КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ им. Х.М.БЕРБЕКОВА
_________________________________________________________________
ОСОБЕННОСТИ РНК-ВИРУСНЫХ И ДНК-ВИРУСНЫХ
ИНФЕКЦИЙ
Методические рекомендации по изучению теоретического материала
по курсу «Частная медицинская вирусология»
для иностранных студентов
Для специальности 060101 – Лечебное дело
Нальчик - 2010
ББК 52.63я73
Рецензент:
кандидат биологических наук старший преподаватель кафедры микробиологии, гигиены и санитарии Кабардино-Балкарской государственной
сельскохозяйственной академии
М.Х. Пежева
Составитель: Блиева Лариса Заурбековна
Особенности РНК-вирусных и ДНК-вирусных инфекций: Методические рекомендации по изучению теоретического материала по курсу «Частная медицинская вирусология» для иностранных студентов - Нальчик: Каб.-Балк. ун-т,2010.- 48 с.
В методических рекомендациях представлены цели и задачи каждой темы, теоретические сведения по частной вирусологии, требования к уровню подготовленности студентов. К каждой теме даются контрольные вопросы, ситуационные задачи и список рекомендуемой литературы. Работа содержит глоссарий основных понятий и определений по частной вирусологии.
Издание предназначено для иностранных студентов, обучающихся на 3 курсе по специальности «Лечебное дело».
УДК 576.858(075.8)
ББК 52.63я73
государственный университет, 2010
Курс «Частная медицинская вирусология» преподаётся студентам 3 курса медицинского факультета и является составной частью дисциплины «Микробиология, вирусология, иммунология». Общий объём аудиторных часов по дисциплине составляет 184. На медицинскую вирусологию отводится 11 часов, из которых 2 часа на лекции и по 3 часа на 3 лабораторных занятия. Настоящие методические рекомендации разработаны по темам соответствующим лабораторным работам. Существующий лабораторный практикум не содержит весь необходимый материал для усвоения данных тем.
Иностранным студентам сложно осваивать большой объём информации за 3 лабораторных занятия. Автор счёл целесообразным изложить в данном издании краткое описание возбудителей вирусных инфекций и патогенезы, вызываемых ими заболеваний.
К каждой теме даётся перечень контрольных вопросов; ситуационные задачи, которые позволят студентам оценить свою подготовленность по пройденной теме; список рекомендуемой литературы.
Справочная часть издания содержит характеристику основных понятий и терминов применяемых в современной вирусологии и схемы строения самых распространённых вирусов. Алфавитный порядок изложения терминологического словаря-справочника удобен для пользования.
ТЕМА 1. РНК-содержащие вирусы
Цель – изучение особенностей строения РНК-содержащих вирусов и патогенеза, вызываемых ими заболеваний.
Задачи :
1 – знать систематическое положение каждого возбудителя;
2 – знать морфологию и структуру возбудителей;
3 – изучить патогенез всех заболеваний, вызываемых данными возбудителями по плану: а) источник инфекции; б) способы заражения; в) входные ворота инфекции; г) стадии патогенеза;
4 – знать методы лабораторной диагностики заболевания;
5 – знать специфическую профилактику и специфическую терапию;
6 – уметь проводить дифференциацию между различными вирусами;
7 – владеть решением ситуационных задач по теме;
8 – владеть составлением ситуационных задач по теме.
Характеристика РНК-вирусов
Занятие 1
Семейство Orthomyxoviridae (от греч. orthos – прямой, myxa – слизь)
Род 1 - Influensavirus A, B
Вирус гриппа типа А
Вирус гриппа типа В
Род 2 - Influensavirus C
Вирус гриппа типа С
Особенности патогенеза гриппа
Источник – больной человек, носитель; способ заражения – воздушно-капельный. Инкубационный период – 1-3 дня. Продромальный период – общее недомогание, чувство разбитости. Основные симптомы – быстрое повышение температуры до 37,5-38 0 С с сопутствующими миалгиями , насморком, кашлем, головными болями; продолжительность лихорадочного периода 3-5 суток. Вирус гриппа А – нейротропен, поэтому возможно развитие нейротоксикоза. Развивается катар верхних дыхательных путей (сухой кашель, боли за грудиной, ринит). Возможна геморрагическая пневмония и отёк лёгких, в результате чего быстро наступает смерть. Редко и чаще у детей бывает абдоминальный синдром (боли в животе, тошнота, рвота, диарея).
