Лабораторная диагностика инфекций, передаваемых половым путём. Риф анализ на сифилис Реакция иммунофлуоресценции микробиология

Реакция иммунофлюоресценции (РИФ, метод Кунса) является методом экспресс-диагностики для выявления антиге­нов микробов или определения антител. РИФ основана на использовании флюоресцеинизотиоцианата ¾ ФИТЦ или других флюорохромов, химически связанных, конъюгированных с АТ. При этом меченые АТ сохраняют иммунологическую специфичность и вступают во взаимодействие со строго определенными корпускулярными АГ.

Различают две основные разновидности метода: прямой и непрямой.

Прямой метод РИФ основан на том, что антигены тканей или микробы, обработанные специфичными сыворотками с антителами, ме­ченными флюорохромами, способны светить­ся в УФ-лучах люминесцентного микроскопа. Бактерии в мазке, обработанные такой люминесцирующей сывороткой, светятся по пери­ферии клетки в виде каймы зеленого или желтого цвета.

Непрямой метод РНИФ заключается в вы­явлении комплекса антиген-антитело с по­мощью антиглобулиновой (против антитела) сыворотки, меченной флюорохромом. Для этого мазки из исследуемых микробов обрабаты­вают антителами антимикробной кроличьей диагностической сыворотки. Затем антитела, не связавшиеся антигенами микробов, от­мывают, а оставшиеся на микробах антитела выявляют, обрабатывая мазок антиглобули­новой (антикроличьей) сывороткой, мечен­ной флюорохромами. В результате образуется комплекс микроб + антимикробные кроличьи антитела + антикроличьи антитела, меченные флюорохромом. Этот комплекс наблюдают в люминесцентном микроскопе, как и при прямом методе.

Механизм, цели применения иммуноферментного анализа (ИФА), ингредиенты

Твердофазный ИФА является наиболее распростра­ненным вариантом ИФА, когда один из компонентов иммунной реак­ции (антигены или антитела) сорбирован на твердом носителе, например в лунках микроплан­шетов из полистирола (рис. 27). При определении антител в лунки микроплан­шетов с сорбированными антигенами последова­тельно добавляют сыворотку крови больного, антиглобулиновую сыворотку, меченную фер­ментом, субстрат для фермента (Н 2 О 2 или фосфатид) и хромоген (индикатор, окрашивающий продукт ферментации). Каждый раз после добавления очередного компонента из лунок удаляют несвязавшиеся реагенты путем тщательного промывания. При положительном результате изменяется цвет раствора хромогена. Твердофазный но­ситель можно сенсибилизировать не только антигеном, но и антителами. Тогда в лунки с сорбированными антителами вносят иско­мый антиген, добавляют иммунную сыворот­ку против антигена, меченную ферментом, а затем субстрат для фермента и хромоген.

Рис. 27. Принцип постановки ИФА для обнаружения антимикробных антител

Механизм, ингредиенты радиоиммунного анализа (РИА)

Радиоиммунологический анализ (РИА) ¾высокочувствительный метод, основанный на реакции антиген-антитело с примене­нием антигенов или антител, меченных ра­диоизотопами (l25 J, 14 С, 3 Н, 51 Сr и др.). После их взаимодействия отделяют образовавшийся радиоактивный иммунный комплекс и опре­деляют его радиоактивность в соответствую­щем счетчике (бета- или гамма-излучение): интенсивность излучения прямо пропорцио­нальна количеству связавшихся молекул ан­тигена и антител. При твердофазном варианте РИАодин из компонентов реакции (антиген или антитела) сорбирован на твердом носителе, например в лунках микропанелей из полистирола. При другом варианте метода ¾ конкурентном РИА ¾ис­комый антиген и меченный радионуклидом антиген конкурируют друг с другом за свя­зывание ограниченного количества антител иммунной сыворотки. Этот вариант исполь­зуют для определения количества антигена в исследуемом материале. РИАприменяют для выявления антигенов микробов, определения гормонов, фермен­тов, лекарственных веществ и иммуноглобу­линов, а также иных веществ, содержащихся в исследуемом материале в низких концент­рациях ¾ 10 -10 -10 -12 г/л.

При первичном сифилисе исследуется на бледную трепонему отделяемое твердого шанкра или пунктат лимфатических узлов. При вторичном сифилисе материал берется с поверхности эрозированных папул на коже, слизистых, с трещин и др. Перед взятием материала с целью очищения от различных загрязнений поверхность очагов (эрозии, язвы, трещины) необходимо тщательно протереть стерильным ватно-марлевым тампоном, который смачивается изотоническим раствором хлорида натрия или назначить примочки с этим же раствором. Очищенную поверхность осушивают сухим тампоном и платиновой петлей или лопаточкой слегка раздражают периферические участки, одновременно слегка сдавливая пальцами в резиновой перчатке основание элемента до появления тканевой жидкости (серума), из которой готовят препарат для исследования. Получение тканевой жидкости имеет важное значение для диагностики сифилиса, так как бледные трепонемы находятся в просветах лимфатических капилляров, в тканевых щелях вокруг лимфатических и кровеносных сосудов.

Пункция регионарных лимфатических узлов

Кожу над лимфатическими узлами обрабатывают 96% спиртом и 3-5% спиртовым раствором йода. Затем 1 и 2 пальцами левой кисти фиксируют лимфатический узел. Правой рукой берут стерильный шприц с несколькими каплями изотонического раствора хлорида натрия, который вкалывается параллельно продольной оси лимфатического узла. Игла проталкивается в разных направлениях до противоположной стенки капсулы узла и содержимое шприца медленно вводится. Пальцами левой кисти лимфатический узел слегка массируется. При медленном извлечении иглы одновременно выдвигают поршень шприца, аспирируя содержимое лимфатического узла. Материал наносится на предметное стекло (при малом количестве материала добавляется капля изотонического раствора хлорида натрия), покрывается покровным стеклом. Исследование нативного препарата проводится в темном поле зрения при помощи светооптического микроскопа с темнопольным конденсором (объектив 40, 7х, 10х или 15х). Бледные трепонемы могут обнаруживаться также в окрашенных препаратах. При окраске по Романовскому-Гимзе бледные трепонемы окрашиваются в розовый цвет, по Фонтану и Морозову в коричневый (черный), по методу Бурри неокрашенные трепонемы выявляются на темном фоне.

