Микробиологическая диагностика инфекций ЦНС, вызванных прионами
Общепринятые методы лабораторной диагностики отсутствуют. Диагноз устанавливают преимущественно на основании клинической картины заболевания и подтверждают гистологическим исследованием тканей пораженных участков головного мозга. Наблюдается дегенерация нейронов и аксонов серого вещества головного мозга, накопление амилоидоподобного вещества, образующего бляшки и фибриллярные скопления внутри и вне нейронов, гипертрофия глиальных клеток и другие изменения, характерные для спонгилоформной энцефалопатии. В последние годы разработаны методы иммунохимичес-кого обнаружения аномальной формы приона (РгР^с) в клетках головного мозга методом ИФ. Метод также позволяет продемонстрировать накопление PrPSc в клетках роговицы глаза на ранних стадиях болезни.
• Диагностические, профилактические и лечебные препараты
Диагностические поливалентная и типоспецифические полио-миелитные сыворотки.Применяют для идентификации и типи-рования вирусов полиомиелита.
Диагностические поливалентные и типоспецифические (моновалентные) сыворотки к вирусам Коксаки и ECHO.Применяют для идентификации и типирования соответствующих вирусов.
Пероральная живая вакцина против полиомиелита (трехвалентная).Содержит ослабленные штаммы вирусов полиомиелита I—III типов. Вакцина выпускается в жидком виде и в форме драже. Применяют для профилактики полиомиелита (создание активного иммунитета).
Парентеральная инактивированная вакцина против полиомиелита (трехвалентная).Содержит инактивированные вирусы полиомиелита I—IIIтипов. Применяют для профилактики полиомиелита (создание активного иммунитета).
Диагностикум из вируса клещевого энцефалита.Используют для серодиагностики клещевого энцефалита.
Инактивированная культуральная вакцина против клещевого энцефалита.Стерильный специфический антиген вируса клещевого энцефалита, инактивированного формалином. Применяют для профилактики клещевого энцефалита по эпидемическим показаниям (создание активного иммунитета).
Иммуноглобулин против клещевого энцефалита.Содержит противовирусные специфические антитела, получаемые из сыворотки крови лошадей, гипериммунизированных вирусом клещевого энцефалита. Применяют для лечения и экстренной профилактики клещевого энцефалита (пассивный иммунитет).
Живая антирабическая вакцина Ферми.Изготавливают из мозга молодых овец, зараженных фиксированным (аттенуиро-ванный штамм) вирусом бешенства. Вирус в суспензии мозга обрабатывают 1 % раствором фенола и лиофилизируют. Применяется для создания активного иммунитета с целью профилактики бешенства. Вакцину вводят лицам, укушенным подозрительными на бешенство животными. Поствакцинальный иммунитет развивается через 2 нед и сохраняется в течение 6 мес.
Культуральная убитая антирабическая вакцина.Получают путем химической инактивации вируса бешенства, выращенного в культуре клеток. Применяют для профилактики бешенства (создание активного иммунитета).
Антирабический иммуноглобулин.Получают путем гипериммунизации лошадей фиксированным вирусом бешенства. Применяют для создания пассивного иммунитета с целью профилактики бешенства. Препарат вводят не позднее 72 ч после укуса животного в сочетании с антирабической вакциной. Препарат обезвреживает вирус бешенства и предупреждает развитие поствакцинальных энцефалитов.
жительный инкубационный период, а также способность к персистенции, что является причиной развития хронической инфекции. Обязательной мерой профилактики заражения вирусным гепатитом при переливании крови является контроль доноров крови на носительство вирусов гепатита. Заболевания, протекающие с поражением печени — гепатитом — в качестве одного из проявлений генерализованной инфекции, способны вызывать также другие вирусы. Наиболее часто гепатит возникает при инфекциях, вызванных вирусом желтой лихорадки, герпесвирусами (CMV, HSV-l, HSV-2, EBV). Гепатит также может развиваться при тяжелых формах кори, паротита, краснухи, вирусных системных лихорадок. Лабораторная диагностика этих инфекций описана в соответствующих главах.
