Лабораторная диагностика вирусных инфекций
Laboratory Tests fbr Viral Infections
Прямые методы: культура вируса, исследование антигена р24, ПЦР.
Непрямые методы: иммуноферментный анализ (ИФА), твердофазный иммуносорбентный анализ с ферментной меткой (ТИФА), иммуноблоттинг (WB, вестерн-блоттинг), непрямой иммунофлуо- ресцентный анализ (НИФА), метод радиоиммунопреципитации (РИП).
Культуры вируса
- Инокуляция животных и яиц была вытеснена клеточной культурой.
- Стандартная вирусная пробирочная культура, выявляющая типичные цитопатологические изменения, является золотым стандартом для доказательства этиологии, но методика может потребовать от 10 дней до нескольких недель и имеет ограниченный предел определяемых вирусов. Используют клеточный материал животного (например, почки обезьяны, кролика) или человека (например, фибробласты, HeLa, клетки крови). Культура должа быть подтверждена гемадсорб- цией (например, вирусы гриппа, парагриппа, свинки) или методом флуоресцирующих антител (МФА). Вытяжка культуры вируса должна быть подтверждена МФА для определения специфичного антигена (например, ЦМВ, ВПГ, вирус ветряной оспы, респираторные и энтеровирусы). Результат известен уже в 1-2-й день.
- Некоторые вирусы не могут быть культивированы и требуют других методов определения или специальных технологий (например, аренавирусы, астровирус, калицивирус, коронавирусы, вирус Коксаки типа А, флавивирусы, филовирус, вирусы гепатита А — Е, вирус Ласса, контагиозный моллюск, норавирус, папилломавирусы, парвовирусы, полиомавирус, вирус бешенства, ротавирусы).
- Выявление энтеровируса в фекалиях предполагает диагноз, но не доказывает, что именно этот вирус стал причиной заболевания (например, асептический менингит, миоперикардит).
- Некоторые вирусы у асимптомных лиц присутствуют в течение нескольких месяцев (например, аденовирусы, ВПГ, ЦМВ), и это не свидетельство заболевания. Однако для других вирусов это не характерно: их наличие указывает на начало заболевания (например, корь, свинка, грипп, парагрипп, РСВ).
- Дерево и хлопок токсичны для вирусов, поэтому их не используют в образцах для культивации.
Методы определения антигенов
Дают диагностику в течение нескольких часов. Не требуются жизнеспособные вирусы.
Прямое определение вирусных антигенов путем прямой РИФ, НИФА, ИФА (имеются коммерческие наборы для РСВ, ротавируса, аденовируса, вируса гриппа А, ВПГ) и комплекты для агглютинации (на ротавирус)
БОЛЕЗНИ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ
- Респираторный тракт (отделы назофарингеальный, трахеальный, БАЛЖ) (например, аденовирус, респираторно-синцитиальный вирус, вирус гриппа А и В, вирус парагриппа, кори, риновирус, вирус ветряной оспы, ВПГ, энтеровирус).
- Конъюнктива/роговица (например, аденовирус, ВПГ).
- Фекалии (например, аденовирус [кишечные серотипы], ротавирус).
- Моча: ЦМВ, паротита, аденовирус. Повышенная чувствительность при использовании нескольких образцов.
Эффективный метод при паротитном энцефалите если другие участки негативные
- Кровь (вирус гепатита В, ВИЧ [р24], арбовирус, энтеровирус).
- Лейкоциты периферической крови (например, ЦМВ ррбб).
- Ткани: легкие (ЦМВ, грипп, аденовирус) и головной мозг (ВПГ) наиболее продуктивны для исследования антител.
- ЦСЖ: анализы амплификации нуклеиновой кислоты самые надежные для выявления вирусов герпеса.
- Кожа (например, ВПГ, ВВО).
Выявление нуклеиновой кислоты в усиленных специфичных последовательностях ДНК. Используют для вирусов РНК (например, ВИЧ, вирус гепатита С, РСВ, энтеровирус, вирусы гриппа и парагриппа, ротавирус и т.д.). ПЦР особенно эффективна для медленно растущих, нежизнеспособных вирусов или при малодоступном количестве биоматериала
- Сыворотка (например, HBV, парвовирус В19).
- Плазма (например, РНК ВИЧ, HCV [качественный и количественный], ЦМВ).
- Лейкоциты (например, вирус Эпштейна — Барр, ЦМВ, ДНК ВИЧ у младенцев или инфицированных матерей).
- Амниотическая жидкость (например, парвовирус В19).
- ЦСЖ (например, ВПГ, ЦМВ, энтеровирусы, ВВО, вирус Эпштейна — Барр, полиомавирус).
- Глазная жидкость (например, ВПГ, ВВО, ЦМВ).
- Выделения из половых органов (например, палилломавирус).
- Слюна (например, ВИЧ).
Электронная микроскопия (ЭМ): используют для идентификации вирусных антигенов в тканях пациента (например, биопсия мозга на ВПГ при энцефалитах или вирус Якоба — Крейтцфельда) или других образцах материала (например, моча на ЦМВ при врожденных инфекциях новорожденных; фекалии на ротавирусы, вирусы Норфолк, аденовирусы, коронавирусы, кали- цивирусы; содержимое везикул на ВПГ и поксвирусы). ЭМ очень часто усиливают другими технологиями (например, реакцией связывания антител).
Световая микроскопия выявляет внутриядерные включения (например, ВПГ, ВВО, ЦМВ, аденовирус, вирус кори) и цитоплазматические (например, ЦМВ, вирусы кори, бешенства).
Цитология
- ВПЧ: коилоциты, другие изменения в Рар-мазке шейки матки, респираторные образцы материала и образцы мочи.
- ВПГ, ВВО: мазок по Тцанку.
