Лабораторные методы диагностики инфекционных болезней

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Лабораторная диагностика

Лабораторные исследования играют важную роль в установлении диагноза инфекционных болезней, назначении этиотропной терапии, проведении контроля за эффективностью лечения. Процесс специфической лабораторной диагностики основан на выявлении возбудителя и ответной реакции организма человека в ходе инфекционного процесса. Он состоит из трех этапов: сбора материала, транспортировки и его исследования в лаборатории. К проведению каждого этапа предъявляют определенные требования, от соблюдения которых зависит эффективность лабораторной диагностики. Задача врача заключается в правильном выборе метода исследования и грамотной оценке его результатов.

Лабораторные методы диагностики различны по чувствительности и специфичности. Чувствительность метода отражает вероятность того, что результат теста будет положительным у инфицированного пациента и определяется отношением общего числа положительных результатов к общему числу инфицированных пациентов. Чем выше чувствительность теста, тем меньше вероятность получения ложноотрицательных результатов. Критерий специфичности отражает вероятность того, что результат теста будет положительным у неинфицированного пациента, и его вычисляют как отношение общего числа отрицательных результатов к общему числу неинфицированных пациентов. Чем меньше специфичность, тем больше вероятность получения ложноположительных результатов. Оба показателя выражают в процентах.

2. Иммунологический метод

Иммунологический метод (серологический) включает исследования сыворотки крови, а также других биологических субстратов для выявления специфических антител и антигенов. Классическая серодиагностика основана на определении антител к выявленному или предполагаемому возбудителю. Положительный результат реакции свидетельствует о наличии в исследуемой сыворотке крови антител к антигенам возбудителя, отрицательный результат указывает на отсутствие таковых. Обнаружения в исследуемой сыворотке крови антител к возбудителю ряда инфекционных болезней недостаточно для постановки диагноза, поскольку оно может отражать наличие постинфекционного или поствакцинального иммунитета, поэтому исследуют «парные» сыворотки крови, первую, взятую в первые дни болезни, и вторую, взятую с интервалом 7-10 дней. В этом случае оценивают динамику нарастания уровня антител.

Диагностически значимо увеличение титра антител в исследуемой сыворотке крови не менее чем в 4 раза относительно первоначального уровня. Этот феномен называют сероконверсией. При редких инфекционных болезнях, а также вирусных гепатитах, ВИЧ-инфекции и некоторых других факт наличия антител свидетельствует об инфицированности пациента и имеет диагностическое значение.

Кроме определения титра антител, при проведении серологических исследований можно установить изотип антител. Известно, что при первой встрече организма человека с возбудителем в остром периоде болезни выявляют более быстрое нарастание антител, принадлежащих к IgM, уровень которых, достигая максимального значения, затем снижается. В более поздние сроки болезни повышается количество IgG-антител, которые дольше сохраняются и определяются в периоде ре-конвалесценции. При повторной встрече с возбудителем благодаря иммунологической памяти реакции гуморального иммунитета проявляются более быстрой продукцией IgG-антител, а антитела класса М вырабатываются в незначительном количестве. Обнаружение IgM-антител свидетельствует о наличии текущего инфекционного процесса, а наличие IgG-антител - о перенесенной в прошлом инфекции или поствакцинальном иммунитете.

Учитывая особенности первичного и вторичного иммунного ответа, анализ соотношения IgM- и IgG-антител позволяет в некоторых случаях дифференцировать стадию инфекционного процесса (разгар заболевания, реконвалесценция, рецидив). Например, в случае вирусного гепатита А (ГА) надежным методом диагностики служит определение анти-HAV IgM-антител в сыворотке крови. Их выявление свидетельствует о текущей или недавно возникшей HAV-инфекции.

Серологическое исследование для обнаружения антител при инфекционных заболеваниях является более доступным методом лабораторной диагностики, чем выделение возбудителя. Иногда положительная серологическая реакция служит единственным доказательством встречи и взаимодействия организма с возбудителем соответствующего инфекционного заболевания. Кроме того, ряд заболеваний со сходной клинической картиной (например, риккетсиозы, энтеровирусные инфекции) могут быть дифференцированы лишь серологически, что отражает значение серологических методов в диагностике инфекционных болезней.

3. Иммунологические методы с применением химических меток

Иммунологические реакции, такие, как иммунофлюоресценция, иммуноферментный анализ, радиоиммунологический анализ, иммунный блоттинг характеризуется применением различных способов детекции (обнаружения) комплекса антиген -- антитело на основе химических или физических меток (флюоресцирующих веществ, ферментсубстратных взаимодействий, приводящих к окрашиванию реакционной смеси, радиоактивных изотопов), что имеет целью достижения большей чувствительности и специфичности анализа по сравнению с серологическими методами, основанными на естественных феноменах.

Иммунофлюоресцентный метод. Иммуно-флюоресценция (ИФ) представляет собой люминесценцию биологического объекта в ультрафиолетовом спектре под микроскопом после его предварительной обработки специфическими антителами, меченными флюорохромом. ИФ была разработана Кунсом в 1942 г. и применяется как метод экспрессдиагностики инфекционных болезней. ИФ - универсальный иммунохимический метод, сочетающий достаточно точный морфологический анализ со специфичностью иммунологических методов.

Люминесцирующие сыворотки получают с помощью химической реакции между специфическими антителами иммунной сыворотки и флюоресцирующим красителем флюорохромом, в качестве которого чаще всего используют изотиоционат флюоресцеина. Такие меченые антитела называют конъюгатом. На практике используют флюорохромы, имеющую желто-зеленую, желтую и красную флюоресценцию.