Серологическая диагностика

Важное значение в диагностике сифилиса, оценке эффективности лечения, установлении критерия излеченности, выявления скрытых, резистентных форм придается стандартным (классическим) и специфическим серологическим реакциям. К стандартным или классическим серологическим реакциям (КСР) относятся:

• Реакция Вассермана (РВ),
• осадочные реакции Кана и Закса-Витебского (цитохолевая),
• реакция на стекле (экспресс-метод),

к специфическим:

• реакция иммобилизации бледных трепонем (РИБТ),
• реакция иммунофлюоресценции (РИФ).

Реакция Вассермана (РВ)

- разработана А.Вассерманом (A.Wasserman) совместно с А.Нейссером (A.Neisser) и Ц.Бруком (C.Bruck) в 1906 году. Реакции Вассермана основана на феномене связывания комплемента (реакция Борде-Жангу) и позволяет определять противолипидные антитела (реагины). Согласно современным представлениям, в реакции Вассермана определяются антитела к липидам макроорганизма, а не бледной трепонемы и реакция выявляет аутоиммунный процесс, который вызывается денатурированием бледными трепонемами тканей макроорганизма с образованием липопротеидного комплекса (конъюгата), в котором липиды (гаптены) являются детерминантой.

Обычно РВ ставится с двумя или тремя антигенами. Наиболее часто применяется отличающийся высокой чувствительностью кардиолипиновый антиген (экстракт из сердца быка, обогащенный холестерином и лецитином) и трепонемный антиген (обработанная ультразвуком взвесь анатогенных культуральных бледных трепонем). Совместно с реагинами сыворотки крови больного эти антигены образуют иммунный комплекс, способный адсорбировать и связывать комплемент. Для визуального определения образованного комплекса (реагины + антиген + комплемент) в качестве индикатора применяется гемолитическая система (смесь эритроцитов барана с гемолитической сывороткой). Если комплемент связан в 1 фазе реакции (реагины + антиген + комплемент), гемолиз не наступает - эритроциты выпадают в легко заметный осадок (РВ положительная). Если в 1 фазе комплемент не связан вследствие отсутствия в испытуемой сыворотке реагинов, он будет использован гемолитической системой и произойдет гемолиз (РВ отрицательная). Степень выраженности гемолиза при постановке РВ оценивается плюсами: полное отсутствие гемолиза ++++ или 4+ (РВ резкоположительная); едва начавшийся гемолиз +++ или 3+ (РВ положительная); значительный гемолиз ++ или 2+ (РВ слабоположительная); непонятная картина гемолиза ± (РВ сомнительная); полный гемолиз - (реакция Вассермана отрицательная).

Помимо качественной оценки РВ имеется количественная постановка с различными разведениями сыворотки (1:10, 1:20, 1:80, 1:160, 1:320). Титр реагинов определяется максимальным разведением, еще дающим резко положительный (4+) результат. Количественная постановка РВ имеет значение в диагностике некоторых клинических форм сифилитической инфекции, а также при проведении контроля за эффективностью лечения. В настоящее время реакция Вассермана ставится с двумя антигенами (кардиолипиновый и трепонемный озвученный штамм Рейтера). Как правило, РВ становится положительной на 5-6 неделе после заражения у 25-60% больных, на 7-8 неделе - у 75-96%, на 9-19 неделе - у 100%, хотя в последние годы иногда раньше или позже. При этом, титр реагинов постепенно нарастает и достигает максимальной величины (1:160-1:320 и выше) в случае появления генерализованных высыпаний (сифилис вторичный свежий). При позитивации РВ выставляется диагноз первичного серопозитивного сифилиса.
При вторичном свежем и вторичном рецидивном сифилисе РВ положительная у 100% больных, но у истощенных больных с ослабленным иммунитетом может наблюдаться отрицательный результат. Впоследствии титр реагинов постепенно понижается и при вторичном рецидивном сифилисе обычно не превышает 1:80-1:120.
При третичном сифилисе РВ положительная у 65-70% больных и обычно наблюдается низкий титр реагинов (1:20-1:40). При поздних формах сифилиса (сифилис внутренних органов, нервной системы) положительная РВ наблюдается в 50-80% случаев. Титр реагинов колеблется от 1:5 до 1:320.
При скрытом сифилисе положительная РВ отмечается у 100% больных. Титр реагинов от 1:80 до 1:640, а при позднем скрытом сифилисе от 1:10 до 1:20. Быстрое снижение титра реагинов (вплоть до полной негативации) во время лечения свидетельствует об эффективности лечения.

Недостатки реакции Вассермана - недостаточная чувствительность (в начальной стадии первичного сифилиса отрицательная). Она негативная также у 1/3 больных, если они в прошлом лечились антибиотиками, у пациентов третичным активным сифилисом с поражениями кожи и слизистых, костно-суставного аппарата, внутренних органов, центральной нервной системы, при позднем врожденном сифилисе.
Недостаточная специфичность - реакция Вассермана может быть положительная у лиц, которые ранее не болели и не болеют сифилисом. В частности ложноположительные (неспецифические) результаты РВ отмечаются у больных, которые страдают системной красной волчанкой, лепрой, малярией, злокачественными новообразованиями, поражениями печени, обширными инфарктами миокарда и другими заболеваниями, а иногда у совершенно здоровых людей.
Кратковременная ложноположительная реакция Вассермана выявляется у некоторых женщин перед родами или после них, у лиц, злоупотребляющих наркотиками, после наркоза, приема алкоголя. Как правило, ложноположительная РВ выражена слабо, чаще с низким титром реагинов (1:5-1:20), положительная (3+) или слабо положительная (2+). При массовых серологических обследованиях частота ложноположительных результатов составляет 0,1-0,15%. Для преодоления недостаточной чувствительности, пользуются постановкой на холоде (реакция Колляра) и одновременно она ставится с другими серологическими реакциями.