- ЦМВ: ядро в виде глаза совы в гинекологических, респираторных и образцах мочи.
- ВПЧ: цитологические изменения в образцах гинекологических, респираторных и мочи.
- Полиомные вирусы: в осадке мочи обнаруживают внутриядерные включения.
- Molluscum contagiosum: соскобы с кожи и половых органов.
Другие включения (например, вирус кори; аденовирусы, РСВ); идентификация вируса может быть подтверждена МФА и специфичным иммуноферментным аятительным окрашиванием мазка.
Гистология
Включения в биоптате или аутоптате — золотой стандарт диагностики выраженной цитомегало- вирусной инфекции. Метод расширен иммуноцитохимией; in situ проводят гибридизацию для определения специфичной нуклеиновой кислоты и ПЦР.
Серодиагностика
Доказательство свежей инфекции может быть основано на следующих фактах
- Сероконверсия от негативной до позитивной или 4-кратный подъем титра антител в парных сыворотках, взятых с интервалом 2-4 недели, — диагностический признак свежей инфекции, но обычно слишком поздний для отдельного случая. Парные сыворотки следует всегда брать при подозрении на вирусное заболевание; сыворотка острой фазы заболевания должна быть получена как можно раньше. Некоторыми исключениями являются анамнестические реакции, перекрестные реакции с родственными антигенами; некоторые специфичные исключения (например, высокий титр антител к ЦМВ при гриппе типа А или инфекциях, вызванных Mycoplasma pneumoniae).
- Единичные образцы сыворотки, в которых на ранних стадиях инфекции выявляют специфичные антитела IgM (например, вирус Эпштейна — Барр, ЦМВ, ВВО, краснуха, паротит, корь, кок- сакивирус, бешенство, тропическая лихорадка, ВИЧ, HTLV—I и -II, вирусы гепатита от А до Е).
- Необходимо помнить об исключениях:
IgM-ответ может быть преходящим, слабым или отсутствовать, ограничивая применение данного метода при таких, например, заболеваниях, как корь, паротит, Mycoplasma pneumoniae;
некоторые могут возникать и после исчезновения при реактивации или реинфекции (например, ВПГ, ЦМВ, ВВО вирус Эпштейна — Барр);
некоторые антитела могут персистировать 3= 6 месяцев (например, ЦМВ, краснуха);
гетеротипичный ответ выработкой антител к одному вирусу при инфекции, вызванной другим (например, ЦМВ, вирус Эпштейна — Барр).
- Ложно-позитивные титры часто возникают в сыворотке, содержащей ревматоидный фактор.
- Ложные результаты могут также развиваться и при других состояниях (например, подострый бактериальный эндокардит, хронические болезни печени, туберкулез, саркоидоз, а также у некоторых здоровых лиц).
- Ложно-негативные титры могут наблюдаться у иммунокомпрометированных пациентов, новорожденных, младенцев.
Определение иммунного статуса (например, вирус Эпштейна — Барр, ВПГ, краснуха, корь, вирус гепатита А, анти-HBs, парвовирус В19).
Для диагностики врожденной инфекции берут серийные сыворотки и от матери, и от ребенка
- Уровень антител младенца, пассивно приобретенных трансплацентарно, выраженно снижаются к 2—3-му месяцу; неизменяемый уровень или повышение титра — свидетельство активной инфекции, хотя материнские антитела к ВИЧ могут персистировать у младенца < 18 месяцев.
- Специфичные IgM в неонатальной или пуповинной крови могут указывать на врожденную инфекцию, поскольку IgM не пересекают плацентарного барьера.
- Единичный отрицательный результат материнской сыворотки на IgG может быть полезен для исключения отдельной врожденной инфекции (например, краснуха, ЦМВ).
- Положительный неизменный титр IgG указывает на перенесенную инфекцию и практически всегда — на сформировавшийся иммунитет.
Диагностика иммунного статуса может быть использована для определения вируса краснухи (у женщин детородного возраста), ЦМВ (у женщин детородного возраста, работающих в условиях высокого риска инфицирования [например, гемодиализ, трансплантология, педиатрия или детские дома]), кори, паротита, ветрянки (оспы), HAV (IgG), HBV (анти-HBs), вируса Эпштейна Барр, ВПГ, парвовируса В19
- Предпочтительнее клеточной культуры, на которой вирус не растет хорошо (например, красну ха, вируса Эпштейна — Барр) или культивация опасна.
Быстрый анализ на ВИЧ имеет Ч/С > 99%.
Исследования:
- генотипический анализ на лекарственную резистентность (например, ВИЧ; резистентность ЦМВ к ганцикловиру);
- иммуноблоттинг (например, для подтверждения положительной ИФА к ВИЧ; определения типа специфичных антител к ВПГ);
- рекомбинантный иммуноблоттинг для подтверждения положительной ИФА к HCV;
- быстрая латексная агглютинация на ветряночный иммунный статус у незащищенного медперсонала;
- реакция торможения гемагглютинации, РСК, реакцию нейтрализации антител сейчас используют редко.
Диагностическая база:
выделение вируса в мононуклеарах крови, ЦСЖ, аутопсийные ткани (стекловидное тело, селезенка, печень, лимфатические узлы) путем ПЦР;
выделение вируса после инокуляции животных (мышей, комаров, тканевой культуры);
выделение антигенов в тканях или культуре путем НИФА, реакции торможения гемагглютинации, реакции нейтрализации или РСК;
ТИФА: вирусоспецифичные антитела класса IgM в сыворотке или ЦСЖ после 5—14-го дня или повышение титра IgM.
Рутинные лабораторные тесты
Как правило, лейкопения, в частности лимфопения, в отличие от бактериальных инфекций, при которых развивается лейкоцитоз. Исключение — бактериальная суперинфекция.