серологическая лаборатория что это такое
СЕРОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
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.
Серологические исследования широко используются в медицине для лаб. диагностики инфекционных и паразитарных болезней, определения группы крови и тканевых антигенов, видовой принадлежности белка, распознавания аутоиммунных болезней, нек-рых видов патологии беременных, гормональных нарушений, реактивности организма к антибиотикам и изучения многих других вопросов. Установление диагноза с помощью С. и. называют серодиагностикой (серологической диагностикой).
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.).
Открытие Ж. Борде в 1898 г. комплемента (см.), в присутствии к-рого иммунные антиэритроцитарные сыворотки приобретали способность лизировать эритроциты, позволило разработать реакцию связывания комплемента (см.), широко используемую в инфекционной и неинфекционной иммунологии.
Начиная с 40-х гг. 20 в. в серологических исследованиях стали применять иммунохихмические методы, а именно метку антител флюорохромами (см. Иммунофлюоресценция), изотопами (см. Радиоиммунологический метод) или ферментами (см. Энзим-иммунологический метод). Это способствовало значительному повышению чувствительности серол. реакций, т. е. возможности выявления минимальных количеств антигенов или антител. Серол. реакции различаются по способности выявлять отдельные виды антител. Реакция агглютинации, напр., хорошо выявляет IgM-антитела, но менее чувствительна для обнаружения IgG-антител. Реакции связывания комплемента и гемолиза (см.), к-рые требуют участия комплемента, не выявляют антитела, не присоединяющие комплемент, напр. IgA-антитела и IgE-антитела. В реакции нейтрализации вирусов участвуют лишь антитела, направленные против антигенных детерминант поверхности вириона, связанных с патогенностью (напр., белок gp 56 вируса венесуэльского энцефаломиелита лошадей).
Содержание
Основные типы серологических реакций
Реакции, основанные на феномене агглютинации
Реакция агглютинации бактерий с использованием соответствующей антибактериальной сыворотки — наиболее простая серол. реакция. Взвесь бактерий добавляют к различным разведениям испытуемой сыворотки крови и через определенное время контакта при t° 37° регистрируют, при каком наивысшем разведении сыворотки крови происходит агглютинация. Реакцию агглютинации бактерий используют для диагностики многих инф. болезней; бруцеллеза, туляремии, брюшного тифа и паратифов, бациллярной дизентерии (см. Райта реакция, Хаддлсона реакция), сыпного тифа (см.. Вейля — Феликса реакция).
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.
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.
Иммунофлюоресценция широко используется не только в бактериологии, вирусологии, паразитологии, но и в иммунопатологии (см.) для обнаружения гуморальных антител к тканевым антигенам человека: митохондриям, гладкой мускулатуре, клеткам желудка.
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.
Серологические исследования 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.
Серологические исследования 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 серологических 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.
Серологические исследования
Серология что это?
Серология (от лат. serum — «сыворотка», logos — «наука») представляет собой раздел иммунологии, который изучает специфику взаимодействия сывороточных антител с антигенами.
Основа диагностики — обнаружение специфических антител, которые образуются в качестве реакции на инфицирование организма определенным антигеном. В зависимости от того, какие антитела обнаружены в крови, делается вывод о характере инфекции, а количество этих антител говорит о степени активности инфекционного заболевания.
Материал, взятый на исследование в рамках серологического анализа крови, изучается на предмет наличия ВИЧ-инфекции, сифилиса и других опасных заболеваний — гepпeса, кишечных инфекций, краснухи, токсоплазмоза, xлaмидиоза, кори, вирусных гепатитов, xлaмидиоза. Кроме того, это исследование позволяет утвердить группу крови, определить специфичность белков.
Итак, серологические исследования проводят:
Таким образом серологический анализ крови помогает поставить диагноз или назначить наиболее эффективное лечение — при минимальных временных и финансовых затратах.
