Вирусологические исследования

Реакция коагглютинации (РКОА) основана на способности белка А золотистого стафилококка (штамм Cowan 1) соединяться с Fc-фрагментами lg человека. При этом Fab-фрагменты остаются свободными для реакции с гомологичными антигенами.

Основываясь на этом принципе, Мазанкова Л. Н. и Косоротико-ва А. И. внедрили в пpaктику тест твердофазной коагглютинации для индикации ротавирусного антигена в фекалиях больных. В качестве диагностикума использовали микробные клетки стафилококка, обработанные гипериммунной сывороткой против ротавируса обезьян (SA 11). Титр антигена определяли по наибольшему разведению, вызывающему коагглютинацию бактерий, покрытых антителами (на ++) на твердой фазе лунок панелей из полистирола.

Авторы установили специфичность теста при обследовании 410 детей в возрасте от 1 месяца до 14 лет, из которых у 84 (21%) идентифицирована ротавирусная инфекция (Мазанкова Л. Н., Косоротикова А. И., 1989).

Применение РКОА параллельно с ИФА и РАЛ показало близкую корреляцию результатов использованных методов (Zhang Y. et al., 1989 Pereira V. et al., 1992 Jap K. et al., 1992). Однако имеются сведения о появлении неспецифических реакций с копроматериалами, которые можно устранить предварительной адсорбцией взвесью стафилококков.

В то же время, несмотря на совпадение результатов обследования материалов РКОА и ИФА, чувствительность ее и специфичность оказалась ниже, чем у ИФА и сравнима с латекс-агглютинацией (Jap К. et al., 1992).

Таким образом, результаты применения РКОА позволяют рекомендовать ее для диагностики ротавирусной инфекции в лабораториях, где отсутствует возможность использования более чувствительных и специфичных методов. Однако апробированная в последнее время модификация РКОА и радиоиммунопреципитации с использованием белка А золотистого стафилококка позволила значительно повысить чувствительность и специфичность метода и изучить иммунологический ответ к VP2, VP6 и NSP2 в сыворотках и копроматериалах детей с RV инфекцией (Colomina I. et al., 1998).

Реакция агглютинации латекса (РАЛ) применяется в лабораторной пpaктике в связи с усилившейся в последние годы тенденцией использовать в качестве носителей антигенов и антител инертных синтетических материалов. С этой целью используют полистирольные латексы — синтетические глобулы со стандартным размером частиц около 0,8 мкм.

Более мелкие по размеру частицы (0,2-0,3 мкм) оседают в реакциях медленно и требуют ультрацентрифугации в процессе приготовления диагно-стикума, крупные же ( 1 мкм) часто дают неспецифические реакции. Частицы латекса, предварительно адсорбированные антителами (антигенами), приобретают способность агглютинироваться в присутствии гомологического антигена (антитела) и визуализируют специфический комплекс антиген-антитело.

С целью повышения специфичности и чувствительности метода латексные частицы могут быть сенсибилизированы иммуноглобулинами (Amer A. et al., 1990). В связи с простотой и скоростью проведения исследования, а также низкой стоимостью латекс-агглютинация используется в лабораторной пpaктике достаточно широко: Ruggeri F. et al., 1992.

В настоящее время налажен выпуск коммерческих тест-систем для латекс-агглютинации, что послужило основанием для проведения работ по сравнительной оценке их диагностической эффективности.

Обобщенные результаты оценки РЛА и других лабораторных методов обнаружили, что показатели чувствительности и специфичности РЛА по сравнению с ПЭМ, ИФА, ЭФ в ПААГ были достаточно высоки и равнялись 70-96% и 80-100% соот-ветствено (Santos N. et al., 1989 Molyneaux P. J. et al., 1989 Amer A. et al., 1990 Hendricks M. K. et al., 1995). Применение моноклональных антител еще более повышало диагностическую ценность РЛА (Dennehy Р. et al., 1988 Zbinden R. et al., 1992 Sanchez R. et al., 1993).

Наряду с коммерческими латекс-системами исследователи применяют и лабораторные тесты, которые дают сопоставимые с ними результаты (Amer A. et al., 1990).

В то же время ряд авторов указывали на то, что применение РЛА не лишено недостатков, так как дает определенное число ложных результатов. Так, при обследовании 200 больных детей методами ИФА и РЛА выявлено 11 ложнонегативных проб при показателях чувствительности и специфичности равных 86 и 95% соответственно (Amer A. et al., 1990).

Позднее другие авторы при обследовании 585 проб стула больных детей методом РЛА и ЭФ в ПААГ получили показатели чувствительности и специфичности равные 96 и 100% соответственно. При этом обнаружено 6 ложноотрицательных и 3 ложноположительных результата в отличие от ЭФ в nAAT.(Zbinden R. et al. 1992).