Тема 20.1. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА КИШЕЧНЫХ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ И ВИРУСНЫХ ГЕПАТИТОВ
▲ План
▲ Программа
1. Биологические свойства возбудителей кишечных вирусных инфекций и вирусных гепатитов, их патоген-ность, экология, особенности инфекции и эпидемиология вызываемых заболеваний.
2. Микробиологическая диагностика.
3. Диагностические, профилактические и лечебные препараты.
А Демонстрация
1. Реакция преципитации в агаре (встречная диффузия в геле по Оухтерлони) для обнаружения HBs-антигена в сыворотке крови больного вирусным гепатитом В.
2. Диагностические, профилактические и лечебные препараты.
▲ Задание студентам
1. Указать материал для исследования.
2. Учесть результаты выявления специфических HBs-ан-тигенов в сыворотке крови больного с помощью РИГА.
3. Учесть результаты выявления специфических HBs-ан-тигенов в сыворотке крови донора с помощью имму-ноферментного метода.
4. Учесть результаты выявления анти-НВз-антител в сыворотке крови больного с помощью РИГА. Оценить нарастание титра анти-ИВв-антител в динамике заболевания.
5. Учесть результаты выявления в сыворотке больного IgM против вируса гепатита А.
6. Дать краткую характеристику демонстрируемым диагностическим, профилактическим и лечебным препаратам.
▲ Методические указания
• Микробиологическая диагностика кишечных вирусных инфекций
МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ: испражнения.
МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ:
Вирусоскопическое исследование. Является одним из ведущих методов диагностики кишечных вирусных инфекций. Зрелые вирионы в испражнениях можно обнаружить с помощью метода электронной микроскопии.
Вирусологическое исследование. Применяют исключительно с целью диагностики эпидемий и вспышек кишечных вирусных инфекций. Для выделения реовирусов и ротавирусов из испражнений используют различные типы клеточных культур (HeLa, первичные культуры клеток почек обезьян и др.). Индикацию осуществляют по ЦПД, которое развивается в течение 3 нед и характеризуется появлением внутрицитоплазматичес-ких включений и неспецифической дегенерацией клеток. Ведущим методом идентификации и типирования является анализ фрагментов вирусной РНК методом электрофореза. Выделение чистой культуры вирусов ECHO — см. главу 9. Кишечные коронавирусы, калицивирусы, астровирусы и аденовирусы не удается культивировать in vitro.
Экспресс-методы диагностики: иммунохимические и молеку-лярно-биологические исследования. Иммунохимические исследования. Присутствие антигенов вирусов в испражнениях можно определить с помощью метода ИЭМ (антигены цельных вирионов) и чувствительных серологических реакций (латекс-агглютинации, ИФА, РИФ и др.).
Молекулярно-биологические исследования. Вирусные НК в испражнениях можно обнаружить с помощью ПЦР или метода ДНК-зондов.
Серодиагностика. Серодиагностика при кишечных вирусных инфекциях малоинформативна и применяется преимущественно с целью ретроспективной диагностики и для оценки эпидемиологической ситуации. Для определения противовирусных антител в крови пациента применяют различные серологические реакции (РИГА, ИФА, РИА и др.). Ретроспективную диагностику осуществляют методом парных сывороток. Диагностическое значение имеет нарастание титра антител в поздней сыворотке не менее чем в 4 раза. Выявление (методом ИФА) специфических противовирусных иммуноглобулинов класса М (IgM) свидетельствует об активной инфекции.
• Микробиологическая диагностика вирусного гепатита А
МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ: кровь, испражнения. МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ:
Вирусоскопическое исследование. Зрелые вирионы в испражнениях можно обнаружить с помощью метода электронной микроскопии.
Экспресс-методы диагностики: иммунохимические и молеку-лярно-биологические исследования. Иммунохимические исследования. Присутствие антигенов вируса в испражнениях можно определить с помощью метода ИЭМ (антигены цельных вирионов) и чувствительных серологических реакций ИФА, РИА и др. В типичных случаях вирус гепатита А удается обнаружить в фекалиях за 10—14 дней до появления клинических признаков заболевания. Вирус продолжает выделяться с испражнениями в течение 2—3 нед после начала желтухи.