Осадочные реакции Кана и Закса-Витебского

Реакция Вассермана применяется в комплексе с двумя осадочными реакциями (Кана и Закса-Витебского ), при постановке которых готовятся более концентрированные антигены. Экспресс метод (микрореакция на стекле) - относится к липидным реакциям и основан на реакции преципитации. Ставится со специфическим кардиолипиновым антигеном, 1 каплю которого смешивают с 2-3 каплями исследуемой сыворотки крови в лунках специальной стеклянной пластины.
Преимущество - быстрота получения ответа (через 30-40 мин). Результаты оцениваются по количеству выпавшего осадка и величины хлопьев. Выраженность определяют как КСР - 4+, 3+, 2+ и отрицательная. Следует отметить, что ложноположительные результаты наблюдаются чаще, чем при РВ. Как правило, экспресс-метод применяется при массовых обследованиях на сифилис, при обследовании в клинико-диагностических лабораториях, соматических отделениях и больницах. На основании результатов экспресс-метода диагноз сифилиса выставлять запрещается, исключается его применение у беременных, доноров, а также для контроля после лечения.

Реакция иммобилизации бледных трепонем (РИБТ)

Реакция иммобилизации бледных трепонем (РИБТ) - предложена в 1949 году Р.Нельсоном (R.W.Nelson) и М.Мейером (M.Mayer). Является наиболее специфичным диагностическим тестом на сифилис. Однако сложность и дороговизна постановки ограничивает ее применение. В сыворотке крови больных производится определение видеоспецифичных антител (иммобилизинов), которые приводят к неподвижности бледных трепонем в присутствии комплемента. Антигеном являются живые патогенные бледные трепонемы, выделяемые от зараженных сифилисом кроликов. С помощью микроскопа проводится посчет утративших подвижность (иммобилизованных) бледных трепонем и оцениваются результаты РИБТ: иммобилизация бледных трепонем от 51 до 100% - положительная; от 31 до 50% - слабо положительная; от 21 до 30% - сомнительная; от 0 до 20% - отрицательная.
РИБТ имеет значение при дифференциальной диагностике для отграничения ложноположительных серологических реакций от реакций, обусловленных сифилисом. Поздно становится положительной чем РВ, РИФ и поэтому для диагностики заразных форм сифилиса ее не применяют , хотя во вторичном периоде сифилиса она положительная у 85-100% больных.
В третичном периоде сифилиса с поражением внутренних органов, опорно-двигательного аппарата, нервной системы РИБТ положительная в 98-100% случаев (РВ часто отрицательная ).
Необходимо помнить, что РИБТ может оказаться ложноположительной в случае наличия в исследуемой сыворотке трепонемоцидных препаратов (пенициллин, тетрациклин, макролиты и др.), которые вызывают неспецифическую иммобилизацию бледных трепонем. С этой целью кровь на РИБТ исследуется не ранее 2 недель после окончания приема антибиотиков и других лекарственных средств.
РИБТ как и РИФ в процессе лечения медленно негативируются, поэтому она не применяется в качестве контроля в процессе лечения.

Реакция иммунофлюоресценции (РИФ)

Реакция иммунофлюоресценции (РИФ) - разработана в 1954 году A.Coons и впервые применена для диагностики сифилитической инфекции Deacon, Falcone, Harris в 1957 году. РИФ основана на непрямом методе определения флюоресцирующих антител. Антигеном для постановки являются фиксированные на предметных стеклах тканевые патогенные бледные трепонемы, на которые наносят исследуемую сыворотку. Если в исследуемой сыворотке имеются противотрепонемные антитела, относящиеся к IgM и IgG, они прочно связываются с антигеном - трепонемами, что выявляется в люминесцентном микроскопе с помощью антивидовой ("противочеловеческой") флюоресцирующей сыворотки.
Результаты РИФ учитываются по интенсивности свечения бледных трепонем в препарате (желто-зеленое свечение). При отсутствии противотрепонемных антител в сыворотке, бледные трепонемы не определяются. При наличии антител выявляется свечение бледных трепонем, степень которого выражается в плюсах: 0 и 1+ - отрицательная реакция; от 2+ до 4+ - положительная.
РИФ относится к групповым трепонемным реакциям и ставится в разведении исследуемой сыворотки в 10 и 200 раз (РИФ-10 и РИФ-200). РИФ-10 считается более чувствительной, однако часто выпадают неспецифические положительные результаты, чем при постановке РИФ-200 (отличается более высокой специфичностью). Как правило, РИФ становится положительной раньше, чем РВ - положительная при первичном серонегативном сифилисе у 80% больных, у 100% во вторичном периоде сифилиса, всегда положительная при скрытом сифилисе и в 95-100% случаев при поздних формах и врожденном сифилисе.
Специфичность РИФ повышается после предварительной обработки исследуемой сыворотки сорбентом-ультраозвученным трепонемным антигеном, который связывает групповые антитела (РИФ - абс).
Показания к постановке РИБТ и РИФ - диагностика скрытого сифилиса для подтверждения специфичности комплекса липидных реакций в случае предположения сифилитической инфекции на основании положительной РВ. Положительные РИБТ и РИФ являются доказательством латентного сифилиса. При ложноположительной РВ при различных болезнях (системная красная волчанка, злокачественные новообразования и др.) и если повторные результаты РИБТ и РИФ отрицательные, это свидетельствует о неспецифическом характере РВ. Подозрение на поздние сифилитические поражения внутренних органов, опорно-двигательного аппарата, нервной системы при наличии у больных отрицательной РВ. Подозрение на первичный серонегативный сифилис, когда у пациентов при многократных исследованиях отделяемого с поверхности эрозии (язвы), при пунктате из увеличенных регионарных лимфатических узлов бледная трепонема не обнаруживается - в этом случае ставится только РИФ - 10.
При обследовании лиц с отрицательной РВ , которые имели длительные половые и бытовые контакты с больными сифилисом, учитывая вероятную возможность лечения их в недавнем прошлом противосифилитическими препаратами, вызвавшими негативацию РВ. Иммуноферментный анализ (ИФА, ELISA - enzymelinked immunosorbent assay) - метод разработан E.Engvall и соавт., S.Avrames (1971). Сущность состоит в соединении сифилитического антигена, сорбированного на поверхности твердофазного носителя с антителом исследуемой сыворотки крови и выявлении специфического комплекса антиген-антитело при помощи меченной ферментом антивидовой иммунной сыворотки крови. Это позволяет оценивать результаты ИФА визуально по степени изменения окраски субстрата под действием фермента, входящего в состав конъюгата. Недостоверные результаты ИФА могут возникать в результате недостаточного разведения инградиентов, нарушения температурного и временного режимов, несоответствии рН растворов, загрязнении лабораторной посуды, неправильной технике промывки носителя.