Лабораторная диагностика
Экспресс-диагностика. Обнаруживают вирусные антигены в исследуемом материале (носоглоточное отделяемое) с помощью реакции иммунофлюоресценции (РИФ) (прямой и непрямой варианты) и иммуноферментного анализа (ИФА). Можо обнаружить в материале геном вирусов при помощи полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Вирусологический метод. Заражают культуры клеток HeLa-2, через сутки при микроскопии обнаруживают мелкоочаговую дегрануляцию в клеточной культуре. Индикацию вирусов проводят и по образованию «бляшек», «цветной пробе», реакции гемагглютинации и реакции гемадсорбции. Идентифицируют вирусы по антигенной структуре. Применяют реакцию связывания комплемента, реакцию торможения гемагглютинации и реакцию биологической нейтрализации вирусов.
Серологический метод. Диагноз ставят при четырёхкратном увеличении титра антител в парных сыворотках от больного, полученных с интервалом в 10-14 дней. При постановке реакции нейтрализации цитопатического эффекта положительный результат отмечают при внесении сыворотки типа А. применяют реакцию торможения гемагглютинации, реакцию связывания комплемента, реакцию иммунофлюоресценции, иммуноферментный анализ. Специфическая профилактика – живая аттенуированная вакцина, убитая вакцина, сплит-вакцины, химическая вакцина. Специфическая терапия – противогриппозный γ-глобулин.
Семейство Paramyxoviridae (от лат. рara – около)
Род 1 – Respirovirus – вирусы парагриппа 1 и 3 типов
Род 2 – Rubulavirus – вирусы эпидемического паротита и парагриппа 2 и 4 типов
Род 3 – Morbilivirus – вирус кори
Род 4 – Pneumovirus – респираторно-синцитиальный вирус (РС-вирус)
Особенности патогенеза парагриппа
Источник – больной человек, носитель; способ заражения – воздушно-капельный. Инкубационный период – 3-6 суток; у взрослых – в форме катаров верхних отделов дыхательных путей (ларингит); у детей – протекает тяжелее, часто с симптомами интоксикации, наиболее часто наблюдают ларинготрахеобронхит с развитием ложного крупа; у детей до года – бронхиолиты с пневмониями.
Лабораторная диагностика
Вирусологический метод. От больного берут слизь или смыв из дыхательных путей , мокроту и заражают культуру клеток. Индикацию проводят по цитопатическому действию вирусов, реакции гемагглютинации. Идентификацию осуществляют с помощью реакции торможения гемагглютинации, реакции связывания комплемента, реакции нейтрализации.
Серологический метод . Для выявления антигенов вируса и для обнаружения антител в парных сыворотках крови больного проводят реакцию торможения гемагглютинации, реакцию связывания комплемента, реакцию нейтрализации (ретроспективная диагностика). Специфическая профилактика и специфическая терапия – отсутствуют.
Особенности патогенеза эпидемического паротита, или «свинки»
Источник – больной человек; способ заражения – воздушно-капельный. Инкубационный период – 14-21 день. Типичная форма заболевания проявляется как одно- или двусторонний паротит, сопровождающийся лихорадкой. Инфицировании околоушных слюнных желёз происходит путём гематогенного распространения вируса, возникающего через 3-5 суток появления первых симптомов. Вирусемия приводит к дессиминированию вируса по всему организму; возможны серозные менингиты, эпидидимоорхиты, как следствие – бесплодие. Иммунитет стойкий.
Лабораторная диагностика
Вирусологический метод. Исследуемым материалом (слюна, цереброспинальная жидкость, моча, сыворотка крови) заражают культуру клеток куриных фибробластов или куриный эмбрион. Вирус идентифицируют с помощью реакции торможения гемагглютинации, реакции иммунофлюоресценции, реакции нейтрализации, реакции связывания комплемента.