Молекулярно-биологические исследования. Вирусные нуклеиновые кислоты в крови пациента на ранних сроках болезни обнаруживают с помощью ПЦР или метода ДНК-зондов.
Серодиагностика. Является ведущим методом диагностики вирусного гепатита А. Для определения противовирусных антител в крови пациента применяют различные серологические реакции (РИГА, ИФА, РИА и др.). Серодиагностику осуществляют методом парных сывороток (диагностическое значение имеет нарастание титра антител в поздней сыворотке не менее чем в 4 раза) или на основании выявления (методом ИФА) специфических противовирусных иммуноглобулинов класса М (IgM), свидетельствующих об активной инфекции. Последние присутствуют в сыворотке крови с первых дней заболевания и исчезают не ранее чем через 3—4 мес.
Для выявления IgM против вируса гепатита А используют различные варианты ИФА. Противовирусные IgM можно выявить следующим способом: на первом этапе на стенках лунок пластиковых планшетов адсорбируют антитела против человеческих IgM, на втором этапе в лунки вносят испытуемую сыворотку в различных разведениях. Фиксированные анти-IgM-антитела связывают все IgM сыворотки, в том числе и противовирусные антитела. Далее вносят стандартный антиген вируса гепатита А и меченые антитела против этого антигена. После инкубации и тщательного промывания буферным раствором с детергентами в лунки добавляют субстрат и хромоген. В положительном случае через несколько минут наблюдается появление окраски.
• Микробиологическая диагностика вирусного гепатита В
МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ: кровь, биоптат печени.
МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ:
Экспресс-методы диагностики: иммунохимические и молекулярно-биологические исследования. Иммунохимические исследования. Присутствие вирусспецифических антигенов в крови можно определить с помощью различных серологических реакций: иммунопреципитации в геле, РНГА, ИФА, РИА и др. На разных стадиях заболевания и при разных формах инфекции (острой, хронической, вирусоносительстве) в крови присутствуют разные антигены вируса (HBs, НВё), что используют с целью диагностики (табл. 20.1.1). Через 3—5 нед после заражения вирусом гепатита В и за 4—5 нед до появления клинической картины в сыворотке крови больных обнаруживают поверхностный антиген вируса — Я&-антиген (австралийский антиген). Выявление ЯДу-антигена свидетельствует о текущей острой или хронической инфекции и является основным методом контроля крови доноров. Присутствие ЯЯе-антигена является ведущим маркером активной репродукции вируса.
Таблица 20.1.1. Определение антигенов (Аг) и антител (Ат) в крови при лабораторной диагностике вирусного гепатита В
Период болезни | HBs | НВс | HBe | ||
Аг | Ат | Ат | Аг | At | |
Инкубационный период | + | — | — | + | — |
Продромальный период | + | — | ± (IgM) | + | — |
Острый период | + | — | + (IgM) | + | — |
Реконвалесценция: ранняя | — | — | + | — | ± |
поздняя | — | + | + (IgG) | — | + |
Хроническая активная форма | + | ± | + (IgG) | + | ± |
Хроническая бессимптомная | + | — | _ | — | ± |
форма (носительство) |
Наиболее простой и специфичный, но низкочувствительный метод обнаружения Я&-антигена — реакция встречной иммунодиффузии в геле. Сыворотку крови больного вносят в периферические лунки агаровой пластинки, в центральную лунку вносят стандартную сыворотку акт-HBs, полученную от переболевших гепатитом В. Учет реакции производят через 48—72 ч по появлению дуг преципитации между лунками.
Наиболее простым из чувствительных методов выявления ЯЯу-антигена является РНГА. В этой реакции используют эритроцитарный антительный диагностикум, т.е. эритроциты, нагруженные гипериммунным анти-ЯА-иммуноглобулином. Чувствительность РНГА в 100 раз выше, чем реакции преципитации в геле. К наиболее чувствительным реакциям относится ИФА, основанный на принципе "сандвича". Первона-
чально на поверхности твердой фазы (полимера) адсорбируют анти- -антитела из стандартной сыворотки. Обычно используют лунки микротитрационных панелей. На втором этапе в отмытые лунки вносят исследуемую сыворотку крови больного. При наличии -антигена он связывается фиксированными на твердой фазе антителами. На третьем этапе добавляют анти- -антитела, несущие ферментную метку. В качестве метки используют фермент пероксидазу. Для выявления связанных антигеном меченых антител в отмытые лунки добавляют субстрат — пероксид водорода и хролюген — ортофенилендиамин, который окисляется в присутствии кислорода, выделяющегося при разложении пероксида водорода под воздействием фермента с образованием продуктов желто-коричневого цвета. Степень окраски отражает интенсивность связывания меченых антител, которая пропорциональна количеству -антигена в исследуемой сыворотке.