Реакция пассивной гемагглютинации (РПГА)

Предложена в качестве диагностического теста на сифилис T.Rathlev (1965,1967), T.Tomizawa (1966). Макромодификация реакции называется ТРНА, микромодификация - МНА-ТР, автоматизированный вариант - AMNA-TR, реакция с макрокапсулами из полимочевины вместо эритроцитов - МСА-ТР. Чувствительность и специфичность РПГА аналогичны РИБТ, РИФ, но РПГА имеет меньшую чувствительность при ранних формах сифилиса по сравнению с РИФ-абс и большую при поздних, при врожденном сифилисе. РПГА ставится в качественном и количественном вариантах.

Техника взятия крови для серологических реакций

Для исследования на РВ, РИФ, РИБТ кровь берут из локтевой вены натощак или не раньше 4 час после приема пищи стерильным шприцом или одной иглой (самотеком). В месте взятия кожу предварительно обрабатывают 70% спиртом. Шприц и игла должны быть промыты изотоническим раствором хлорида натрия. В чистую сухую холодную пробирку вливают 5-7 мл исследуемой крови. На пробирку клеится чистая бумага с фамилией, инициалами пациента, номером истории болезни или амбулаторной карты, датой взятия крови. После взятия крови пробирка помещается в холодильник с температурным режимом +4°+8°С до следующего дня. На следующий день сыворотка сливается для исследования. В случае не использования крови на следующий день, сыворотку необходимо слить со сгустка и хранить в холодильнике не более 1 недели. Для исследования на РИБТ пробирка должна быть специально подготовлена и стерильна. В случае нарушения правил забора крови на исследование, несоблюдение условий может произойти искажение результатов.
Не рекомендуется производить забор крови для исследования после приема пищи, алкоголя, различных медикаментозных препаратов, после введения различных вакцин, во время менструального цикла у женщин.
Для исследования на экспресс-метод кровь берегся из кончика пальца, как это делается при ее взятии на СОЭ, но берут кровь на 1 капилляр больше. Экспресс-метод можно также ставить с сывороткой крови, полученной при помощи венопункции. Если возникает необходимость исследования крови в отдаленных лабораториях, вместо крови можно пересылать сухую сыворотку (метод сухой капли). Для этого на следующий день после взятия крови, сыворотку отделяют от сгустка и набирают в стерильный шприц в количестве 1 мл. Затем сыворотку выливают в виде 2 отдельных кружков на полоску плотной писчей бумаги (вощаная бумага или целлофан) размером 6x8 см. На свободном крае бумаги пишется фамилия, инициалы обследуемого и дата забора крови. Бумагу с сывороткой защищают от прямых солнечных лучей и оставляют при комнатной температуре до следующего дня. Сыворотка засыхает в виде небольших кружочков блестящей желтоватой стекловидной пленки. После этого, полоски бумаги с высушенной сывороткой свертывают как аптечный порошок и отсылают в лабораторию, указывая диагноз и с какой целью исследуется.

Серологическая резистентность

У части (2% и более) больных сифилисом, несмотря на проведенную полноценную противосифилитическую терапию, наблюдается замедление (отсутствие) негативации серологических реакций после окончания лечения до 12 мес и более. Возникает так называемая серологическая резистентность, которая в последние годы стала часто наблюдаться. Различают формы серологической резистентности:

• Истинная (абсолютная, безусловная) - необходимо провести дополнительное противосифилитическое лечение, комбинируя с неспецифической терапией для повышения иммунных сил организма.
• Относительная - после полноценного лечения бледные трепонемы образуют цист- или L-формы, которые находятся в организме в маловирулентном состоянии и вследствие этого дополнительное лечение не изменяет показатели серологических реакций, особенно РИФ и РИБТ.

В то же время в цист-формах происходят незначительные обменные процессы, а оболочки цист-форм являются чужеродным белком (антигеном). Для своей защиты организм вырабатывает специфические антнтела, которые положительны или резко положительны при постановке серологических реакций, отсутствии проявлений заболевания. При L-формах обменные процессы более снижены и антигенные свойства отсутствуют или незначительно выражены. Специфические антитела не вырабатываются или они в небольшом количестве, серологические реакции слабо положительные или отрицательные. Чем больший период времени от момента заражения, тем большее количество бледных трепонем трансформируется в формы выживания (цисты, споры, L-формы, зерна), при которых противосифилитическая терапия не эффективна.