К достоинствам серологических исследований можно отнести:
Как проводится серологическое исследование
Забор крови проводится из локтевой вены. Важный момент — кровь берется не шприцом, а самотеком — в вену вводится игла без шприца и собирается в пробирку до пяти мл крови. Проводится процедypa с утра натощак.
В зависимости от реакций, которые лежат в основе исследования, выделяют несколько видов процедур:
К сдаче анализа необходимо подготовиться: за четыре дня пациент должен отказаться от приема сердечных препаратов, нужно также исключить алкоголь в любом его проявлении, острую и жирную еду, сладости, ограничить физические усилия, избегать стрессов.
Если не соблюдать эти правила, повышается риск ложноположительного результата. Перед назначением повторной сдачи анализов врач обязательно должен выяснить, что делал пациент за день до процедуры, и дать рекомендации по правильной подготовке к обследованию.
Серологический анализ: расшифровка
Серологическое исследование крови — анализ, который позволяет определить/подтвердить тип возбудителя инфекции, помогает специалисту поставить диагноз. Это незаменимая помощь, если врач не может подобрать лекарственную терапию, так как возбудители различных заболеваний отличаются разной чувствительностью к действию конкретных лекарств и антибиотиков.
После того, как процедypa сбора материала закончена, лаборанты приступают к следующему этапу — расшифровывают показатели. Так, если в крови у пациента антитела не обнаружены, можно делать вывод, что в организме нет инфекций — результат анализа в таком случае положительный.
Но такое положение вещей, скорее, исключение из правил: если есть симптомы заболевания, серологические исследования выявляют и доказывают наличие серьезной патологии в организме.
Сначала в организме с помощью анализа находят возбудителей заболеваний, далее оценивают количество антител, на основании чего делают вывод о том, насколько серьезно развита инфекция.
Серологическое исследование на гепатит, ВИЧ, сифилис: особенности
Сифилис. При проведении анализа на сифилис специалисты ищут белки, отвечающие за поступление в человеческий организм возбудителя инфекции — речь идет о трепонеме бледной. В качестве биологического материала в этом случае выступает сыворотка крови.
Гепатиты. Вирусные гепатиты — серьезные инфекционные заболевания, опасность которых заключается в том, что они достаточно долгое время могут жить в организме, никак себя не проявляя. Выявить заболевание в ранней фазе, когда оно лучше поддается лечению, можно проведя анализ на маркеры — маркеры появляются в крови после перенесенного заболевания или введения вакцины.
Нужно понимать, что выявление возбудителя возможно только через 1,5-2 месяца после инфицирования. Если анализ сдает беременная женщина, возможен ложноположительный результат.
Рекомендуем к просмотру медицинский сайт https://tabletix.ru/. На сайте найдете полезную информацию, врачебные мнения.
Если вы наблюдаете один или несколько из симптомов, указанных ниже, стоит задуматься о сдаче серологического анализа:
ВИЧ. Если анализ на ВИЧ показал положительный результат, это не говорит о том, что пациент инфицирован СПИДом. Если заражение произошло недавно (не более двух месяцев назад), наличие антител не позволяет определить факт развития заболевания. Назначается повторное исследование.
Серологический анализ крови — важнейший метод исследования, основное назначение которого заключается в оперативном выявлении вирусов, инфекций, микробов в организме.
Этот уникальный лабораторный «инструмент» позволяет определить любое заболевание, которое является следствием угнетения иммунитета, поэтому не ленитесь, а регулярно сдавайте анализ, чтобы иметь возможность вовремя выявить болезнь и быстро от нее избавиться.
Серологические реакции в лабораторной диагностике инфекционных заболеваний.
В защите организма от чужеродных антигенов решающую роль играют иммунологические механизмы, осуществляющиеся антителами и иммунокомпетентными клетками. Основа иммунологических механизмов – специфическая реакция между антителами или лимфоцитами (образовавшихся под воздействием попавшего в организм антигена) и антигена. Главная функция антител – связывание антигена и его дальнейшее выведение из организма.