Реакции РНГА, ИФА, РИА и другие могут быть использованы и для выявления -антигена в исследуемой сыворотке.
В биоптатах печени при активной форме инфекции можно выявить наличие НВс-антигена, ассоциированного с гепатоци-тами, методом ИФ.
Молекулярно-биологические исследования. Вирусные ДНК в крови пациента обнаруживают с помощью ПЦР или метода ДНК-зондов.
Серодиагностика.На разных стадиях заболевания и при разных формах инфекции (острой, хронической, вирусоноситель-стве) в крови присутствуют антитела к разным антигенам вируса гепатита В (HBs, HBc, НВе), что используют с целью диагностики (см. табл. 20.1.1). Для определения антител применяют различные серологические реакции: РНГА, ИФА, РИА и др. (см. выше).
Так, для выявления анти- -антител в исследуемой сыворотке необходим соответствующий эритроцитный диагности-кум — эритроциты, нагруженные стандартным -антигеном. Реакцию, как правило, ставят с парными сыворотками. В тесте ИФА на поверхности твердой фазы адсорбируют стандартный -антиген, на втором этапе вносят исследуемую сыворотку в десятикратных разведениях, инкубируют, отмывают и добавляют меченую антиглобулиновую сыворотку.
Выявление антител к -антигену свидетельствует об активной инфекции и является одним из методов контроля крови доноров. Определение анти- IgM является ведущим методом дифференциальной диагностики острого и хронического активного вирусного гепатита В.
• Микробиологическая диагностика вирусного гепатита С МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ: кровь.
МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ:
Экспресс-методы диагностики.Молекулярно-биологические исследования. Вирусную РНК в крови пациента обнаруживают с помощью ПЦР или методом ДНК-зондов.
Серодиагностика.Является ведущим методом диагностики хронического вирусного гепатита С и контроля крови доноров. Противовирусные антитела в крови пациентов определяют с помощью чувствительных серологических реакций (ИФА, РИА и др.) с рекомбинантным вирусным антигеном. Необходимо иметь в виду, что в остром периоде заболевания антитела в крови присутствуют в низком титре ичасто в комплексе с антигеном, поэтому их выявление не всегда удается.
• Микробиологическая диагностикавирусного гепатитаD
МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ: кровь.
МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ:
Экспресс-методы диагностики: иммунохимические и молекулярно-биологические исследования.Иммунохимические исследования. Присутствие дельта-антигена в крови можно определить с помощью чувствительных серологических реакций ИФА, РИА и др.
Молекулярно-биологические исследования. Вирусную НК в исследуемом материале обнаруживают с помощью ПЦР или метода ДНК-зондов.
Серодиагностика.Является ведущим методом диагностики вирусного гепатита D и контроля крови доноров. Антитела к дельта-антигену в крови пациентов определяют с помощью чувствительных серологических реакций (ИФА, РИА и др.).
• Микробиологическая диагностика вирусного гепатита G
МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ: кровь.
МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ:
Экспресс-методы диагностики: иммунохимические и молекулярно-биологические исследования:
Иммунохимические исследования. Присутствие антигенов вируса гепатита G в крови можно определить с помощью чувствительных серологических реакций ИФА, РИА и др.
Молекулярно-биологические исследования. Вирусную НК в исследуемом материале обнаруживают с помощью ПЦРили метода ДНК-зондов.
Серодиагностика.Является ведущим методом диагностики вирусного гепатита G и контроля крови доноров. Антитела к антигенам вируса гепатита G в крови пациентов определяют с помощью чувствительных серологических реакций (ИФА, РИА и др.).