Псевдорезистентность - после проведенного лечения несмотря на положительные серологические реакции бледная трепонема в организме отсутствует. Антигена в организме нет, но продолжается выработка антител, которые фиксируются при постановке серологических реакций.
Серологическая резистентность может развиваться вследствие:

• неполноценного лечения без учета давности и стадии заболевания;
• недостаточной дозы и в частности из-за неучета массы тела пациентов;
• нарушения интервала между введением препаратов;
• сохранения в организме бледных трепонем несмотря на проведенное полноценное специфическое лечение, из-за их стойкости к пенициллину и другим химиопрепаратам в случае наличия скрытых, осумкованных очагов поражения во внутренних органах, нервной системе, лимфатических узлах, которые малодоступны для антибактериальных препаратов (нередко бледные трепонемы обнаруживаются в тканях рубца через много лет после окончания терапии, в лимфатических узлах иногда удается обнаружить бледные трепонемы через 3-5 лет после противосифилитической терапии);
• снижения защитных сил при различных заболеваниях и интоксикациях (эндокринопатии, алкоголизм, наркомания и др.);
• общего истощения (приемом пищи бедной витаминами, белками, жирами).

Кроме этого, нередко выявляется ложная позитивация серологических реакций, не связанная с наличие у больных сифилиса и вызванная:

• сопутствующими неспецифическими заболеваниями внутренних органов, нарушениями сердечнососудистой системы, ревматизмом, дисфункциями эндокринной и нервной систем, тяжелыми хроническими дерматозами, злокачественными новообразованиями;
• поражениями нервной системы (тяжелые травмы, сотрясение головного мозга, психические травмы);
• беременностью; хроническими интоксикациями алкоголем, никотином наркотиками; инфекционными болезнями (малярия, туберкулез, вирусный гепатит, дизентерия, сыпной, брюшной и возвратный тифы).

Указанные факторы могут оказывать влияние на иммунологическую реактивность организма как в период активного развития сифилитических проявлений, так и во время их регресса.

Реакция основана на том, что иммунные сыворотки обрабатывают флюорохромами (ФИТЦ), которые соединяются с антителами. Сыворотки при этом не теряют своей иммунной специфичности. При взаимодействии полученной люминесцентной сыворотки с соответствующим антигеном образуется специфический светящийся комплекс, легко видимый в люминесцентном микроскопе.

Различные иммунофлюоресцентные сыворотки могут быть использованы для прямого и непрямого метода иммунофлюоресценции. При прямом методе специфические флюоресцирующие иммунные сыворотки готовят для каждого микроба путем иммунизации кролика убитой культурой возбудителя, затем иммунную сыворотку кролика соединяют с флюорохромом (изоционат или изо-тиоционат флюоресцеина). Метод применяется для экспресс-диагностики с целью обнаружения бактериальных или вирусных антигенов.

Непрямой метод предусматривает использование диагностической иммунной не флюоресцирующей сыворотки (иммунизированного кролика или больного человека) и флюоресцирующей сыворотки, имеющей антитела против видовых глобулинов диагностической сыворотки.

Работа № 3

Иммуноферментный анализ (ифа)

Широкое применение находит твердофазный иммуноферментный анализ (ИФА). Он основан на том, что белки прочно адсорбируются на пластинках, например из поливинилхлорида. Один из наиболее распространенных на практике вариантов ИФА основан на использовании меченных ферментом специфических антител той же специфичности. К носителю с иммобилизованными антителами добавляют раствор с анализируемым антигеном. В процессе инкубации на твердой фазе образуются специфические комплексы антиген-антитело. Затем носитель отмывают от не связавшихся компонентов и добавляют гомологичные антитела, меченные ферментом, которые связываются со свободными валентностями антигена в составе комплексов. После вторичной инкубации и удаления избытка этих меченных ферментом антител определяют ферментативную активность на носителе, величина которой будет пропорциональна начальной концентрации исследуемого антигена.

При другом варианте ИФА к иммобилизованному антигену добавляют исследуемую сыворотку. После инкубации и удаления не связавшихся компонентов с помощью меченных ферментом антиглобулиновых антител выявляют специфические иммунокомплексы. Данная схема является одной из наиболее распространенных при постановке ИФА.

Специфические Исследуемый материал- Специфические антитела Субстрат

антитела возбудитель с пероксидазой для пероксидазы

Исследуемая АГС, меченая

сыворотка пероксидазой Субстрат для

Специфический пероксидазы

Контроль:

позитивный - иммунная сыворотка, меченная пероксидазой + субстрат - 2 лунки;

негативный - нормальная сыворотка + субстрат - 2 лунки.

В настоящее время широко применяются серологические реакции (СР), в которых участвуют меченые АГ или АТ. К ним относятся реакция иммунофлюоресценции, радиоиммунный и иммуноферментный методы, реакция иммуноблотинга, проточная цитометрия и электронная микроскопия.

Они применяются:

1) для серодиагностики инфекционных заболеваний, т. е. для выявления АТ с помощью набора известных конъюгированных (химически соединённых) с различными метками (ферментами, флюорохромными красителями), антигенов;

2) для определения микроорганизма или его серовара с помощью стандартных меченных диагностических антител (экспресс-диагностика).

Готовят диагностические сыворотки иммунизацией животных соответствующим АГ, затем выделяют иммуноглобулины и конъюгируют их со светящимися красителями (флюорохромами), ферментами, радиоизотопами.

Диагностических моноклональных антител получают с помощью гибридных клеток, образованных путем слияния иммунного В-лимфоцита с миеломной клеткой. Гибридомы способны быстро размножаться in vitro в культуре клеток и продуцировать при этом иммуноглобулин, характерный для взятого В-лимфоцита.

Меченые СР по специфичности не уступают другим СР, а по своей чувствительности они превосходят все СР.

Реакция иммунофлюоресценции (РИФ)

В качестве метки используются светящиеся флюорохромные красители (изотиоционат флюоресцеина и др.).

Существуют различные модификации РИФ. Для экспресс – диагностики инфекционных заболеваний - для выявления микробов или их антигенов в исследуемом материале применяется РИФ по Кунсу.

Выделяют два метода РИФ по Кунсу: прямой и непрямой.

Компоненты прямой РИФ:

1) исследуемый материал (испражнение, отделяемое носоглотки и др.);

2) меченая специфическая иммунная сыворотка, содержащая АТ к искомому антигену;

3) изотонический раствор хлорида натрия.