Серологический метод. В парных сыворотках больного определяют антитела с помощью иммуноферментного анализа, реакции связывания комплемента, реакции торможения гемагглютинации. Специфическая диагностика – живая вакцина, ассоциированная вакцина (против кори, паротита, краснухи). Специфическая терапия – отсутствует.
Особенности патогенеза кори
Источник – больной человек (чаще дети 4-5 лет); способы заражения – воздушно-капельный, реже контактный. Инкубационный период – 8-15 дней. Острые респираторные проявления (ринит, фарингит, конъюнктивит, фотофобия, температура 38,8-39 0 С). На 3-4 день на слизистых оболочках и коже появляются пятнисто-папулёзная сыпь: сначала на лице, затем на туловище и конечностях. За сутки до появления сыпи на слизистой оболочке щёк появляются мелкие пятна, окружённые красным ореолом. Заболевание продолжается 7-9 дней, сыпь исчезает, не оставляя следов. Иммунитет пожизненный.
Лабораторная диагностика
Вирусологический метод. Исследуют смыв из носоглотки, соскобы с элементов сыпи, кровь, мочу. Вирус обнаруживают в патологическом материале и в заражённых культурах клеток с помощью реакции иммунофлюоресценции , реакции торможения гемагглютинации и реакции нейтрализации. Характерно наличие многоядерных клеток и антигенов возбудителя в них.
Серологический метод. Для серологической диагностики применяют реакцию связывания комплемента, реакцию торможения гемагглютинации и реакцию нейтрализации. Специфическая профилактика – живая аттенуированая вакцина. Специфическая терапия – отсутствует.
Особенности патогенеза заболеваний, вызываемых респираторно- синцитиальным вирусом
Источник – больной человек; способы заражения – воздушно-капельный, контактно-бытовой. Возбудитель проникает в эпителиальные клетки верхних дыхательных путей, размножается, вызывая их гибель, патологический процесс распространяется на нижние дыхательные пути, развивается вторичный иммунодефицит, что приводит к развитию вторичных бактериальных инфекций. Инкубационный период – 3-5 дней. Признаки ОРЗ, затем трахеобронхит, пневмония. Иммунитет непродолжительный, возможны рецидивы.
Лабораторная диагностика
Вирусологический метод. Исследуемым материалом (отделяемое носоглотки, ткань лёгких) заражают культуры клеток. Индикацию вирусов проводят по характеру цитопатического действия – образованию синцития, а идентификацию вирусов – с помощью реакции нейтрализации, реакции связывания комплемента.
Серологический метод. Обнаружение специфического антигена проводят с помощью реакции иммунофлюоресценции, иммуноферментного анализа (экспресс-диагностика).
Вирусоскопический метод. При микроскопическом (гистологическом) исследовании в эпителии слизистой оболочки бронхов обнаруживают многоядерные клетки и синцитий. Специфическая профилактика и специфическая терапия – отсутствуют.
Контрольные вопросы:
Семейство Picornaviridae
Род 1 – Enterovirus – вирусы полиомиелита, Коксаки, ЕСНО-вирусы
Особенности патогенеза полиомиелита
Источник – больной человек; способ заражения – фекально-оральный; воздушно-капельный; контактный. Инкубационный период – 7-14 дней. Различают 3 клинические формы полиомиелита: паралитическую, менингеальную, абортивную. Заболевание начинается с повышения температуры тела, общего недомогания, головных болей, рвоты, болей в горле. Паралитическую форму чаще вызывает вирус полиомиелита серотипа 1. Иммунитет пожизненный.
Лабораторная диагностика
Вирусологический метод. Материалом для исследования служат кал, отделяемое носоглотки, при летальных исходах – кусочки головного и спинного мозга, лимфатические узлы. Культуры клеток заражают исследуемым материалом. О репродукции вирусов судят по цитопатическому действию. Идентифицируют (типируют) выделенный вирус с помощью типоспецифических сывороток в реакции нейтрализации в культуре клеток.
Серологический метод. Серодиагностика основана на использовании парных сывороток больных с применением эталонных штаммов вируса в качестве диагностикума. Содержание сывороточных иммуноглобулинов классов IgG, IgA, IgM определяют методом радиальной иммунодиффузии по Манчини. Специфическая профилактика – массовая иммунизация детей пероральной живой вакциной из 3-х серотипов. Специфическая терапия – отсутствует.