Однако такие реакции между антителами и антигенами могут происходить и вне организма (in vitro) в присутствии электролита и возможны лишь при наличии комплементарности (структурного сходства, сродства) антигена и антитела.
Имея специфические антитела против определенного антигена можно распознать и выявить его среди других антигенов, а в сыворотке крови антитела против известного антигена.
Реакция антиген-антитело in vitro сопровождается возникновением определенного феномена – агглютинации, преципитации, лизиса.
Таким образом все серологические реакции используются с двумя целями:
1) выявление антител в сыворотке больного с помощью стандартных антигенов-диагностикумов (для серологической диагностики инфекционных болезней);
2) для выявления неизвестных антигенов по известным стандартным сывороткам, содержащим антитела определенной специфичности (для серологической идентификации возбудителей).
Например, если сыворотка больного реагирует с конкретным микробным антигеном – значит в сыворотке больного есть антитела против данного микроорганизма.
Серологическая диагностика – берут стандартный антиген (диагностикум), представляющий собой инактивированные или живые бактерии, вирусы или же их антигены (компоненты) в изотоническом растворе.
Серологическая идентификация – используют стандартные иммунные сыворотки, которые получают от иммунизированных животных (в крови животных в результате многократной иммунизации возбудителем появляется большое количество антител).
Агглютинация.
Агглютинация – серологическая реакция между антителами (агглютининами) и антигенами (агглютининогенами), размещенными на поверхности бактериальной клетки, а в результате образуется комплекс антиген-антитело (агглютинат).
Механизм агглютинации – под влиянием ионов электролита уменьшается негативный поверхностный заряд бактериальной клетки и следовательно они могут сблизиться на такое расстояние при котором возникает склеивание бактерий.
Макро- и микроскопический вид агглютината:
1) О-агглютинация (соматическая) – мелкозернистая, при микроскопии – бактерии склеиваются полюсами клеток, образуя сеть.
2) Vi-агглютинация (капсульная) – мелкозернистая, при микроскопии — склеивание бактерий происходит всей поверхностью клетки.
3) Н-агглютинация (жгутиковая) – агглютинины взаимодействуют с жгутиками обездвиживая бактерии, при микроскопии – крупнохлопчатая, склеивание бактериальных клеток в области жгутиков.
Реакция агглютинации используется для определения антител в сыворотке крови больных, например, при бруцеллезе (реакции Райта, Хеддельсона), брюшном тифе и паратифах (реакция Видаля) других инфекционных болезнях, а также при определении возбудителя, выделенного от больного. Эту же реакцию применяют для определения групп крови с использованием моноклональных антител против аллоантигенов эритроцитов.
Применяются различные варианты реакции агглютинации: развернутая, ориентировочная, непрямая и др.
Для определения у больного антител ставят развернутую реакцию агглютинации:к разведениям сыворотки крови больного добавляют взвесь убитых микробов (диагностикум)и через несколько часов инкубации при 37°С отмечают наибольше разведение (титр) сыворотки, при котором произошла агглютинация, т.е. образовался осадок.
Характер и скорость агглютинации зависят от вида антигена и антител.
Если необходимо определить возбудитель, выделенный от больного, ставят ориентировочную реакцию агглютинации,применяя диагностические антитела, т.е. проводят серотипирование возбудителя. Ориентировочную реакцию проводят на предметном стекле. К 1 капле диагностической иммунной сыворотки в разведении 1:10 или 1:20 добавляют чистую культуру возбудителя, выделенного от больного. Если появляется хлопьевидный осадок, то реакцию проводят в пробирках с увеличивающимися разведениями диагностической сыворотки, добавлял в каждую дозу сыворотки 2—З капли взвеси возбудителя. Реакцию считают положительной, если агглютинация отмечается в разведении, близком к титру диагностической сыворотки. В контролях (сыворотка, разведенная изотоническим раствором хлорида натрия, или взвесь микробов в том же растворе) осадок в виде хлопьев должен отсутствовать.