Мазок из исследуемого материала обрабатывают меченой антисывороткой.

Происходит реакция АГ-АТ. При люминесцентном микроскопическом исследовании в том участке, где локализуются комплексы АГ-АТ, обнаруживают флюоресценцию метки (рис.34).

Компоненты непрямой РИФ, предназначенной для экспреесс-диагностики гриппа А:

1) исследуемый материал смыв с носоглотки больного с подозрением на грипп;

2) специфическая антисыворотка с антителами против вируса гриппа А;

3) антиглобулиновая сыворотка (АТ против иммуноглобулина), меченная флюорохромом;

4) изотонический раствор хлорида натрия.

Мазок из исследуемого материала сначала обрабатывают иммунной сывороткой к искомому антигену, а затем – меченной антиглобулиновой сывороткой.

Иммунные комплексы АГ-АТ – меченные АТ обнаруживаются при помощи люминесцентного микроскопа.

Преимущество непрямого метода состоит в том, что нет необходимости приготовления широкого набора флюоресцирующих специфических сывороток, а применяется лишь одна флюоресцирующая антиглобулиновая сыворотка.

Для серологической диагностики гриппа А, то есть для определения антител против вируса гриппа А в сыворотке крови с помощью непрямой РИФ используют гриппозный диагностикум (антиген вируса гриппа А). Серодиагностика вирусных инфекций в основном носит ретроспективный характер и применяется для подтверждения диагноза и эпидемиологического анализа.

Иммуноферментный анализ (ИФА): конкуретный способ (определение HBs-АГ вируса гепатита В) и непрямой способ (серологическая диагностика ВИЧ - инфекции)

Иммуноферментный анализ (ИФА)

В качестве метки используются ферменты: пероксидаза, щелочная фосфатаза и др.

Индикатором реакции является способность ферментов вызывать цветные реакции при действии на соответствующий субстрат. Например, субстратом для пероксидазы является раствор ортофенилдиамина (ОФД) или тетраметилбензидин (ТМБ).

Наиболее широко применяется твердофазный ИФА (рис.35), непрямой и конкурентные способы (рис.36).

Результаты ИФА можно оценить визуально и измерением оптической плотности на спектрофотометре (ИФА – анализаторе).

К преимуществам ИФА следует отнести:

Простота методов оценки реакции;

Стабильность конъюгатов;

Легко поддаётся автоматизации.

В качестве примеров приводятся следующие типы ИФА:

А) конкурентный тип

Предназначен для выявления поверхностного антигена вируса гепатита В (HBs Ag) в сыворотках и плазме крови при диагностики вирусного гепатита В и определения носительства HBs Ag.

Компоненты:

1) исследуемый материал – сыворотка или плазма крови;

2) антитела к HBs Ag, адсорбированные на поверхности лунки полистиролого микропланшета;

3) конъюгат – мышиные моноклональные антитела к HBs Ag, меченые пероксидазой;

4) ортофенилендиамин (ОФД) – субстрат;

5) фосфатно – солевой буфер;

6) контрольные сыворотки:

Положительная (сыворотка с HBs Ag);

Отрицательная (сыворотка без HBs Ag).

Ход работы:

2. Инкубация 1 час при 37°С.

3. Отмывание лунок.

4. Внесение конъюгата.

5. Инкубация 1 час при 37°С.

6. Отмывание лунок.

7. Внесение ОФД. При наличии HBs Ag раствор в лунках желтеет.

8. Учёт ИФА проводят по оптической плотности с помощью фотометра. Степень оптической плотности будет обратно пропорциональной концентрации исследуемых HBs Ag.

Реакция протекает в три фазы:

1. HBs Ag исследуемой сыворотки (плазмы) связывается с гомологичными АТ, адсорбированными на поверхности лунки. Образуется ИК АГ-АТ. (HBs Ag – anti HBs АТ).

2. Антитела к HBs Ag, меченые пероксидазой связываются с оставшимися свободными детерминантоми HBs Ag комплекса АГ-АТ. Образуется комплекс АТ-АГ-меченые АТ (anti HBs АТ - HBs Ag - anti HBs АТ, меченые пероксидазой).

3. ОФД взаимодействуют с пероксидазой комплекса АТ-АГ-АТ и происходит жёлтое окрашивание.

В) непрямой тип

Является основной тестовой реакцией диагностики ВИЧ – инфекции.

Цель: Серологическая диагностика ВИЧ-инфекции – обнаружение антител к антигенам ВИЧ.

Компоненты:

1) исследуемый материал – сыворотка крови (АТ к АГ-м ВИЧ);

2) синтетические пептиды имитирующие 2-х антигенов ВИЧ: gp 120 и gр 41, адсорбированные на поверхности полистироловой лунки;

3) антиглобулиновая сыворотка, меченная пероксидазой, полученная путём иммунизации кроликов глобулинами человека (АТ к АТ);

5) фосфатно-солевой буфер;

6) контрольные сыворотки:

Положительная;

Отрицательная.

Ход работы:

1. Внесение контрольных и исследуемых сывороток.

2. Инкубация 30 минут при 37°С.

3. Отмывание.

4. Внесение антиглобулиновой сыворотки меченой ферментом.

5. Инкубация 30 минут при 37°С.

6. Отмывание.

7. Внесение ОФД.

Реакция протекает в 3 фазы:

1. Антитела к ВИЧ исследуемой сыворотки связываются с гомологичными антигенами (gр 120 и gр 41), и на поверхности сорбента образуется ИК АГ-АТ (АГ ВИЧ - АТ к ВИЧ).

2. Образование ИК АГ-АТ-АТ, меченое пероксидазой, т.к. АТ исследуемой сыворотки являются антигенами для антиглобулиновой сыворотки.

3. ОФД взаимодействует с пероксидазой комплекса АГ-АТ-АТ, и происходит жёлтое окрашивание раствора лунки. Степень ферментативной активности прямо пропорциональна концентрации исследуемых АТ.