Особенности патогенеза заболеваний, вызываемых вирусами Коксаки
Источник – больной человек; способ заражения – фекально-оральный, контактный. Инфекции часто наблюдают у детей. Обычно отмечают симптомы простуды или лихорадку неясного генеза. В редких случаях развиваются тяжёлые поражения – пузырчатка полости рта и конечностей, эпидемическая плевродиния, перикардиты и миокардиты. Острые кишечные вирусные заболевания вызывают только вирусы группы А.
Лабораторная диагностика
Вирусологический метод. Материалом для исследования являются испражнения, отделяемое носоглотки. Заражают культуры клеток HeLa или почек обезьян (Коксаки В, отдельные серотипы Коксаки А) или мышей сосунков. Учитывают характер патологических изменений у заражённых мышей. Вирусы идентифицируют в реакции торможения гемагглютинации, реакции связывания комплемента, реакции нейтрализации и иммуноферментном анализе. Специфическая профилактика и специфическая терапия – отсутствуют.
Особенности патогенеза заболеваний, вызываемых ЕСНО-вирусами
Источник – больной человек; способ заражения – фекально-оральный, воздушно-капельный. Вирусы вызывают простудные инфекционные заболевания, асептические менингиты, протекающие относительно легко, реже восходящие параличи и энцефалиты, лихорадочное состояние, сопровождающееся кореподобными высыпаниями.
Лабораторная диагностика
Вирусологический метод. Вирус выделяют из цереброспинальной жидкости, испражнений, отделяемого носоглотки. Заражают культуры клеток почек обезьян и идентифицируют в реакции торможения гемагглютинации, реакции связывания комплемента, реакции нейтрализации и иммуноферментном анализе.
Серологический метод.
В сыворотке крови выявляют нарастание титра антител, используя реакцию торможения гемагглютинации, реакцию связывания комплемента, реакцию нейтрализации и иммуноферментный анализ. Специфическая профилактика и специфическая терапия – отсутствуют.
Семейство
Togaviridae
Род 1 – Rubivirus – вирус краснухи
Особенности патогенеза краснухи
Источник – больной человек, носитель; способы заражения – воздушно-капельный, трансплацентарный. Различают 2 формы болезни: 1 – приобретённая. Инкубационный период – 11-24 дня. Заболевание начинается с незначительного повышения температуры и лёгких катаральных симптомов, конъюнктивита, а также увеличения заднешейных и затылочных лимфатических узлов. В последующем появляется пятнисто-папулёзная сыпь по всему телу. Иммунитет стойкий.
2 – врождённая – медленная вирусная инфекция, развивающаяся в результате внутриутробного трансплацентарного заражения плода. Заболевание характеризуется развитием катаракты, глухоты и пороков сердца, а также других аномалий развития. Слепота в сочетании с глухотой и поражением ЦНС приводит к умственной отсталости. Иммунитет нескойкий.
Лабораторная диагностика
Вирусологический метод. Выделяют вирус из смывов со слизистой оболочки носа и зева, крови, мочи, реже – испражнений, а также внутренних органов погибших детей. Заражают исследуемым материалом чувствительные клетки, индикацию вирусов осуществляют на основании интерференции с цитопатогенными вирусами или по обнаружению цитопатического действия.
Серологический метод. Для обнаружения антител применяют реакцию нейтрализации, реакцию связывания комплемента, реакцию торможения гемагглютинации, иммуноферментный анализ. Диагностическое значение имеет четырёхкратное и более увеличение титров антител в динамике заболевания, а также определение специфических IgM, свидетельствующих о недавно перенесённом заболевании или болезни в момент обследования. Специфическая профилактика – живая вакцина, ассоциированная вакцина. Специфическая терапия – отсутствует.
