№ 35 Реакция иммунофлюоресценции. Механизм, компонен­ты, применение.
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 антителами образуются светящиеся комплексы антиген - антитело, которые обнаруживаются при люминесцентной микроскопии.

РИФ

Реакция иммунофлюоресценции основана на взаимодействии противохламидийного АТ с родоспецифическим хламидийным антигеном. Существует два типа реакции иммунофлюоресценции - прямой и непрямой. В первом случае непосредственно специфическое антитело мечено флюорохромом и реакция проходит в один этап, что значительно сокращает сроки исследования. Во втором случае специфическое антитело не имеет метки, а для выявления комплекса АГ-АТ, образовавшегося на первом этапе, используют вторые меченые антитела, специфичные к антихламидийным антителам. Результат реакции оценивают визуально при помощи люминисцентного микроскопа.

Помимо импортных появились отечественные наборы для диагностики хламидийной инфекции реакцией прямой иммунофлюоресценции, которые практически не уступают по специфичности и чувствительности, но имеют значительно более низкую цену.

Материалом для исследования служат мазки-отпечатки, приготовленные с соблюдением правил. Мазки для РИФ готовятся на специальных деколированных стеклах в пределах ограниченной площадки диаметром 8 - 10 мм. После этого их высушивают на воздухе и фиксируют, погружая на 5 - 10 минут в холодный 96% (лучше абсолютный) этиловый спирт или нанося на препарат 0.1 - 0.15 мл охлажденного безводного ацетона до полного его испарения. Фиксированные препараты можно исследовать сразу или при необходимости хранить при комнатной температуре в течение суток или при -20°С в течение 2 недель (при этом необходимо исключить доступ влаги при хранении и доведении препарата до комнатной температуры перед исследованием при помощи полиэтиленового пакета и селикагеля).

При проведении прямой РИФ на препарат наносят раствор меченых антител в количестве, необходимом для полного покрытия мазка (25 - 30 мкл). Препарат инкубируют в горизонтальном положении во влажной камере в течение 15 минут при +37°С. Подсыхание реагента недопустимо во избежание ложноположительных результатов. Далее мазок промывают в проточной воде 30 сек, прополаскивают в дистиллированной воде, высушивают и готовят к микроскопии.

При проведении непрямой РИФ на препарат наносят необходимое количество раствора антихламидийных антител и проводят первую инкубацию в тех же условиях, что и при проведении прямой РИФ. Затем препарат промывают, высушивают на воздухе и наносят второй реагент - меченые антитела к хламидийным АТ и проводят вторую инкубацию так же во влажной камере при +37°С 15 минут. После промывания препарат высушивают и готовят к микроскопии. Готовые препараты рекомендуется просматривать сразу. При необходимости возможно хранение окрашенных препаратов в течение 1 - 2 суток при +2-8°С в темном месте без доступа влаги.

Микроскопию проводят с использованием иммерсионной системы. Возможны два варианта иммерсионной микроскопии:

1. Масляная иммерсия: На готовые высушенный препарат наносят 20 - 25 мкл монтирующей жидкости (глицерин, забуференный фосфатным буфером с рН 7.2 - 7.6), покрывают его обезжиренным покровным стеклом, на которое затем наносят каплю нефлюоресцерующего иммерсионного масла и микроскопируют объективом (маркировка “Л” - люминисцентный) с увеличением 90 и окуляром с увеличением 5.

2. Водная иммерсия: на готовый препарат наносят каплю 20 мкл фосфатного буфера с рН 7.4 и микроскопируют объективом для водной иммерсии (маркировка - белая полоса и “Л” - люминисцентный) с увеличением 60 и окуляром с увеличением 5. Водная иммерсия дает более ровное, яркое и четкое свечение.

РИФ позволяет выявлять антигенные структуры как элементарных, так и ретикулярных телец. ЭТ расположены преимущественно внеклеточно, округлой формы с ровными краями, мелкие (размер 1:100 - 1:150 по отношению к окружающим их клеткам), однородной структуры, имеют яркое специфическое изумрудно-зеленое свечение, которое при работе микровинтом может давать дифракционные кольца (кольца Дилекторского). РТ встречаются значительно реже, располагаются преимущественно внутриклеточно, имеют менее однородную структуру, более полиморфны, но также с четкими краями и обладают ярким специфическим изумрудно-зеленым свечением. Любой другой флюоресцирующий материал неправильной формы, неровными нечеткими краями, имеющий неяркую зеленую окраску, либо свечение другого цвета относится к артефактам. Интенсивность, яркость и оттенок специфического свечения зависит от рН монтирующей жидкости или буфера используемого для микроскопии. Большая интенсивность свечения ФИТЦ в щелочной среде увеличивает чувствительность метода, но ведет к увеличению числа объектов с неспецифическим свечением, а, следовательно, к ложноположительным результатам. В кислой среде интенсивность свечения ФИТЦ падает, что может дать ложноотрицательный результат. Сопутствующая микрофлора, а также ядра окружающих клеток неспецифически окрашиваются в различные оттенки оранжевого цвета бромистым индием, их цитоплазма - в различные оттенки кирпично-коричневого цвета синькой Эванса.

