Laboratórna diagnostika takmer všetkých infekčných ochorení je založená na detekcii protilátok v krvi pacienta, ktoré sú produkované proti antigénom patogénu, metódami sérologických reakcií. Do lekárskej praxe vstúpili od konca devätnásteho do začiatku dvadsiateho storočia.
Vývoj vedy pomohol určiť antigénnu štruktúru mikróbov a chemické vzorce ich toxínov. To umožnilo vytvárať nielen terapeutické, ale aj diagnostické séra. Získavajú sa podávaním oslabených patogénov laboratórnym zvieratám. Po niekoľkých dňoch expozície sa krv králikov alebo myší používa na prípravu prípravkov používaných na identifikáciu mikróbov alebo ich toxínov pomocou sérologických testov.
Vonkajší prejav takejto reakcie závisí od podmienok jej nastavenia a od stavu antigénov v krvi pacienta. Ak sú mikrobiálne častice nerozpustné, vyzrážajú sa, lyzujú, viažu sa alebo imobilizujú v sére. Ak sú antigény rozpustné, objaví sa fenomén neutralizácie alebo zrážania.
Aglutinačná reakcia (RA)
Sérologický aglutinačný test je vysoko špecifický. Vykonáva sa ľahko a celkomvizuálne, na rýchle určenie prítomnosti antigénov v krvnom sére pacienta. Používa sa na testovanie Vidalovej reakcie (diagnostika týfusu a paratýfusu) a Weigla (týfus).
Je založená na špecifickej interakcii medzi ľudskými protilátkami (alebo aglutinínmi) a mikrobiálnymi bunkami (aglutenogénmi). Po ich interakcii vznikajú častice, ktoré sa vyzrážajú. Toto je pozitívny znak. Na spustenie reakcie možno použiť živé alebo usmrtené mikrobiálne látky, huby, prvoky, krvinky a somatické bunky.
Chemicky je reakcia rozdelená do dvoch krokov:
- Špecifické spojenie protilátok (AT) s antigénmi (AG).
- Nešpecifické - precipitácia AG-AT konglomerátov, čiže tvorba aglutinátu.
Nepriama aglutinačná reakcia (IPHA)
Táto reakcia je citlivejšia ako predchádzajúca. Používa sa na diagnostiku chorôb spôsobených baktériami, intracelulárnymi parazitmi a prvokmi. Je taký špecifický, že možno detegovať aj veľmi nízke koncentrácie protilátok.
Na jeho výrobu sa používajú vyčistené ovčie erytrocyty a ľudské červené krvinky vopred ošetrené protilátkami alebo antigénmi (podľa toho, čo chce laborant nájsť). V niektorých prípadoch sa ľudské červené krvinky liečia imunoglobulínmi. Sérologické reakcie erytrocytov sa považujú za uskutočnené, ak sa usadili na dne skúmavky. O pozitívnej reakciipovedzme, keď sú bunky usporiadané vo forme obráteného dáždnika, ktorý zaberá celé dno. Negatívna reakcia sa počíta, ak sa erytrocyty usadili v stĺpci alebo vo forme gombíka v strede spodnej časti.
Reakcia zrážok (RP)
Sérologické reakcie tohto typu sa používajú na detekciu extrémne malých častíc antigénov. Môžu to byť napríklad bielkoviny (alebo ich časti), zlúčeniny bielkovín s lipidmi alebo sacharidmi, časti baktérií, ich toxíny.
Séra na reakciu sa získavajú umelou infekciou zvierat, zvyčajne králikov. Touto metódou môžete získať absolútne akékoľvek zrážacie sérum. Nastavenie sérologických precipitačných reakcií je v mechanizme účinku podobné ako aglutinačné reakcie. Protilátky obsiahnuté v sére sa spájajú s antigénmi v koloidnom roztoku, pričom vytvárajú veľké proteínové molekuly, ktoré sa ukladajú na dne skúmavky alebo na substrát (gél). Táto metóda sa považuje za vysoko špecifickú a dokáže odhaliť aj zanedbateľné množstvá látky.
Používa sa na diagnostiku moru, tularémie, antraxu, meningitídy a iných chorôb. Okrem toho sa podieľa na súdnom lekárskom vyšetrení.
Reakcia zrážania gélu
Sérologické reakcie možno vykonávať nielen v tekutom médiu, ale aj v agarovom géli. Toto sa nazýva metóda difúzneho zrážania. S jeho pomocou sa študuje zloženie komplexných antigénnych zmesí. Táto metóda je založená na chemotaxii antigénov na protilátky a naopak. V géli sa pohybujúk sebe rôznou rýchlosťou a pri stretnutí tvoria zrážkové línie. Každý riadok je jedna sada AG-AT.
Reakcia neutralizácie exotoxínov s antitoxínom (PH)
Antitoxické séra sú schopné neutralizovať pôsobenie exotoxínu produkovaného mikroorganizmami. Tieto sérologické reakcie sú založené na tomto. Mikrobiológia používa túto metódu na titráciu sér, toxínov a toxoidu a stanovenie ich terapeutickej aktivity. Sila neutralizácie toxínov je určená konvenčnými jednotkami - AE.
Navyše je vďaka tejto reakcii možné určiť druh alebo typ exotoxínu. To sa využíva pri diagnostike tetanu, záškrtu, botulizmu. Štúdia môže byť vykonaná „na skle“aj v géli.
Reakcia lýzy (RL)
Imunitné sérum, ktoré sa dostáva do tela pacienta, má okrem hlavnej funkcie pasívnej imunity aj lyzačné vlastnosti. Je schopný rozpustiť mikrobiálne agens, bunkové cudzie prvky a vírusy, ktoré vstupujú do tela pacienta. V závislosti od špecifickosti protilátok obsiahnutých v sére sa izolujú bakteriolyzíny, cytolyzíny, spirochetolizíny, hemolyzíny a ďalšie.