Семейство Rhabdoviridae
Род 1 – Lessavirus – вирус бешенства
Особенности патогенеза бешенства
Источники – дикое бешенство – лисы, волки, грызуны, летучие мыши, городское бешенство – собаки, кошки; способы заражения – контактный при укусах, реже – при обильном ослюнении повреждённых покровов, возможен аэрогенный в пещерах населённых летучими мышами, иногда алиментарный. Вирус, попав со слюной больного животного в повреждённые наружные покровы, реплицируется и персистирует в месте внедрения. Затем распространяется по аксонам периферических нервов, достигает клеток головного и спинного мозга, где размножается. В цитоплазме нейронов мозга обнаруживаются тельца Бабеша-Негри. Клетки претерпевают дегенеративные изменения. Размножившись вирус попадает из мозга по центробежным нейронам в различные ткани, в том числе в слюнные железы. Инкубационный период от 10 дней до 3 месяцев, иногда до года. В начале заболевания – недомогание, страх, беспокойство, бессонница, затем развиваются рефлекторная возбудимость, спазматические сокращения мышц глотки и гортани. Судороги усиливаются при попытке пить, при виде льющейся воды, от яркого света, шума. Развиваются галлюцинации, а в конце болезни – параличи мышц конечностей и дыхания. Реже болезнь развивается без возбуждения и водобоязни; развивается паралич и слюнотечение. Летальность – 95%. Постинфекционный иммунитет не изучен.
Лабораторная диагностика
Вирусоскопический метод. Постмортальная диагностика включает обнаружение телец Бабеша-Негри в мазках отпечатках или срезах из ткани мозга. Тельца Бабеша-Негри выявляют методами окраски по Романовскому-Гимзе, Манну, Туревичу, Муромцеву и др.
Вирусологический метод. Патологический материал интрацеребрально вводят белым мышам. Идентификацию вирусов проводят с помощью иммуноферментного анализа, а также реакции нейтрализации на мышах, используя для нейтрализации вируса антирабический иммуноглобулин.
Серологический метод. Определяют антитела у больных с помощью реакции связывания комплемента, иммуноферментного анализа. Специфическая профилактика и терапия – инактивированная вакцина Ферми, генно-инженерная вакцина. Иммунизируют людей укушенных подозрительными на бешенство животными. При этом активный иммунитет формируется во время инкубационного периода. При множественных укусах создают пассивный иммунитет введением антирабического иммуноглобулина.
Семейство Retroviridae
Род 1 – Lentivirus - ВИЧ
Особенности патогенеза ВИЧ-инфекции
Источник – больной человек, носитель; способы заражения – половой, парентеральный, трансплацентарный. Стадии ВИЧ-инфекции:
1 – инкубационный период – 2-4 недели;
2 – стадия первичных проявлений: острая лихорадка, лимфоденопатия, диарея, завершается стадия бессимптомной фазой, восстановлением самочувствия, может продолжаться годами;
3 – стадия вторичных заболеваний, проявляющихся поражением дыхательной, нервной систем, желудочно-кишечного тракта, возникновением злокачественных опухолей в различных сочетаниях;
4 – стадия – собственно СПИД, характеризуется кахексией, упорной диареей, адинамией, анемией, деменцией, снижением всех иммунных показателей с летальным исходом.
Лабораторная диагностика
Серологический метод. Для подтверждения диагноза определяют антитела к белкам gp41, gp120, gp160, р24 у ВИЧ-1 и антитела к белкам gp36, gp105, gp140 у ВИЧ-2. ВИЧ-антитела появляются через 2-4 недели после инфицирования и определяются на всех стадиях ВИЧ-инфекции и при СПИДе. При любой положительной пробе для подтверждения результатов ставится реакция иммуноблоттинга. Применяют также ПЦР. Специфическая профилактика и специфическая терапия – отсутствуют.
Контрольные вопросы:
Литература
Вирусологический метод включает два основных этапа: выделение вирусов и их идентификацию. Материалами могут быть кровь, другие биологические и патологические жидкости, биоптаты органов и тканей.
Вирусологическое исследование крови часто проводят с целью диагностики арбовирусных инфекций. В слюне могут быть обнаружены вирусы бешенства, эпидемического паротита, простого герпеса. Носоглоточные смывы служат для выделения возбудителей гриппа и других ОРВИ, кори. В смывах с конъюнктивы обнаруживают аденовирусы. Из фекалий выделяют различные энтеро-, адено-, рео- и ротавирусы.