Разные родственные бактерии могут агглютинироваться одной и той же диагностической агглютинирующей сывороткой, что затрудняет их идентификацию. Поэтому пользуются адсорбированными агглютинирующими сыворотками,из которых удалены перекрестно реагирующие 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) гемагглютинации (РНГА) основана на использовании эритроцитов (или латекса) с адсорбированными на их поверхности антигенами или антителами, взаимодействие которых с соответствующими антителами или антигенами сыворотки крови больных вызывает склеивание и выпадение эритроцитов на дно пробирки или ячейки в виде фестончатого осадка. РНГА применяют для диагностики инфекционных болезней, определения гонадотропного гормона в моче при установлении беременности, для выявления повышенной чувствительности к лекарственным препаратам и гормонам и в некоторых других случаях.
Реакция торможения гемагглютинации (РТГА) основана на блокаде, подавлении 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 групп крови применяют для установления системы АВО с помощью РА эритроцитов, используя антитела к группам крови А(II), В(III). Контролем служит сыворотка, не содержащая антител, т.е. АВ(IV) группы крови, антигены, содержащиеся в эритроцитах групп А(II), В(III); отрицательный контроль не содержит антигенов, т.е. используют эритроциты группы 0 (I).
В реакции агглютинации для определения резус-фактора используют антирезусные сыворотки (не менее двух различных серий). При наличии на мембране исследуемых эритроцитов резус-антигена происходит агглютинация этих клеток. Контролем служат стандартные резус-положительные и резус-отрицательные эритроциты всех групп крови.
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. 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 антирезусные 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.
Реакция коагглютинации— разновидность РА: клетки возбудителя определяют с помощью стафилококков, предварительно обработанных иммунной диагностической сывороткой. Стафилококки, содержащие белок А, имеющий сродство к иммуноглобулинам, 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.
Схема постановки реакции агглютинации.
Что показывает серологический анализ крови?
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, выpaбатываемые 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 пoлoвым 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, xлaмидиоз, гepпeс и другие заболевания позволяет быстро выявить наличие антител.
Вирусные и инфекционные заболевания
Серологический анализ активно используется гастроэнтерологами, гепатологами и инфекционистами для диагностики вирусного гепатита.
Терапевт также может назначить прохождение этого анализа в случае подозрений на инфекционные и вирусные заболевания. Для того чтобы подтвердить диагноз, проводится серологический анализ крови на паразитов с целью определения специфических антител. Это делается при энцефалите, бруцеллезе, аллергических реакциях.
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:
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 гepпeса 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.
Серологическое исследование крови
Что такое серологическое исследование крови?
Объект серологии — антигены и антитела
Серологическое исследование (СИ) основано на способности антигенов и антител связываться друг с другом. СИ позволяет с точностью выявить наличие у пациента определённого вируса либо бактерии, группу крови и резус, реактивность организма к антибиотикам, аутоиммунные заболевания, гормональные нарушения, индивидуальную специфичность белков, определить эффективность терапии.
Система иммунитета борется с проникающими в организм болезнетворными микробами (антигенами) при помощи антител, при этом создавая к каждому из вирусов, паразитов либо бактерий свой определённый тип защиты.
Способность иммунитета выpaбатывать особые вещества, нейтрализующие вредоносные частицы, была известна учёным давно. Но увидеть реакцию антиген-антитело в лабораторных условиях удалось только в конце XIX века. Было обнаружено, что в результате образования связки, комплексы выпадают в осадок, образуя хлопья либо помутнение. Такие реакции получили названия агглютинации и преципитации. В XX веке серология — наука о свойствах сыворотки, стремительно развивалась, обнаруживались новые методы диагностирования на основе реакций антиген-антитело. На сегодняшний день существует множество способов выявления иммунных комплексов, а СИ являются незаменимым звеном в диагностике, лечении, создании новых медицинских препаратов и вакцин.
