводимого лечения, получение положительных результатов при спирохетозах и невенерических трепонематозах и получение ложноположительных результатов при онкологических заболеваниях, лепре, некоторой эндокринной патологии. Такие тесты, как РПГА, ИФА и РИФ остаются положительными многие годы после излечения сифилиса, а в некоторых случаях и пожизненно.

РИБТ и РИФ являются более специфическими из всех серологических реакций, применяемых для диагностики сифилиса. Они позволяют различать ложноположительные реакции, выявлять поздние формы сифилиса, протекающие с отрицательными реакциями. При помощи РИБТ распознаются ложноположительные реакции у беременных, когда необходимо решить вопрос об инфицированности ребенка.

Реакция иммобилизации бледных трепонем (РИБТ, РИТ)

Суть реакции заключается в том, что антитела, находящиеся в сыворотке крови больного, обездвиживают бледные трепонемы. Отрицательной считается реакция при иммобилизации до 20% возбудителей, слабоположительная — 21 — 50%, положительная — 50 — 100%. РИБТ иногда дает ложноположительные результаты. Тест сложный и трудоемкий, однако, является незаменимым при проведении дифференциальной диагностики скрытых форм заболевания и ложноположительных результатов серологических реакций, в том числе у беременных. РИБТ дает 100% положительный результат при вторичном, раннем и позднем сифилисе, в 94 — 100% случаев — при других формах сифилиса.

Реакция иммунофлюоресценции (РИФ)

Суть реакции заключается в том, что бледные трепонемы (антигены), соединенные с антителами, меченными флюорохромами, издают в люминесцентном микроскопе желто-зеленое свечение. Результат оценивается знаком (+). С помощью РИФ выявляются иммуноглобулины класса А. Реакция иммунофлюоресценции становится положительной раньше, чем реакция Вассермана. Она всегда положительная при вторичном и латентном сифилисе, в 95 — 100% случаев положительная при третичном и врожденном сифилисе. Техника проведения данного вида исследования проще, чем у РИБТ, но заменить РИФ на РИБТ невозможно, так данная реакция уступает РИБТ по специфичности. РИФ-10 (модификация РИФ) более чувствительна, РИФ-200 и РИФ-абс более специфичны.

Рис. 9. Анализ крови на сифилис — реакция иммунофлюоресценции (РИФ).

Реакция иммунного прилипания бледных трепонем (РИПБТ)

Суть реакции заключается в том, что сенсибилизированные сывороткой больного бледные трепонемы в присутствии комплемента прилипают к поверхности эритроцитов. Полученные комплексы при цетрофугировании выпадают в осадок. Чувствительность данного теста и специфичность близки к РИФ и РИБТ.

Иммуноферментный анализ на сифилис (ИФА)

С помощью ИФА определяются иммуноглобулины класса М и G. Методика IgM – ИФА может быть использована в качестве скринингового и подтверждающего теста. Чувствительность ИФА и его специфичность аналогичны РИФ. При сифилисе ИФА дает положительные результаты с третьего месяца инфицирования и довольно долго (иногда всю жизнь) остается положительным.

Рис. 10. Иммуноферментный анализатор.

Реакция пассивной (непрямой) гемагглютинации (РПГА)

РПГА основана на способности эритроцитов, на которых адсорбированы антигены бледной трепонемы, в присутствии сыворотки больного склеиваться (гемагглютинация). РПГА применяется для диагностики всех форм сифилиса, в том числе скрытого. При применении высокого качества антигена данный вид серологической реакции превышает все остальные тесты по специфичности и чувствительности.

Рис. 11. РПГА применяется для диагностики всех форм сифилиса.

Рис. 12. Анализ на сифилис — реакция пассивной (непрямой) гемагглютинации (схема).

Рис. 13. Вид перевернутого зонтика, занимающего все дно пробирки, свидетельствует о положительной реакции. В случае, когда эритроциты оседают столбиком («пуговка») в центре дна пробирки говорят об отрицательной реакции.

Рис. 14. Тест РПГА в лабораторных условиях.

Микробиологическая диагностика

Наряду с серологической диагностикой методика обнаружения бледных трепонем (микробиологическая диагностика) играет важную роль, особенно в период серонегативного сифилиса, когда еще в крови отсутствуют антитела, но уже есть первые проявления свежего первичного сифилиса (твердый шанкр).

Биологическим материалом для исследования служит отделяемое с поверхности твердых язв (шанкров), содержимое пустулезных сифилидов, мокнущих и эрозивных папул, пунктаты инфицированных лимфатических узлов, ликвор и амниотическая жидкость, для проведения ПЦР — кровь.

Наилучшей методикой обнаружения возбудителей сифилиса является исследование биологического материала в темном поле микроскопа. Данная методика позволяет увидеть бледные трепонемы в живом состоянии изучить ее особенности строения и движения, отличить патогенные возбудители от сапрофитов.

Рис. 15. Анализ на сифилис — темнопольная микроскопия.

Рис. 16. При изучении сухих мазков используется окраска по Романовскому-Гимзе. Бледные трепонемы окрашиваются при этом в розовый цвет, все остальные виды спирохет — в фиолетовый.