Иммунофлюоресцентный метод (РИФ, реакция иммунофлюоресценции, реакция Кунса) - метод выявления специфических Аг с помощью Ат, конъюгированных с флюорохромом. Обладает высокой чувствительностью и специфичностью.

Применяется для экспресс-диагностики инфекционных заболеваний (идентификация возбудителя в исследуемом материале), а также для определения Ат и поверхностных рецепторов и маркеров лейкоцитов (иммунофенотипирование) и др. клеток.

Обнаружение бактериальных и вирусных антигенов в инфекционных материалах, тканях животных и культурах клеток при помощи флюоресцирующих антител (сывороток) получило широкое применение в диагностической практике. Приготовление флюоресцирующих сывороток основано на способности некоторых флюорохромов (например, изотиоцианата флюоресцеина) вступать в химическую связь с сывороточными белками, не нарушая их иммунологической специфичности.

Различают три разновидности метода: прямой, непрямой, с комплементом. Прямой метод РИФ основан на том, что антигены тканей или микробы, обработанные иммунными сыворотками с антителами, меченными флюорохромами, способны светиться в УФ-лучах люминесцентного микроскопа. Бактерии в мазке, обработанные такой люминесцирующей сывороткой, светятся по периферии клетки в виде каймы зеленого цвета.

Непрямой метод РИФ заключается в выявлении комплекса антиген - антитело с помощью антиглобулиновой (против антитела) сыворотки, меченной флюорохромом. Для этого мазки из взвеси микробов обрабатывают антителами антимикробной кроличьей диагностической сыворотки. Затем антитела, не связавшиеся антигенами микробов, отмывают, а оставшиеся на микробах антитела выявляют, обрабатывая мазок антиглобулиновой (антикроличьей) сывороткой, меченной флюорохромами. В результате образуется комплекс микроб + антимикробные кроличьи антитела + антикроличьи антитела, меченные флюорохромом. Этот комплекс наблюдают в люминесцентном микроскопе, как и при прямом методе.

Механизм. На предметном стекле готовят мазок из исследуемого материала, фиксируют на пламени и обрабатывают иммунной кроличьей сывороткой, содержащей антитела против антигенов возбудителя. Для образования комплекса антиген - антитело препарат помещают во влажную камеру и инкубируют при 37 °С в течение 15 мин, после чего тщательно промывают изотоническим раствором хлорида натрия для удаления не связавшихся с антигеном антител. Затем на препарат наносят флюоресцирующую антиглобулиновую сыворотку против глобулинов кролика, выдерживают в течение 15 мин при 37 °С, а затем препарат тщательно промывают изотоническим раствором хлорида натрия. В результате связывания флюоресцирующей антиглобулиновой сыворотки с фиксированными на антигене специфическими анти телами образуются светящиеся комплексы антиген - антитело, которые обнаруживаются при люминесцентной микроскопии.

4. В воздухе детской спальни яслей обнаружено 75 мт/м3 стрептококка, 12 мт/м3 стафилококка и 1 мт/м3 туберкулезных бактерий. Дать санитарно-бактериологическую оценку воздуха и наметить план его санации.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № _54

Ретровирусы. ВИЧ-инфекция (СПИД), и ее возбудители.

Вирус иммунодефицита человека вызывает ВИЧ-инфекцию, заканчивающуюся развитием синдрома приобретенного иммунного дефицита.

Возбудитель ВИЧ-инфекции - лимфотропный вирус, относящийся к семейству Retroviridae роду Lentivirus.

Морфологические свойства: РНК-содержащий вирус. Вирусная частица сферической формы Оболочка состоит из двойного слоя липидов, пронизанного гликопротеинами. Липидная оболочка происходит из плазматической мембраны клетки хозяина, в которой репродуцируется вирус. Гликопротеиновая молекула состоит из 2 субъединиц, находящихся на поверхности вириона и пронизывающих его липидную оболочку.

Сердцевина вируса конусовидной формы, состоит из капсидных белков, ряда матриксных белков и белков протеазы. Геном образует две нити РНК, для осуществления процесса репродукции ВИЧ имеет обратную транскриптазу, или ревертазу.

Геном вируса состоит из 3 основных структурных генов и 7 регуляторных и функциональных генов. Функциональные гены выполняют регуляторные функции и обеспечивают осуществление процессов репродукции и участие вируса в инфекционном процессе.

Вирус поражает в основном Т- и В-лимфоциты, некоторые клетки моноцитарного ряда (макрофаги, лейкоциты), клетки нервной системы.

Культуральные свойства: на культуре клеток Т-лимфоцитов и моноцитов человека (в присутствии ИЛ-2).

Антигенная структура: 2 типа вируса - ВИЧ-1 и ВИЧ-2 ВИЧ-1, имеет более 10 генотипов (субтипов): А, В, С, D, E, F…, отличающихся между собой по аминокислотному составу белков.

ВИЧ-1 делят на 3 группы: М, N, О. Большинство изолятов относится к группе М, в которой выделяют 10 подтипов: А, В, С, D, F-l, F-2, G, Н, I, К. Устойчивость: Чувствителен к физическим и химическим факторам, гибнет в при нагревании. Вирус может длительно сохраняться в высушенном состоянии, в высохшей крови.

Факторы патогенности, патогенез: Вирус прикрепляется к лимфоциту, проникает в клетку и репродуцирует в лимфоците. В результате размножения ВИЧ в лимфоците последние разрушаются или теряют свои функциональные свойства. В результате размножения вируса в различных клетках происходит накопление его в органах и тканях, и он обнаруживается в крови, лимфе, слюне, моче, поте, каловых массах.

При ВИЧ-инфекции снижается число Т-4-лимфоцитов, нарушается функция В-лимфоцитов, подавляется функция естественных киллеров и ответ на антигены снижается и нарушается продукция комплемента, лимфокинов и других факторов, регулирующих иммунные функции (ИЛ), в результате чего наступает дисфункция иммунной системы.