Меченная флюорохромом сыворотка образует с антигеном комплекс антиген антитело, который становится доступным наблюдению под микроскопом в ультрафиолетовых лучах, возбуждающих свечение флюорохрома. Метод ИФ применяют в различных модификациях, в частности используют прямой и непрямой варианты.

Метод прямой ИФ (синонимы: реакция иммунофлюоресценции - РИФ, метод флюоресцирующих антител - МФА) используют только для определения антигена: обнаружение бактерий и риккетсий в мазках, выявление вирусов в зараженных клетках, изучение клеточных антигенов.

Примером применения ИФ с целью выявления вирусных антигенов является диагностика бешенства у животных. Мазки-отпечатки мозга погибших животных обрабатывают люминесцирующей антирабической сывороткой. При положительном результате в цитоплазме нейроцитов наблюдают глыбки ярко-зеленого цвета (тельца Бабеша-Негри), представляющие собой скопление вирусных нуклеокапсидов. На обнаружении антигенов вирусов в мазках-отпечатках со слизистой оболочки основана экспресс-диагностика гриппа, парагриппа и аденовирусной инфекции.

Метод непрямой флюоресценции (реакция непрямой иммунофлюоресценции - РНИФ) обладает рядом преимуществ по сравнению с РИФ. Ее используют не только для определения антигенов, но и для титрования антител; реакция обладает большей чувствительностью, так как позволяет с помощью одной и той же антивидовой меченой сывороткой обнаружить различные бактериальные и вирусные антигены при применении в каждом случае на первом этапе постановки реакции немеченых специфических иммунных сывороток. Определение специфических антител РНИФ является основным методом диагностики геморрагической лихорадки с почечным синдромом, широко применяется для диагностики заболеваний, передающихся половым путем.

4. Иммуноферментный анализ (ИФА)

Иммуноферментный анализ (ИФА) проводят в два этапа: первый - взаимодействие антител с антигеном, второй - ферментативная индикация комплекса антиген - антитело за счет появления окрашивания реакционной смеси и регистрации окрашивания визуально либо спектрофотометрическим методом.

Существуют два варианта ИФА: твердофазный и жидко-фазный, различающиеся по способу разделения компонентов иммунохимической реакции. По сравнению с описанными ранее методами выявления антигенов и антител ИФА обладает существенными преимуществами:

· высокой чувствительностью, позволяющей определять до 0,05 нг/мл вещества;

· возможностью использования минимальных объемов исследуемого материала (1-2 мкл);

· возможностью инструментального или визуального учета реакции;

· экспрессностью и возможностью автоматизации всех этапов реакции.

ИФА в настоящее время широко используют в практике для диагностики многих инфекционных болезней бактериальной, грибковой этиологии, протозойных инфекций и гельминтозов, но особенно вирусных инфекций, в частности гепатитов А, В, С, D, Е, G, ВИЧ-инфекции, герпесвирусных, ротавирусных, аденовирусных, астровирусных, парвовирусных и других инфекций.

В клинике МИФ наиболее часто применяется для диагностики иммунодефицитных состояний при лимфопролиферативных заболеваниях. Средние данные, относящиеся к МИФ-позитивным лимфоцитам, приведены в таблице.

метод диагностика инфекционный

Количество МИФ-позитивных лимфоцитов в периферической крови здоровых взрослых людей, %

1. IgE -- МИФ-позитявные клетки встречаются крайне редко.

2. IgD и IgM часто встречаются на одной клетке.

3. Количество IgG+- лимфоцитов может быть завышено в связи с тем, что не удается полностью исключить лимфоциты с Fc-рецепторами или малые моноциты.

О различных способах применения МИФ для исследования структуры, синтеза и динамики мембранных антигенов следует сделать несколько коротких замечаний. В принципе при наличии соответствующих АТ (антитело) мембранные антигены можно выявить на всех клетках.

Определенный клинический интерес представляет выявление мембранных антигенов на макрофагах, плазматических клетках, гранулоцитах и опухолевых клетках, для чего, помимо антигенов, все шире используют лектины.

Оценка результатов: линейная или гранулярная флюоресценция клеточных мембран.

Новые возможности возникают при комбинации МИФ с другими методами: твердофазной иммунофлюоресценцией, электрофорезом с НДС в ПААГ. Если связать антиген с носителем, то по аналогии с розеткообразованием можно идентифицировать и количественно определять антиген-связывающие клетки (принцип флюоресцентной иммуноадгезии). Применение в клинике нашло также определение иммунных комплексов при помощи клеток Raji благодаря наличию в них рецепторов к комплементу и Fc-фрагментам, а также определение аутоантител к антигенам клеточных мембран (печень, поджелудочная железа и опухоли).

Определение антител к мембранам островковых клеток

Выявление антител к мембранам островковых клеток поджелудочной железы

Инкубация сыворотки Сольного с меченными ФИТЦ IgG против антигенов человека (препарат любезно предоставлен д-ром Zlegler, Карлсбург).

Методы изучения локализации инфекции в мочевыводящих путях по обнаружению в моче бактерий, «нагруженных» антителами, недавно были заметно улучшены, что расширяет их применение.

Определение нагруженных антителами бактерий в моче

Выявление нагруженных антителами бактерий в моче (Е. coli) при помощи меченных ФИТЦ IgG против антигенов человека

Размещено на Allbest.ru