Обнаружение бледных трепонем при микроскопии в темном поле — абсолютный критерий окончательной диагностики сифилиса.

Рис. 17. Для выявления бактерий применяется реакция иммунофлюоресценции (РИФ) — трепонемный тест. Специфический комплекс антиген- антитело при соединении со специфической сывороткой, меченной флюорохромом, в свете люминесцентного микроскопа дает свечение бактерий зеленоватым цветом.

Рис. 18. Возбудители сифилиса хорошо просматриваются в мазках, приготовленных по методике Левадити (импрегнация серебром). Бледные трепонемы темного цвета на фоне желтой окраски клеток инфицированных тканей.

Рис. 20. На фото колонии бледных трепонем. Получить культуру бактерий тяжело. Они практически не растут на искусственных питательных средах. На средах, содержащих лошадиную и кроличью сыворотки, колонии появляются на 3 — 9 сутки.

ПЦР на сифилис

Эффективным и перспективным сегодня является методика проведения полимеразной цепной реакции. ПЦР на сифилис позволяет получить результат в течение нескольких часов, а в собранном для диагностики материале может присутствовать хотя бы несколько возбудителей заболевания.

Рис. 21. ПЦР на сифилис позволяет обнаружить ДНК или ее фрагменты бледных трепонем.

Чувствительность данного метода исследования зависит от наличия в биологическом материале бледных трепонем и достигает 98,6%. Специфичность данного теста во многом зависит от правильного выбора мишени для амплификации при проведении диагностики и достигает 100%.

Вместе с тем, в связи с недостаточно изученной сравнительной характеристики чувствительности и специфичности прямых методов диагностики сифилиса и ПЦР, данный метод обследования в РФ для диагностики заболевания пока не разрешен.

ПЦР на сифилис разрешено проводить лишь в некоторых случаях, как дополнительный метод диагностики врожденного сифилиса, нейросифилиса, при затруднениях проведения диагностики сифилиса с использованием серологических методов исследования у ВИЧ-больных.

Рис. 22. Выявление ДНК бледной трепонемы с применением ПЦР говорит либо о наличии жизнеспособных бактерий, либо об остатках погибших, но содержащих способных к образованию дополнительных копий отдельных участков хромосомной ДНК.

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.

Серологический метод исследования.

Реакции антиген-антитело

Особенности взаимодействия антитела с ан­тигеном являются основой диагностических реакций в лабораториях.

Реакция in vitro меж­ду антигеном и антителом состоит из :

специ­фической

неспецифической фазы.

В специ­ фическую фазу происходит быстрое специфи­ческое связывание активного центра антитела с детерминантой антигена.

Затем наступает неспецифическая фаза - более медленная, ко­торая проявляется видимыми физическими явлениями , например образованием хлопьев (феномен агглютинации) или преципитата в виде помутнения. Эта фаза требует наличия определенных условий (электролитов, опти­мального рН среды).

С этой целью применяют серологические методы (от лат. serum - сыворотка и logos - учение), т. е. методы изучения антител и антигенов с помощью реакций антиген-антитело, определяе­мых в сыворотке крови и других жидкостях, а также тканях организма.

При выделении микроба от больного про­водят идентификацию возбудителя путем изучения его антигенных свойств с помощью иммунных диагностических сывороток, т. е. сывороток крови гипериммунизированных животных, содержащих специфические ан­титела. Это так называемая серологическая идентификация микроорганизмов.

Реакции агглютинации

Реакция агглютинации - РА (от лат. aggluti natio - склеивание) - простая по постановке реакция, при которой происходит связыва­ние антителами корпускулярных антигенов (бактерий, эритроцитов или других клеток, нерастворимых частиц с адсорбированными на них антигенами, а также макромолекулярных агрегатов). Она протекает при наличии электролитов, например при добавлении изо­тонического раствора натрия хлорида.

Применяются различные варианты реакции агглютинации :

развернутая,

ориентировоч­ная,

непрямая и др.

Реакция агглютинации проявляется образованием хлопьев или осад­ка (клетки, «склеенные» антителами, имеющими два или более антигенсвязывающих центра).

Ра используют для:

1) определения антител в сыворотке крови боль ных , например, при бруцеллезе (реакции Райта,Хеддельсона), брюшном тифе и паратифах (реакция Видаля) и других инфекционных болезнях;

определения возбудителя , выделенного от больного;

определения групп крови с использованием моноклональных антител против алло-антигенов эритроцитов.

Для определения у больного антител ставят развернутую реакцию агглютинации: к разве­дениям сыворотки крови больного добавля­ют диагностикум (взвесь убитых микробов,) и через несколько часов инкубации при 37 °С отмечают наибольшее разведение сыворотки (титр сыворотки), при котором произошла агглютинация, т. е. образовался осадок.

