Кількість інфекційних захворювань, не дивлячись на заходи профілактики, залишається високим. Проте поліпшуються методи їх діагностики та виникають нові способи ідентифікації збудників. Це дає змогу контролювати епідемії, оцінювати якість вакцинації та ефективність лікування
За допомогою ранньої лабораторної діагностики вірусних інфекцій можна визначити не лише етіологію вірусного захворювання, а й необхідні протиепідемічні заходи:
- ізоляція;
- госпіталізація;
- вакцинація або специфічна профілактика;
- карантин тощо.
Як дотриматися нових вимог до управління вакцинами
Для діагностики інфекційних захворювань використовують різні методи, зокрема:
- мікроскопічний – застосовують для виявлення збудника безпосередньо в матеріалі (кров, випорожнення, мазки чи змиви та ін.);
- мікробіологічний (бактеріологічне та вірусологічне дослідження) – досліджують матеріал від хворого, залишки харчових продуктів для виявлення збудника захворювання та контролю ефективності лікування, виявлення бактеріоносійства, обстеження осіб з декретованих груп;
- біологічний – полягає у відтворенні захворювання на тваринах;
- імунологічний (серологічний) – виявляють антитіла до збудника чи антигени збудника в біологічних матеріалах;
- алергологічний – фіксують реакцію підвищеної чутливості після введення в організм специфічних алергенів;
- молекулярно-біологічний – виявляють генетичний матеріал збудника (нуклеїнові кислоти) в досліджуваному матеріалі.
Методи виявлення вірусу поділяють на прямі (виявляють сам вірус чи його генетичний матеріал) та непрямі (виявляють відповідь організму на вірус).
Характеристики | Прямі методи | Непрямі методи |
Що виявляють | Виявляють сам вірус, його геном чи вірусні антигени безпосередньо в клінічному матеріалі, отриманому від пацієнта | Виявляють специфічні антитіла, що утворюються у відповідь на проникнення вірусу в організм |
В який період захворювання показані | На ранніх термінах захворювання (з перших днів) | На пізніх термінах захворювання (з 1-2 тижня хвороби) |
Приклади | - молекулярно-генетичні методи – метод полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР);
- імунохімічні методи – імуноферментний аналіз (ІФА), імунохроматографічний метод (ІХГ), радіоімунний аналіз;
- вірусологічний метод – вирощування вірусу на поживному середовищі та його подальша ідентифікація;
- вірусоскопічні – електронна мікроскопія, імунна електронна мікроскопія
| - реакція пасивної гемаглютинації;
- імуноферментний аналіз;
- імуноблотинг;
- реакції нейтралізації
|
Увага! Антиген — це речовина, чужорідна організму людини за генетичними ознаками. Коли антиген потрапляє в організм людини, останній у відповідь синтезує білок — антитіло. Тобто антиген спричиняє імунну відповідь організму.
Вірусоскопічні методи
Вірусоскопічні методи дозволяють виявити вірус в досліджуваному матеріалі з використанням мікроскопії.
З огляду на механізм виникнення й розвитку хвороби й, відповідно, ймовірний діагноз, варто зібрати такий матеріал для дослідження:
- при гострих респіраторних вірусних інфекціях — змив з носоглотки;
- при симптомах ентеровірусної інфекції — змив з носоглотки та кал;
- при ураженні шкіри та слизових оболонок, зокрема при симптомах герпевірусної інфекції, вітрянки тощо — зішкреби, вміст пухирців;
- при екзантемних інфекціях, зокрема при підозрі на кір, краснуху — змив з носоглотки;
- при наявності запальних захворювань утерти, сечового міхура та простати – еякулят;
- при симптомах запальних захворювань жіночих статевих органів – матеріал з вульви, піхви, матки.
Для успішного виділення вірусів клінічний матеріал хворого слід брати якнайшвидше.
Метод | Переваги | Недоліки |
Електронна мікроскопія | Вдається визначити форму та структуру вірусу та виявити ультраструктури вірусу. Електронний мікроскоп здатен збільшувати зображення до 2 млн разів. Сучасні прилади дозволяють не лише побачити об’єкт, але й визначити його хімічний склад | Серед недоліків слід зазначити: - складність проведення дослідження – підготовка зразка досліджуваного матеріалу займає багато часу;
- висока вартість дослідження;
- необхідність в підготовлених фахівцях;
- потреба в спеціальному обладнанні;
- викривлення кольору досліджуваного матеріалу, що дає змогу побачити чорно-білий варіант зображення
|
Імунна електронна мікроскопія | Особливість імунної електронної мікроскопії полягає в додаванні специфічних антитіл до клінічного матеріалу. У результаті взаємодії антитіл з вірусом утворюються комплекси «антиген-антитіло», що після негативного контрастування легше виявити. Перевагами методу є: - висока специфічність;
- висока роздільна здатність (забезпечує надвисоку деталізацію);
- можливість побачити розташування молекул в органелах чи на поверхні вірусів
| Серед недоліків слід зазначити: - складність підготовки зразків для дослідження;
- неможливість вивчити живі клітини;
- висока вартість та трудомісткість дослідження
|
Звітність щодо вакцинації: хто, як, навіщо
Імунохімічні методи ідентифікації вірусів
Імунохімічні методи ідентифікації вірусів дозволяють виявити вірус в біологічному матеріалі чи визначити наявність антитіл до вірусу. В основі усіх імунохімічних методів лежить імунна реакція між вірусом та специфічним антитілом.