Для получения достоверного результата рекомендуется просматривать многие поля зрения препарата. Результат считается положительным в том случае, если препарат содержит клетки эпителия и удается обнаружить не менее 6 элементарных телец, имеющих все вышеперечисленные признаки.

Обнаружение меньшего количества возбудителя делает результат сомнительным и требует повторного исследования, желательно на фоне провокации (пищевая - алкоголь, медикаментозная - инъекция пирогенала, механическая - массаж уретры на буже). Контроль излеченности следует проводить не ранее чем через две недели, так как возможно сохранение не элиминированного антигенного материала нежизнеспособного возбудителя, что будет давать ложноположительные результаты. Получение 3 отрицательных результатов исследования у мужчин в течение месяца и у женщин в течение 3 менструальных циклов, отсутствие клинических проявлений хламидийной инфекции свидетельствует о выздоровлении.

РИФ при правильной подготовке пациента, соблюдении правил взятия материала и постановки реакции является высокочувствительным и специфичным методом диагностики урогенитального хламидиоза и позволяет выявлять возбудителя у 90 - 95% больных. Данный метод относительно дешев, прост в выполнении, высокоинформативен, не требует специального дорогостоящего оборудования, позволяет быстро получить результат (0.5 - 1 час) и визуально контролировать качество взятия материала для исследования.

Методы, использующие принципы молекулярной биологии

В группу входят методы ДНК-зондов и полимеразной цепной реакции (ПЦР), которые позволяют выявить генетический материал возбудителя в исследуемом биоматериале. Наборы для диагностики хламидиоза ДНК-зондами находятся пока на стадии разработки и клинических испытаний.

ПЦР активно внедряется в практику лабораторной диагностики. Метод основан на выделении специфической последовательности ДНК или РНК возбудителя при помощи комплементарных праймеров, последующего ее многократного копирования и накопления для дальнейшего выявления обычными методами детекции (электрофорез или ИФА). Данный метод обладает высокой специфичностью и чувствительностью, практически приближающейся к культуральному и позволяет обнаружить единичных возбудителей в исследуемом материале. Метод ПЦР требует специального дорогостоящего оборудования, отдельной специально оснащенной лаборатории, соответствующей подготовки и высокой квалификации медицинского персонала. Вместе с тем, отсутствие сертификации используемых в России праймеров и достаточного опыта применения метода ПЦР, специфичность исследуемого материала, частая его контаминация сопутствующей микрофлорой (что может давать ложноположительные результаты) не позволяет однозначно судить о его ценности при диагностике урогенитального хламидиоза.

Таким образом, в настоящее время наиболее доступным, простым и в то же время высокоинформативным методом диагностики урогенитального хламидиоза и установления излеченности является реакция прямой иммунофлюоресценции (РИФ). Контроль за динамикой течения заболевания и эффективностью лечения следует проводить, определяя титр антихламидийных антител в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа (ИФА).

Реакция иммобилизации бледных трепонем (РИБТ). Обязательным условием является исключение перед обследованием приема больным антибиотиков, которые оказывают токсическое действие на бледные трепонемы, вызывая их неспецифическое обездвижение.

Положительные результаты РИБТ обнаруживаются примерно с середины вторичного свежего периода сифилиса, и могут длительно сохраняться после проведенного лечения. При необходимости метод используют для выявления АТ в СМЖ, это исследование отличает высокая специфичность, но низкая чувствительность (около 40 %).

РИБТ мало пригодна для диагностики ранних форм сифилиса ввиду позднего (не ранее 8–9 недель от момента заражения) появления АТ-иммобилизинов; метод может давать ложноположительные результаты, в особенности у больных с аутоиммунной патологией, злокачественными заболеваниями, диабетом. Кроме того, РИБТ – достаточно сложный, трудоемкий и дорогостоящий анализ, требующий высокой квалификации персонала и наличия вивария, в связи с чем в последние годы он используется лишь в отдельных лабораториях. В диагностике РИБТ применяется как реакция-арбитр при расхождении результатов других серологических исследований, для дифференцирования ложноположительных результатов и при установлении диагноза поздних форм сифилиса.