По данным Hendricks М. К. et al. обследование 103 детей в возрасте от 1 месяца до 5 лет методами ПЭМ, ЭФ в ПААГ и РЛА показало, что чувствительность этих методов равнялась 84, 90 и 80%, а специфичность 100, 100 и 81% соответственно. Авторы обнаружили 15% ложноположительных результатов по данным РЛА (Hendricks М. К. et al., 1995), что может быть связано при рота-вирусном гастроэнтерите с наличием крови в исследуемом материале.

В связи с этим при получении положительных реакций в РЛА с образцами, содержащими кровь, результаты следует интерпретировать с осторожностью и подтверждать другими методами (Bendall R. et al., 1991).

Таким образом, РЛА представляет собой наиболее простую диагностическую реакцию обнаружения ротавирусов. Являясь ценным методом экспресс-диагностики и обладая высокими показателями чувствительности и специфичности, этот метод, однако, не имеет никаких преимуществ перед ИФА, ПЭМ, ЭФ в ПААГ, кроме скорости проведения реакции, и нуждается в подтверждении другими методами.

Резюмируя материалы, следует отметить, что в целом осадочные тесты находят широкое применение в лабораторной диагностике ротавирусной инфекции в связи с высокой чувствительностью и скоростью получения результатов, простотой постановки и учета, а также отсутствием необходимости использования сложного оборудования и дорогостоящих реагентов.

Диагностические методы, основанные на выявлении вирус-специфических РНК. Разработка молекулярно-биологических методов в вирусологии привела к внедрению в пpaктику ряда новых диагностических тестов, основанных на выявлении вирусных РНК.

Их использование открыло возможность подхода к молекулярной эпидемиологии и позволило решить некоторые вопросы таксономии ротавирусов. Одним из первых диагностических методов этой группы стал электрофорез вирусного генома в геле.

Электрофорез вирусных РНК в полиакриламидном геле (ЭФ в ПААГ) достаточно универсален и широко распространен как в научно-исследовательских, так и пpaктических лабораториях. Благодаря своей высокой специфичности и чувствительности он позволяет решать целый комплекс проблем, связанных с ротавирусной инфекцией, и находит применение в диагностике, эпидемиологии и профилактике.

Возможность применения этого метода обусловлена уникальным хаpaктером распределения в геле одиннадцати сегментов вирусного генома и большой устойчивостью ротавирусной РНК к действию факторов окружающей среды. Существует несколько модификаций проведения ЭФ в ПААГ.

Незначительно отличаясь друг от друга, все они основаны на экстpaкции РНК ротавирусов, разгонке выделенных РНК в полиакриламидном геле под воздействием электрического поля и визуализации результатов разгонки РНК вирусного генома. Изменения могут быть на каждом из этих этапов проведения ЭФ в ПААГ. Так, выделение РНК ротавируса может проводиться непосредственно из фекалий, минуя стадию получения очищенного вируса возможно предварительное разделение одно- и двунитчатых РНК, введение метки 32Р, обработка исследуемого материала нуклеазой S1, разрушающей однонитчатые РНК структуры варьирует состав буферных растворов, процентное содержание разделяющего и концентрирующего геля сила тока при электрофорезе, методы окраски.

Время проведения исследования составляет 24-36 часов. В результате на полосах геля после его окраски нитратом серебра или этидиум-броми-дом выявляются профили вирусной РНК, соответствующие 11 сегментам генома вируса (Unicomb L. Е. et al., 1993 Assouli S. M. et al., 1995 Bos P. et al., 1995 Васильев Б. Я. и др., 1995 Szczepaniak Z. et al., 1996 Holmes J. H., 1996 Steele A. D. et al., 1996 Markowska-Daniel J. et al., 1996 Espinoza F. et al., 1997 Adah M. et al., 1997 Wu H. et al., 1998).

При соблюдении стандартности условий проведения электрофореза расположение сегментов генома достаточно стабильно и позволяет идентифицировать изолят на основе индивидуальности его фореграммы. Следует отметить, что хаpaктер распределения сегментов генома на фореграмме является генетически устойчивым признаком, и любые изменения в аминокислотной последовательности генома влекут за собой изменение скорости миграции вирусных белков (Kuzuya М. et al., 1996).

Более того, хаpaктер фореграммы, присущей определенному изоляту, может служить в качестве инструмента для расшифровки вспышек, выявления путей и источников заражения (Oishi J. et al., 1993 Broor S. et al., 1993 Beque R. et al., 1992). К тому же, именно этот метод позволил разделить ротавирусы на две подгруппы с так называемыми «короткими» или «длинными» фо-ретипами (обусловленными меньшей или большей подвижностью 10 и 11 сегментов генома), что имеет принципиальное значение для классификации RV популяции.