Імунохімічні методи поділяють на прямі та непрямі.
Метод | Особливості виконання | Переваги та недоліки |
Імуноферментний аналіз | Є найпоширенішим методом завдяки автоматизації та високій точності результатів. Грунтується на тому, що антитіла, позначені ферментами, поєднують зі зразком пацієнта. Фермент змінює колір розчину | Перевага ІФА полягає в можливості виявити різні антигени, а це дає змогу використовувати для дослідження різноманітний клінічний матеріал хворого. Окрім того, за ІФА можна визначити кількість антигенів. Тому за допомогою цього методу оцінюють клінічний перебіг захворювання та ефективність лікування, проводять скринінг інфекцій. Серед недоліків слід зазначити можливість хибних результатів дослідження |
Метод імунофлуоресценції | Антитіла мітять флуоресцентним барвником. Після поєднання мічених антитіл з матеріалом пацієнта відбувається реакція зв’язування з вірусом. Результати реакції визначають за появою специфічного світіння препарату в люмінесцентному мікроскопі | Метод гарно зарекомендував себе швидкої діагностики вірусних інфекцій, зокрема, для швидкого з’ясування етіології ГРВІ під час аналізу мазків-відбитків зі слизової оболонки верхніх дихальних шляхів. Для успішних результатів важливо, щоб у клінічному матеріалі хворого був високий вміст інфікованих клітин. Це можливо, якщо матеріал відбирають в максимально ранні терміни від початку захворювання. Однак для виконання дослідження необхідне спеціальне обладнання, що є недоліком методу |
Радіоімунний аналіз | Під час радіоімунного аналізу антитіла позначають радіоізотопами. Потім такі антитіла зв’язуються в комплекс з антигенами з клінічного матеріалу хворого і їх виявляють гамма-лічильниками. Зазвичай радіоімунний аналіз використовують для визначення вірусних гепатитів | У цього методу є певні недоліки — необхідність працювати з радіоактивними речовинами та потреба в коштовному обладнанні (наприклад, гамма-лічильники) |
Імуноблотинг (Вестерн-блот) | Високоточний сучасний метод ідентифікації вірусів, що поєднує електрофорез та імуноферментний аналіз. Метод дозволяє виявити специфічні білки та антитіла до них | Використовують для підтвердження діагнозу, виявлення антитіл до окремих білків вірусу. Метод має обмежене застосування через складність виконання |
Реакції аглютинації | За наявності антигену збудника (вірус, деякі види бактерій) виникає реакція аглютинації. Наступний крок – розведення рідини та визначення титру цільового антигену чи антитіла | Перевага методу – змога швидко отримати результат, недолік – нижча чутливість в порівнянні з іншими серологічними методами |
Реакція нейтралізації | Один із найспецифічніших серологічних методів. Метод полягає в поєднанні суміші вірусу із специфічною сироваткою та веденні її у культуру клітин чи лабораторних тварин. При наявності вірусу виникають специфічні ураження клітин | Метод є високоспецифічним, проте його виконання тривале по часу та складне у виконанні |
Реакція гальмування гемаглютинації | Суть методу полягає у тому, що антитіла блокують гемаглютинацію, спричинену дією вірусу | Метод простий та недорогий у виконанні, проте його можна застосувати лише для гемаглютинуючих вірусів |
Реакція зв’язування комплементу | При утворенні комплексу антиген-антитіло витрачається комплемент. Індикаторна система дозволяє оцінити результати реакції за результати реакції за цим параметром | Метод не є високочутливим, тому його часто замінюють іншими сучаснішими методами |
Велике значення в діагностиці вірусних захворювань мають генно-інженерні дослідження. Саме завдяки їм розроблена система отримання моноклональних антитіл. Це такі антитіла, які виробляють імунні клітини, що належать одному клону, тобто походять від однієї клітини-попередниці. Завдяки цьому вдалося підвищити специфічність та чутливість діагностичних методів визначення вірусних антигенів методом ІФА.
Полімеразна ланцюгова реакція
Усі віруси мають генетичний апарат (геном), представлений ДНК або РНК. Раніше класичним методом виявлення вірусного геному вважали високоспецифічний метод гібридизації нуклеїнових кислот. Нині широко використовують спосіб виділення геному вірусу за допомогою полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР), тобто багаторазове повторення циклів синтезу специфічної для вірусу послідовності ДНК. Цей метод дає змогу виявити в досліджуваному матеріалі навіть декілька копій ДНК вірусу. Широко застосовують ПЛР у лабораторній діагностиці не лише вірусних інфекцій. Це один з основних методів виявлення збудника захворювання.
За допомогою ПЛР можна виявити геном вірусу починаючи з 3-6 доби від моменту інфікування, а також під час «серологічного вікна».
До переваг методу можна віднести:
- висока чутливість та висока специфічність;
- відтворюваність;
- експресність виконання;
- потреба в невеликій кількості досліджуваного матеріалу
Це дає можливість визначити етіологію вірусної інфекції, навіть якщо вірус не виділили. Клінічний матеріал для виявлення антитіл — сироватка крові. Успішність діагностики залежить від специфічності реакції та дотримання часових умов взяття крові, необхідних для вироблення антитіл організмом.
Отже, усі лабораторні методи діагностики спрямовані на виявлення вірусу, вірусного антигену або нуклеїнової кислоти, а також антитіл.