Клиника: поражается дыхательная система (пневмония, бронхиты); ЦНС (абсцессы, менингиты); ЖКТ (диареи), возникают злокачественные новообразования (опухоли внутренних органов).

ВИЧ-инфекция протекает в несколько стадий: 1) инкубационный период, составляющий в среднем 2-4 недели; 2) стадия первичных проявлений, характеризующаяся вначале острой лихорадкой, диареей; завершается стадия бессимптомной фазой и персистенцией вируса, восстановлением самочувствия, однако в крови определяются ВИЧ-антитела, 3) стадия вторичных заболеваний, проявляющихся поражением дыхательной, нервной системы. Завешается ВИЧ-инфекция последней, 4-й терминальной стадией- СПИДом.

Микробиологическая диагностика.

Вирусологические и серологические исследования включают методы определения антигенов и антител ВИЧ. Для этого используют ИФА, ИБ и ПЦР. Сыворотки больных ВИЧ-1 и ВИЧ-2 содержат антитела ко всем вирусным белкам. Однако для подтверждения диагноза определяют антитела к белкам gp41, gpl20, gpl60, p24 у ВИЧ-1 и антитела к белкам gp36, gpl05, gpl40 у ВИЧ-2. ВИЧ-антитела появляются через 2-4 недели после инфицирования и определяются на всех стадиях ВИЧ.

Метод выявления вируса в крови, лимфоцитах. Однако при любой положительной пробе для подтверждения результатов ставится реакция ИБ. Применяют также ПЦР, способную выявлять ВИЧ-инфекцию в инкубационном и раннем клиническом периоде, однако ее чувствительность несколько ниже, чем у ИФА.

Клинический и серологический диагнозы подтверждаются иммунологическими исследованиями, если они указывают на наличие иммунодефицита у обследуемого пациента.

Диагностическая иммуноферментная тест-система для определения антител к ВИЧ – включает вирусный АГ, адсорбированный на носителе, АТ против Ig человека. Используется для серодиагностики СПИДа.

Лечение: применение ингибиторов обратной транскриптазы, действующих в активированных клетках. Препараты являются производные тимидина - азидотимидин и фосфазид.

Профилактика. Специфическая - нет.

Влияние физических и химических факторов на микробы. Мутация и ее значение для практической медицины. Примеры. Значение экологии.

Действие химических и биологических факторов.

Действие химических веществ

Химические вещества могут тормозить или полностью подавлять рост микроорганизмов. Если химическое вещество подавляет рост бактерий, но после удаления их рост вновь возобновляется.

Противомикробные вещества с учетом химического строения и механизма их бактерицидного действия на бактерии можно подразделить на следующие группы: окислители, галогены, соединения металлов, кислоты и щелочи, поверхностно-активные вещества, спирты, красители, производные фенола и формальдегида.

Окислители. К этой группе относятся перекись водорода и калия перманганат.

Галогены. Хлор, йод и их препараты: хлорная известь, хлорамин Б, пантоцид, раствор йода спиртовый 5%-ный, йодинол, йодоформ.

Соединения тяжелых металлов (соли свинца, меди, цинка, серебра, ртути; металлорганические соединения серебра: протаргол, колларгол). Эти соединения способны оказывать как противомикробное, так и разнохарактерное местное действие на ткани макроорганизма.

Кислоты и щелочи. В основе бактерицидного действия кислот и щелочей лежат дегидратация микроорганизмов, изменение рН питательной среды, гидролиз коллоидных систем и образование кислотных или щелочных альбуминатов.

Красители обладают свойствами задерживать рост бактерий. Они действуют медленно, но более избирательно.

Формальдегид-бесцветный газ. В практике применяют 40%-ный водный раствор формальдегида (формалин). Газообразный и растворенный в воде формальдегид губительно влияет на вегетативные и споровые формы бактерий.

Действие биологических факторов

Действие биологических факторов проявляется прежде всего в антагонизме микробов, когда продукты жизнедеятельности одних микробов обусловливают гибель других.

Антибиотики (от греч. anti - против, bios - жизнь) - биологически активные вещества, образуемые в процессе жизнедеятельности грибов, бактерий, животных, растений и созданные синтетическим путем, способные избирательно подавлять и убивать микроорганизмы, грибы, риккетсии, крупные вирусы, простейшие и отдельные гельминты.

3. Реакция биологической активности бактериальных ферментов при ревматизме, диагностическое и практическое значение, защитная роль антител против ферментов в приобретенном иммунитете (определение антигиалуронидазы и анти О-стрептолизина).

Ревматизм - общее заболевание инфекционно-аллергического характера, при котором поражается соединительная ткань, главным образом сердечно-сосудистой системы, а также суставы, внутренние органы, центральная нервная система. Считается, что причиной развития ревматизма является активация патогенных микроорганизмов, главным образом бета-гемолитического стрептококка группы А. Именно ему отводится главная роль в этиологии и патогенезе ревматической болезни. Во-первых, заболевание развивается на фоне стрептококковой инфекции. Во-вторых, в крови больных обнаруживается большое количество антител к микроорганизмам этой группы. В-третьих, профилактика заболевания успешно проводится антибактериальными препаратами.

При ревматоидном артрите синовиальные мембраны, по невыясненным причинам, секретируют большое количество фермента глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы которая также разрушает дисульфидные связи в клеточной мембране. При этом наблюдается «утечка» протеолитических ферментов из клеточных лизосом, которые вызывают повреждения близлежащих костей и хрящей. Организм отвечает на это путём выработки цитокинов, среди которых также есть фактор некроза опухоли α TNF-α. Каскады реакций в клетках, которые запускаются цитокинами, ещё больше усугубляют симптомы болезни. Хроническое ревматоидное воспаление, ассоциированное с TNF-α, очень часто вызывает повреждения хрящей и суставов, ведущие к физической нетрудоспособности.