Следовательно, ЭФ в ПААГ может быть с успехом использован в диагностике, эпидемиологии, классификации и по отношению к целому ряду методик (РАЛ, ГА, выделение вируса на культуре клеток) — референс -методом.

Исследования, проведенные рядом авторских коллективов, показали, что ЭФ в ПААГ обладает высокой чувствительностью и специфичностью. Сравнительное изучение этих параметров применительно ЭФ в ПААГ, ПЭМ и РЛА, проведенное при обследовании 103 детей, показало, что чувствительность составляла 90, 84 и 80%, а специфичность 100, 100 и 81% (Hendricks М. К. et al., 1995).

Аналогичные данные, с привлечением помимо указанных методов еще и ПЦР и ИФА получены Buesa J. и Husain М. Правда, чувствительность ЭФ в ПААГ, по данным этих авторов, несколько уступает результатам ПЦР и ИФА, однако специфичность составляет 100% (Husain М. et al., 1995 Buesa J. et al., 1996). Подобные результаты получены и нами при исследовании фекалий от 50 больных ОКЗ методами ПЭМ, ИФА и ЭФ в ПААГ. Показатели положительных находок в ЭФ в ПААГ составили 28% против 35% в ИФА и ПЭМ.

Однако следует отметить, что в трех пробах, где ротавирусы в ПЭМ обнаружены не были, по данным ЭФ в ПААГ зафиксирована фореграмма, хаpaктерная для ротавируса (Васильев Б. Я. и др. 1990). Более поздние наши исследования, проведенные на материале 510 больных ОКЗ с использованием ИФА, ПЭМ и ЭФ в ПААГ, позволили нам подтвердить ротави-русную этиологию заболевания в 37 и 23% соответственно (Васильев Б. Я. и др.

1995).

Maldonado A. et al. (1998) при сравнительном исследовании копроматериалов детей, госпитализированных с диареей, методами ЭФ в ПААГ и ИФА документировал RV природу заболеваний в 42,7 и 49,5% соответственно.

Необходимо отметить, что помимо горизонтального применяется и вертикальный электрофорез, который, по мнению ряда авторов, сопоставим с горизонтальным по специфичности и чувствительности, но более прост. При его проведении для визуализации результата авторы предлагают включать бромистый эти-дий непосредственно в гель и использовать один и тот же гель для нескольких исследований.

Ими также было сконструировано устройство с ультрафиолетовой подсветкой, позволяющее легко и удобно читать фореграммы (Zbinden R. et al., 1992).

Модификацию вертикального электрофореза с визуализацией фореграмм методом серебрения предложили Giardano М. О. et al. (1997). Полученные ими данные показали, что новая модификация чувствительнее, специфичнее и дешевле, чем общепринятый ЭФ в ПААГ.

Таким образом, метод ЭФ в ПААГ в настоящее время нашел широкое применение в лабораториях разных стран для диагностики RV. Многочисленные сравнительные испытания этого метода с ПЭМ, ИЭМ, РАЛ и ИФА свидетельствуют о его высокой специфичности и чувствительности, а также возможности применения ЭФ в ПААГ в качестве референс-метода при изучении новых тест-систем.

Использование электрофореза в полиакриламидном геле с целью выявления источников инфекции и путей ее распространения, а также расшифровки этиологии эпидемических вспышек явилось основой для успешного решения актуальных вопросов молекулярной эпидемиологии.

Процесс переноса белков (Western-blot) или нуклеиновых кислот (Dot-blot или Northern-blot и Southern-blot) из электрофоретической матрицы и их иммобилизация на поверхности твердой фазы называется блотингом, а полученный отпечаток — блотом. При анализе блотограмм с помощью иммунных сывороток метод называют иммуноблотингом.

В качестве зондов обычно используют либо РНК, трaнcкрибированные in vitro на матрице вирусного генома, либо клоны комплементарной ДНК, полученной на матрице вирусного генома с использованием обратной трaнcкриптазы и последующим молекулярным клонированием. Ранее метку зондов осуществляли изотопами 125J или 32Р, но в последние годы применяют нерадиоактивные метки — биотин или ферменты (щелочная фосфатаза, пероксидаза и др.), что существенно упрощает метод, поскольку снимает вопросы изотопной безопасности.

В этом случае результаты реакции фиксируются в виде цветовых пятен, образующихся под воздействием фермента на добавляемый субстрат, что свидетельствует о гибридизации зонда с РНК вируса в исследуемом материале.

• tweet