Показания к проведению анализа.
Серологические исследования широко применяется в акушерстве
Серологические исследования сопровождают современного человека на протяжении всей жизни. Первые анализы на выявление определённых антител проводятся, когда малыш находится ещё в утробе. Беременная женщина сдаёт кровь на различные СИ для определения возможного резус-конфликта либо инфекций, способных навредить вынашиваемому плоду. Когда ребёнок появляется на свет, его ожидают серологические исследования, позволяющие диагностировать врождённые заболевания. Впоследствии анализы сдаются по следующим причинам:
Подготовка к исследованию.
Прием препаратов желательно отменить накануне теста
Так как серологические исследования охватывают широкий спектр анализов, в каждом конкретном случае может понадобиться определённая подготовка, но существуют общие правила сдачи серологического теста:
Методы проведения серологического исследования.
В серологии может применяться большое число методов
Все методики определения комплексов антиген-антитело (Аг-Ат) основываются на использовании известного Аг либо Ат в поиске неизвестного. Если необходимо обнаружить Аг, необходимы диагностические иммунные сыворотки с содержанием специфических Ат. Если целью СИ является выявление Ат, используются диагностикумы — взвеси, содержащие определённые Аг.
Серологические анализы могут отражать качественный либо количественный результат. При качественном исследовании итог может быть отрицательный или положительный, то есть искомый элемент либо обнаружен, либо нет. Количественный итог выражается в виде числового значения либо знаками «+» (обычно от одного до четырёх).
Непрямая гемагглютинация — один из методов диагностики
Методы серологических исследований:
Иммунофлюорисцентный метод.
«Свечение» в темнопольном микроскопе
Данный метод основан на использовании Ат, меченных флуоресцентным веществом. Чаще всего в качестве метки используется флуоресцеинизотиоционат, обладающий зелёным свечением в лучах ультрафиолета. Результат анализа оценивается по степени яркости свечения. Может быть использован ручной метод определения при помощи люминесцентного микроскопа, оптического микроскопа с люминесцентной насадкой, а также автоматический способ с применением микрочипового цитомера, проточного цитомера либо роботизированного флуоресцентного микроскопа.
РИФ проводится прямым и непрямым методом. Прямой способ означает непосредственное связывание сорбированного Аг с меченым Ат. Непрямой метод подразумевает использование немаркированных Ат для связки с Аг, а затем добавление меченых Ат, что позволяет избежать неспецифических реакций.
Иммуноферментный анализ.
Иммуноферментный анализ как метод серологической диагностики
ИФА основан на выявлении комплексов Аг-Ат при помощи маркирования одного из компонентов. В качестве метки используются различные ферменты, которые в результате ферментативной реакции образуют окрашивание. Существуют разнообразные методы ИФА, их можно классифицировать как гомогенные и гетерогенные методы.
Гомогенные означают, что все этапы реакции происходят в растворе.
Гетерогенные методы включают разделение на фазы с использованием твёрдого носителя.
Гомогенно-гетерогенные способы основываются на том, что комплексы Аг-Ат формируются в растворе, а затем для разделения используется твёрдая фаза.
Существует множество вариаций методов ИФА, некоторые из них представлены ниже.
Какие инфекции помогает выявить серологическое исследование.
Серологическая диагностика позволяет выявить возбудителя
Если у пациента присутствует определённая симптоматика либо иные исследования указывают на заболевание, назначается серологический анализ.
Серологические исследования используют для диагностики следующих инфекций:
Преимущества серологического метода исследования в диагностике инфекций.
Серологическая диагностика — быстро и доступно
СЕРОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Серологические исследования — это методы изучения определенных антител или антигенов в сыворотке крови больных, основанные на реакциях иммунитета. С их помощью также выявляют антигены микробов или тканей с целью их идентификации.