Реакция связывания комплемента с трепонемным антигеном (РСК с ТА) .Чувствительность метода – около 80 %, специфичность – 98 %. Метод входил в состав комплекса стандартных серологических реакций на сифилис, регламентированного приказом Минздрава СССР № 1161 от 02.09.1985 «О совершенствовании серологической диагностики сифилиса». В настоящее время использование этой реакции, как и РСК с кардиолипиновым антигеном, ограничено отдельными лабораториями.

Реакция иммунофлуоресценции (РИФ) . Для диагностики сифилиса используют несколько модификаций РИФ: РИФ-ц – для выявления АТ в СМЖ, РИФ-200 (тестируемую сыворотку перед реакцией разводят в 200 раз); РИФ-абс (РИФ с абсорбцией), IgM-РИФ-абс (для определения АТ IgM). По чувствительности и специфичности РИФ-абс не уступает РИБТ, но выполнение этого метода намного проще. Результаты РИФ-абс становятся положительными с 3–й недели после заражения (до появления твердого шанкра или одновременно с ним), это метод ранней диагностики сифилиса. Нередки положительные результаты исследования спустя много лет после полноценного лечения раннего сифилиса, а у больных с поздним сифилисом – на протяжении десятилетий.

Показания для выполнения РИФ-абс:

• положительные результаты НТТ у беременных при отсутствии клинических и анамнестических данных, свидетельствующих о сифилисе;
• обследование лиц с различными соматическими и инфекционными заболеваниями, при которых отмечают положительные результаты НТТ;
• обследование лиц с клиническими проявлениями, характерными для сифилиса, но с отрицательными результатами НТТ;
• ранняя диагностика сифилиса;
• в части случаев – как критерий успешности противосифилитического лечения: переход положительной РИФ-абс в отрицательную после лечения является 100% критерием излеченности сифилиса.

IgM–РИФ–абс применяют для раздельного выявления АТ классов Ig, что представляет особый интерес при диагностике врожденного сифилиса, когда АТ к трепонеме, синтезированные в организме ребенка, представлены IgM, а АТ IgG имеют материнское происхождение. Показаниями к проведению этого исследования являются: диагностика врожденного сифилиса; оценка результатов лечения раннего сифилиса.

РИФ обладает высокой чувствительностью (98,5%) и специфичностью (99,6%) практически при всех формах сифилиса. Недостатками РИФ являются: невозможность автоматизации исследования и учета результатов; трудности приготовления качественного антигена из взвеси бледных трепонем, полученных из яичка зараженного кролика; субъективизм в оценке результатов.

Реакция пассивной гемагглютинации (РПГА) . Сопоставление результатов, полученных при использовании РПГА и РИБТ, РИФ–абс, КСР, МРП показало высокую чувствительность и специфичность РПГА при диагностике сифилиса, совпадающую с результатами РИФ–абс.

РПГА может быть выполнена в качественном и количественном вариантах, существуют их макро- и микромодификации. Количественный метод РПГА позволяет оценить концентрацию специфических трепонемных АТ в крови. Титры от 1: 640 и ниже характерны для пациентов, леченных по поводу сифилиса в прошлом. Более высокие титры – обычно для активной нелеченной инфекции.

Положительные результаты РПГА, как правило, отмечают спустя 3 недели после появления твердого шанкра и далее у пациентов, перенесших сифилис, в течение многих лет, нередко пожизненно.

Чувствительность РПГА составляет 76% при первичном сифилисе; 100% при вторичном сифилисе; 97% при скрытом сифилисе; 94% при позднем сифилисе. Специфичность РПГА выше, чем специфичность РИФ–абс, составляет 99%.

Благодаря соотношению высокой специфичности, чувствительности, простоты выполнения, стандартизации реагентов среди трепонемных тестов для серодиагностики сифилиса РПГА стабильно занимает лидирующее место в клинической практике в мире.

Особые преимущества ИФА заключаются: в высокой чувствительности и специфичности метода; автоматизации постановки реакции; высокой степени стандартизации; возможности исследования большого количества образцов сывороток; в количественном учете и объективной документации полученных результатов; возможности одновременного определения титра противотрепонемных АТ разных классов (IgG и IgM) в одном образце; пригодности для ранней диагностики сифилиса и диагностики врожденного сифилиса; в удобстве применения для тестирования крови в службе переливания крови; применимости в качестве подтверждающего специфического трепонемного теста. Чувствительность ИФА 98–100%, специфичность 96–100%.