Характер и скорость агглютинации зави­сят от вида антигена и антител. Примером являются особенности взаимодействия диагностикумов (О- и К-антигенов) со специ­фическими антителами. Реакция агглютина­ции с О-диагностикумом (бактерии, убитые нагреванием, сохранившие термостабильный О-антиген) происходит в виде мелкозернис­той агглютинации. Реакция агглютинации с Н-диагностикумом (бактерии, убитые фор­малином, сохранившие термолабильный жгу­тиковый Н-антиген) - крупнохлопчатая и протекает быстрее.

Если необходимо определить возбудитель, выделенный от больного, ставят ориентиро­ вочную реакцию агглютинации, применяя диа­гностические антитела (агглютинирующую сыворотку), т. е. проводят серотипирование возбудителя. Ориентировочную реакцию проводят на предметном стекле. К капле диа­гностической агглютинирующей сыворотки в разведении 1:10 или 1:20 добавляют чистую культуру возбудителя, выделенного от больно­го. Рядом ставят контроль: вместо сыворотки наносят каплю раствора натрия хлорида. При появлении в капле с сывороткой и микроба­ми хлопьевидного осадка ставят развернутую реакцию агглютинации в пробирках с увели­чивающимися разведениями агглютинирую­щей сыворотки, к которым добавляют по 2-3 капли взвеси возбудителя. Агглютинацию учитывают по количеству осадка и степени просветления жидкости. Реакцию считают положительной , если агглютинация отмеча­ется в разведении, близком к титру диагнос­тической сыворотки. Одновременно учитыва­ют контроли: сыворотка, разведенная изото­ническим раствором натрия хлорида, должна быть прозрачной, взвесь микробов в том же растворе - равномерно мутной, без осадка.

Разные родственные бактерии могут агглю­тинироваться одной и той же диагностической агглютинирующей сывороткой, что затрудня­ет их идентификацию. Поэтому пользуются адсорбированными агглютинирующими сыво­ ротками, из которых удалены перекрестнореагирующие антитела путем адсорбции их родственными бактериями. В таких сыво­ротках сохраняются антитела, специфичные только к данной бактерии. Получение таким способом монорецепторных диагностических агглютинирующих сывороток было предло­жено А. Кастелляни (1902).

Реакция непрямой (пассивной) гемагглюти нации (РНГА, РПГА) основана на использова­ нии эритроцитов (или латекса) с адсорбиро­ ванными на их поверхности антигенами или антителами , взаимодействие которых с соот: ветствующими антителами или антигенами сыворотки крови больных вызывает склеива­ ние и выпадение эритроцитов на дно пробирки или ячейки в виде фестончатого осадка.

При отрицательной реакции эритроци­ты оседают в виде «пуговки». Обычно в РНГА выявляют антитела с помощью антигенно­го эритроцитарного диагностикума, который представляет собой эритроциты с адсорбиро­ванными на них антигенами. Иногда приме­няют антительные эритроцитарные диагнос-тикумы, на которых адсорбированы антитела. Например, можно обнаружить ботулиничес-кий токсин, добавляя к нему эритроцитарный антительный ботулинический диагностикум (такую реакцию называют реакцией обратной непрямой гемагглютинации - РОНГА ). РНГА применяют для диагностики инфекционных болезней, определения гонадотропного гор­мона в моче при установлении беременности, для выявления повышенной чувствительнос­ти к лекарственным препаратам, гормонам и в некоторых других случаях.

Реакция коагглютинации . Клетки возбуди­теля определяют с помощью стафилококков, предварительно обработанных иммунной диагностической сывороткой. Стафилококки, содержащие белок А, имеющий сродство к Fc-фрагменту иммуноглобулинов, неспеци­фически адсорбируют антимикробные анти­тела, которые затем взаимодействуют актив­ными центрами с соответствующими микро­бами, выделенными от больных. В результате коагглютинации образуются хлопья, состо­ящие из стафилококков, антител диагности­ческой сыворотки и определяемого микроба.

Реакция торможения гемагглютинации (РТГА) основана на блокаде, подавлении ан­ тигенов вирусов антителами иммунной сы­воротки, в результате чего вирусы теряют свойство агглютинировать эритроциты. РТГА применяют для диагностики мно­гих вирусных болезней, возбудители которых (вирусы гриппа, кори, краснухи, клещево­го энцефалита и др.) могут агглютинировать эритроциты различных животных.

Реакцию агглютинации для определения антирезусных антител (непрямую реакцию Кумбса) применяют у больных при внутрисосудистом гемолизе. У некоторых таких больных обнаруживают антирезусные антитела, которые являются неполными, одновалент­ными. Они специфически взаимодействуют с резус-положительными эритроцитами, но не вызывают их агглютинации. Наличие таких неполных антител определяют в непрямой реакции Кумбса. Для этого в систему анти-резусные антитела + резус-положительные эритроциты добавляют антиглобулиновую сыворотку (антитела против иммуноглобули­нов человека), что вызывает агглютинацию эритроцитов. С помощью реакции Кумбса диагностируют патологические состо­яния, связанные с внутрисосудистым лизисом эритроцитов иммунного генеза, например ге­молитическую болезнь новорожденных: эрит­роциты резус-положительного плода соединя­ются с циркулирующими в крови неполными антителами к резус-фактору, которые пере­шли через плаценту от резус-отрицательной матери.