Tieto špecifické protilátky sa nazývajú „komplement“. Nachádza sa takmer vo všetkých telesných tekutinách človeka, má zložitú štruktúru bielkovín a je mimoriadne citlivý na zvýšenie teploty, trasenie, kyseliny a priame slnečné žiarenie. Ale v sušenom stave je schopný udržaťjeho vlastnosti lýzy až šesť mesiacov.
Existujú tieto typy sérologických reakcií tohto typu:
- bakteriolýza;
- hemolýza.
Bakteriolýza sa vykonáva pomocou krvného séra pacienta a špecifického imunitného séra so živými mikróbmi. Ak je v krvi prítomný dostatok komplementu, výskumník uvidí lýzu baktérií a reakcia sa bude považovať za pozitívnu.
Druhou sérologickou reakciou krvi je, že suspenzia červených krviniek pacienta sa ošetrí sérom obsahujúcim hemolyzíny, ktoré sa aktivujú len za prítomnosti určitého komplimentu. Ak existuje, potom laboratórny asistent pozoruje rozpúšťanie červených krviniek. Táto reakcia je široko používaná v modernej medicíne na stanovenie titra komplementu (to znamená jeho najmenšieho množstva, ktoré vyvoláva lýzu erytrocytov) v krvnom sére a na vykonanie analýzy na fixáciu komplementu. Týmto spôsobom sa vykonáva sérologický test na syfilis - Wassermanova reakcia.
Reakcia fixácie komplementu (CFR)
Táto reakcia sa používa na detekciu protilátok proti infekčnému agens v krvnom sére pacienta, ako aj na identifikáciu patogénu podľa jeho antigénnej štruktúry.
Až do tohto bodu sme opísali jednoduché sérologické reakcie. RSK sa považuje za komplexnú reakciu, pretože v nej interagujú nie dva, ale tri prvky: protilátka, antigén a komplement. Jeho podstata spočíva v tom, že interakcia medzi protilátkou a antigénomsa vyskytuje iba v prítomnosti komplementových proteínov, ktoré sú adsorbované na povrchu vytvoreného AG-AT komplexu.
Samotné antigény po pridaní komplementu podliehajú významným zmenám, ktoré poukazujú na kvalitu reakcie. Môže ísť o lýzu, hemolýzu, imobilizáciu, baktericídny alebo bakteriostatický účinok.
Samotná reakcia prebieha v dvoch fázach:
- Tvorba komplexu antigén-protilátka, ktorý vyšetrujúci vizuálne nevidí.
- Zmena antigénu pôsobením komplementu. Túto fázu možno najčastejšie vysledovať voľným okom. Ak reakcia nie je vizuálne viditeľná, potom sa na identifikáciu zmien používa dodatočný systém indikátorov.
Systém indikátorov
Táto reakcia je založená na fixácii komplementu. Hodinu po nastavení RSC sa do skúmavky pridajú purifikované baranie erytrocyty a hemolytické sérum bez komplementu. Ak v skúmavke zostane nenaviazaný komplement, spojí sa s komplexom AG-AT vytvoreným medzi ovčími krvinkami a hemolyzínom a spôsobí ich rozpustenie. To bude znamenať, že RSK je záporný. Ak erytrocyty zostali nedotknuté, potom je reakcia pozitívna.
Hemaglutinačný test (RGA)
Existujú dve zásadne odlišné hemaglutinačné reakcie. Jedna z nich je sérologická, používa sa na stanovenie krvných skupín. V tomto prípade červené krvinky interagujú s protilátkami.
A druhýreakcia sa nevzťahuje na sérologickú, pretože červené krvinky reagujú s hemaglutinínmi produkovanými vírusmi. Keďže každý patogén pôsobí iba na špecifické erytrocyty (kuracie, jahňacie, opice), možno túto reakciu považovať za vysoko špecifickú.
Či je reakcia pozitívna alebo negatívna, spoznáte podľa umiestnenia krviniek na dne skúmavky. Ak ich vzor pripomína obrátený dáždnik, potom je požadovaný vírus prítomný v krvi pacienta. A ak sa všetky erytrocyty vytvorili ako stĺpec mince, potom neexistujú žiadne požadované patogény.
Hemaglutinačný inhibičný test (HITA)
Toto je vysoko špecifická reakcia, ktorá vám umožňuje určiť typ, typ vírusov alebo prítomnosť špecifických protilátok v krvnom sére pacienta.
Jej podstata spočíva v tom, že protilátky pridané do skúmavky s testovaným materiálom zabraňujú ukladaniu antigénov na erytrocyty, čím zastavujú hemaglutináciu. Toto je kvalitatívny znak prítomnosti špecifických antigénov špecifického hľadaného vírusu v krvi.
Imunofluorescenčná reakcia (RIF)
Reakcia je založená na schopnosti detekovať komplexy AG-AT pomocou fluorescenčnej mikroskopie po ich ošetrení fluorochrómovými farbivami. Táto metóda sa ľahko ovláda, nevyžaduje izoláciu čistej kultúry a zaberie málo času. Je nevyhnutný pre rýchlu diagnostiku infekčných chorôb.
V praxi sa tieto sérologické reakcie delia na dva typy: priame a nepriame.
Priame RIF sa vyrába zantigén, ktorý je vopred ošetrený fluorescenčným sérom. A nepriamy je ten, že najprv sa liek ošetrí konvenčným diagnostikom obsahujúcim antigény pre požadované protilátky a potom sa znovu aplikuje luminiscenčné sérum, ktoré je špecifické pre proteíny komplexu AG-AT a mikrobiálne bunky byť viditeľný pod mikroskopom.