К недостаткам ИФА можно отнести: непригодность для исследования единичных образцов; более длительный срок до получения результата, и меньший срок годности ИФА-наборов, например, по сравнению с РПГА.

Иммунный блот (ИБ). Одним из современных методов диагностики сифилиса является ИБ для определения АТ IgG либо IgM к определенным АГ бледной трепонемы.

Метод обладает высокой чувствительностью (до 100%,), специфичностью (98%) и воспроизводимостью (100%). Исследование дает возможность изучения спектра АТ сразу к нескольким АГ T.pallidum, применения высокоочищенных рекомбинантных и пептидных АГ, снижающих до минимума неспецифическую реактивность сывороток.

Все это определяет возможность предпочтения применения метода ИБ перед другими трепонемными тестами для верификации диагноза сифилиса в сложных случаях, в частности, для диагностики сифилиса во второй половине инкубационного периода, скрытого врожденного сифилиса в первые дни жизни ребенка, для выявления скрытого сифилиса у лиц со слабым гуморальным ответом, а также для дифференцирования ложноположительных результатов других тестов.

Реакция иммунофлюоресценции (РИФ) — серологическая реакция, позволяющая выявить антитела к известным антигенам. Метод заключается в микроскопии окрашенных мазков.

Данную реакцию используют в иммунологии, вирусологии и микробиологии. Она позволяет определить наличие вирусов, бактерий, грибов, простейших и ИКК. РИФ очень широко применяется в диагностической практике для обнаружения вирусных и бактериальных антигенов в инфекционном материале. Метод основан на способности флюорохрома вступать в связь с белками, не нарушая при этом их иммунологической специфичности. В основном применяется при диагностике инфекций мочеполовых путей.

Различают следующие методы проведения реакции иммунофлюоресценции: прямой, непрямой, с комплементом. Прямой метод заключается в окрашивании материала флюорохромами. Благодаря способности антигенов микробов или тканей светиться в УФ-лучах люминесцентного микроскопа, они определяются как клетки с ярко окрашенной каймой зеленного цвета.

Непрямой метод заключается в определении комплекса антиген+антитело. Для этого опытный материал обрабатывается антителами антимикробной кроличьей сыворотки, предназначенной для диагностики. После того как антитела свяжутся с микробами, их отделяют от не связавшихся и обрабатывают антикроличьей сывороткой, помеченной флюорохромом. После этого комплекс микроб+анимикробные антитела+анитикроличьи антитела определяется с помощью ультрафиолетового микроскопа также, как и при прямом методе.

Реакция иммунофлюоресценции незаменима при диагностике сифилиса. Под воздействием флюорохрома возбудитель сифилиса определяется как клетка с желто-зеленой каймой. Отсутствие свечения означает, что пациент не заражен сифилисом. Этот анализ часто назначается при положительной реакции Вассермана. Данный метод очень эффективен при диагностике, так как позволяет определить возбудителя на ранних стадиях заболевания.

Кроме того, что РИФ позволяет диагностировать сифилис, его также применяют для определения наличия таких возбудителей как хламидии, микоплазма, трихомонады, а также возбудителей гонореи и генитального герпеса.

Для проведения анализа используют мазки или венозную кровь. Процедура взятия мазка совершенно безболезненная и не представляет никакой опасности. К сдаче данного анализа необходимо подготовиться. За двенадцать часов до него не рекомендуется пользоваться средствами гигиены, такими как мало или гели. Также иногда по показаниям врача проводиться провокация. Для этого рекомендуют прием острой пищи или алкоголя или проводится инъекция провоцирующего вещества, например гоновакцина или пирогенал. Помимо этого промежуток между приемом антибактериальных препаратов и сдачей анализа должен быть не менее четырнадцати дней.

При оценке результатов следует учитывать тот факт, что свечение наблюдается не только у живых бактерий, но и у мертвых, особенно это относится к хламидиям. После курса антибиотиков мертвые клетки хламидий также обладают свечением.

При правильной подготовке пациента и соблюдении техники взятия мазка, данный анализ позволяет определить заболевания на ранних стадиях, что очень важно для своевременного лечения. Положительными сторонами данного метода является короткие сроки получения результата, простота выполнения и небольшая стоимость анализа.