Обнаружение в сыворотке крови больного антител к возбудителю инфекции или соответствующего антигена позволяет установить причину заболевания.
Серологические исследования применяют также для определения антигенов групп крови, тканевых антигенов и уровня гумopaльного звена иммунитета.
Серологические исследования включают в себя различные серологические реакции:
1. Реакция агглютинации.
2. Реакция преципитации.
3. Реакция нейтрализации.
4. Реакция с участием комплемента.
5. Реакция с использованием меченых антител или антигенов.
Реакции агглютинации — это простые реакции склеивания корпускулярных антигенов с помощью антител.
Различают:
— прямые реакции агглютинации, которые используют для выявления антител в сыворотке крови больного. Добавление взвеси убитых микробов к сыворотке больного вызывает образование хлопьевидного осадка (положительная реакция склеивания микробов антителами). Используется для определения брюшного тифа, паратифа и др.
— реакция пассивной, или непрямой гемагглютинации основана на использовании эритроцитов с адсорбированными на их поверхности антигенами, взаимодействие которых с соответствующими антителами сыворотки крови больных приводит к образованию фестончатого осадка. Используется для определения беременности, выявления повышенной чувствительности больных к лекарственным препаратам и гормонам;
— реакция торможения гемагглютинации основана на способности антител иммунной сыворотки нейтрализовать вирусы, которые в результате теряют свойство склеивать эритроциты. Используется для диагностики вирусных болезней;
— реакция коагглютинации — разновидность реакции агглютинации, в которой антигены возбудителя определяют с помощью стафилококков, предварительно обработанных иммунной диагностической сывороткой.
Реакции преципитации — реакции, в которых происходит осаждение комплекса антиген-антитело. Антиген в данном случае должен быть растворимым. Осадок комплекса антиген-антитело называется преципитатом. Реакцию ставят путем наслоения раствора антигена на иммунную сыворотку. При оптимальном соотношении антиген-антитело на границе этих растворов образуется непрозрачное кольцо преципитата. Диаметр кольца преципитации пропорционален концентрации антигена. Наибольшее распространение получила реакция преципитации в полужидком геле агара (двойная иммуно-иммунодиффузия, иммуноэлектрофорез и др.). Реакцию используют для определения содержания в крови иммуноглобулинов различных классов, компонентов системы комплемента.
Реакция нейтрализации основана на способности антител иммунной сыворотки нейтрализовать повреждающее действие микроорганизмов или их токсинов на чувствительные клетки или ткани. При отсутствии повреждающего эффекта смеси антител и микробов или их токсинов на культуру клеток говорят о специфичности взаимодействия комплекса антиген-антитело.
Реакции с участием комплемента
Реакции с участием комплемента основаны на активации комплемента в результате присоединения его к комплексу антиген-антитело. Если комплекс антиген-антитело не образуется, то комплемент присоединяется к комплексу эритроцит-антиэритроцитарное антитело, вызывая тем самым гемолиз (разрушение) эритроцитов (реакция радиального гемолиза). Применяется для диагностики инфекционных болезней, в частности, сифилиса.
Реакция с использованием меченых антител или антигенов
Реакция основана на том, что антигены тканей или микробы, обработанные иммунными сыворотками, меченными флюорохромами, способны светиться в ультрафиолетовых лучах люминисцентного микроскопа (реакция иммунофлюоресценции).
В иммуноферментном анализе вместо флюорохромов иммунную сыворотку можно метить ферментом (пероксидазой хрена или щелочной фосфатазой). Реакцию оценивают по окрашиванию раствора в желто-коричневый (пероксидаза) или желто-зеленый (фосфотаза) цвет.
Радиоиммунологический метод — количественное определение антител или антигенов, меченых радионуклидами, с применением аналогичных антигенов или антител.
Методы применяют для выявления антигенов микробов, определения гормонов, ферментов, лекарственных веществ и иммуноглобулинов.