К недостаткам можно отнести то, что для проведения анализа необходимо достаточно большое количество исследуемого материала. Кроме того, оценку результатов может проводить только опытный специалист.

Впервые предложена Coombs в 1942 г. РИФ основана на выявлении антигенов в клиническом материале, препаратах клеток крови и др. с помощью моноклональных антител или сывороток, меченных флуорохромом (прямая РИФ). Первые (диагностические) антитела можно выявлять антииммуноглобулиновой сывороткой, меченной флуорохромами (непрямая РИФ). Существуют модификации РИФ для выявления антител к инфекционным агентам в сыворотке крови или антител в сыворотке крови.

Популярность РИФ объясняется экономичностью, наличием широкого спектра диагностических наборов, быстротой получения ответа. Сегодня в этой реакции используются как поликлональные сыворотки, так и моноклональные антитела, меченные флюоресцеина изотиоцианатом (ФИТЦ). Для уменьшения неспецифического свечения фона применяют обработку препаратов бычьим сывороточным альбумином, меченным родамином или синькой Эванса.

Чаще всего РИФ используют для быстрого обнаружения возбудителя в патологическом материале. В этом случае из исследуемого материала готовят мазок на предметном стекле, как для обычной микроскопии. Препарат фиксируют метиловым спиртом, ацетоном или другим химическим фиксатором. На поверхность фиксированного мазка наносят меченные ФИТЦ сыворотки или моноклональые антитела (в случае непрямой РИФ препарат сначала обрабатывают сывороткой против искомого антигена, а затем мечеными антителами к иммуноглобулинам, использованным на первом этапе). Поскольку РИФ является разновидностью гетерогенного анализа, один этап отделяется от другого промывкой.

Учет результатов реакции осуществляется с помощью люминесцентного микроскопа, в оптическую систему которого устанавливается набор светофильтров, обеспечивающих освещение препарата ультрафиолетовым или сине-фиолетовым светом с заданной длинной волны. Исследователь оценивает характер свечения, форму, размер объектов и их взаимное расположение.

При постановке РИФ для обнаружения антител готовят мазки из эталонного штамма возбудителя. Исследуемую сыворотку наносят на мазок. Если в ней присутствуют искомые антитела, то они связываются с антигенами микробных клеток. Промывка препарата буферным раствором позволяет удалить несвязавшиеся антитела. Затем препарат обрабатывают меченой сывороткой против иммуноглобулинов человека. В случае положительного результата реакции при микроскопии мазка в люминесцентном микроскопе наблюдают специфическое свечение эталонной культуры.

Основным недостатком РИФ является ее субъективность.

Классическими критериями специфичности этой реакции являются:

· характерная морфология, размеры и расположение возбудителя в мазке;

· периферический характер свечения объекта;

· цвет флюоресценции;

· интенсивность флюоресценции.

При исследовании крупных объектов (трихомонады, клетки человека, клетки пораженные бактериями или вирусами) эти критерии позволяют получить достоверный результат. В то же время, элементарные тельца хламидий и микоплазмы имеют размеры, лежащие на пределе разрешающей способности люминесцентного микроскопа. При этом оценка морфологии микроорганизмов затруднена, а свечение теряет периферический характер. Остающихся критериев явно недостаточно для уверенной идентификации наблюдаемого микроорганизма. В связи с вышесказанным, субъективный характер учета реакции предъявляет особые требования к квалификации персонала, проводящего исследования.

2.2. Флуоресцентный иммуноанализ с временным разрешением (ФИА ВР, Etkins R. et Wallac O., 1984)

Эта разновидность ФИА основана на принципах сорбции одного из реагентов на твердой фазе и применении технологии «сэндвича», т.е. двойного распознавания, подобно тИФА. Однако важным отличием метода является применение в качестве метки хелатов лантаноидов (редкоземельных элементов европия, самария, тербия и диспрозия). Преимущества ФИА ВР – это высокая чувствительность, технология постановки, подобная ИФА, и потенциальная возможность значительного усиления полезного сигнала вследствие весьма высокого отношения сигнал/шум. Специфическая флуоресцентная метка флуоресцирует неизмеримо сильнее и дольше, чем фоновая флуоресценция. Кроме того, метка обладает способностью восстанавливать способность к свечению (для учета применяют импульсное возбуждающее излучение с периодом в 1с - более 1000 импульсов), что приводит к накоплению (усилению) полезного сигнала. Описываемая система реализована фирмой PerkinElmer, США, под названием Delfia и обладает чувствительностью более 10 -17 М при определении антигенов.

2.3. Проточная цитофлуориметрия