Для выделения вирусов используют культуры клеток, куриные эмбрионы, иногда лабораторных животных. Большинство патогенных вирусов отличает наличие тканевой и типовой специфичности", например, полиовирус репродуцируется только в клетках приматов, поэтому для выделения определенного вируса используют соответствующую культуру ткани. Для выделения неизвестного возбудителя целесообразно одномоментно заражать 3-4 культуры клеток, предполагая, что одна из них может оказаться чувствительной. Наличие вируса в зараженных культурах определяют по развитию специфической дегенерации клеток, т.е. цитопатогенному действию, обнаружению внутриклеточных включений, а также на основе выявления специфического антигена методом иммунофлюоресценции, положительных реакций гемадсорбции и гемагглютинации. Эмбрионы птиц с их малодифференцированными тканями пригодны для культивирования очень многих вирусов. Чаще всего используют эмбрионы кур. При размножении в эмбрионах вирусы могут вызвать их гибель (арбовирусы), появление изменений на хорион-аллантоисной оболочке (оспенные вирусы) или в теле эмбриона, накопление в эмбриональных жидкостях гемагглютининов (вирусы гриппа, паротита) и комплементсвязывающего вирусного антигена.
Вирусы идентифицируют с помощью иммунологических методов: реакции торможения гемагглютинации, связывания комплемента, нейтрализации, преципитации в геле, иммунофлюоресценции.
Биологический метод состоит в заражении различным материалом (клиническим, лабораторным) лабораторных животных для индикации возбудителя, а также для определения некоторых свойств микроорганизмов, характеризующих их патогенность (токсигенность, токсичность, вирулентность). В качестве лабораторных животных используют белых мышей, белых крыс, морских свинок, кроликов и др.
Воспроизведение заболевания у животного - абсолютное доказательство патогенности выделенного микроорганизма (в случае бешенства, столбняка и др.). Поэтому биологическая проба на животных является ценным и достоверным диагностическим методом, особенно при тех инфекциях, возбудители которых в исследуемых биологических средах организма человека содержатся в малых концентрациях и плохо или медленно растут на искусственных средах.
Иммунологический метод (серологический) включает исследования сыворотки крови, а также других биологических субстратов для выявления специфических антител и антигенов. Классическая серодиагностика основана на определении антител к выявленному или предполагаемому возбудителю. Положительный результат реакции свидетельствует о наличии в исследуемой сыворотке крови антител к антигенам возбудителя, отрицательный результат указывает на отсутствие таковых. Обнаружения в исследуемой сыворотке крови антител к возбудителю ряда инфекционных болезней недостаточно для постановки диагноза, поскольку оно может отражать наличие постинфекционного или поствакцинального иммунитета, поэтому исследуют «парные» сыворотки крови, первую, взятую в первые дни болезни, и вторую, взятую с интервалом 7-10 дней. В этом случае оценивают динамику нарастания уровня антител.
Диагностически значимо увеличение титра антител в исследуемой сыворотке крови не менее чем в 4 раза относительно первоначального уровня. Этот феномен называют сероконверсией. При редких инфекционных болезнях, а также вирусных гепатитах, ВИЧ-инфекции и некоторых других факт наличия антител свидетельствует об инфицированности пациента и имеет диагностическое значение.
Кроме определения титра антител, при проведении серологических исследований можно установить изотип антител. Известно, что при первой встрече организма человека с возбудителем в остром периоде болезни выявляют более быстрое нарастание антител, принадлежащих к IgM, уровень которых, достигая максимального значения, затем снижается. В более поздние сроки болезни повышается количество IgG-антител, которые дольше сохраняются и определяются в периоде ре-конвалесценции. При повторной встрече с возбудителем благодаря иммунологической памяти реакции гуморального иммунитета проявляются более быстрой продукцией IgG-анти-тел, а антитела класса М вырабатываются в незначительном количестве. Обнаружение IgM-антител свидетельствует о наличии текущего инфекционного процесса, а наличие IgG-антител - о перенесенной в прошлом инфекции или поствакцинальном иммунитете.
Учитывая особенности первичного и вторичного иммунного ответа, анализ соотношения IgM- и IgG-антител позволяет в некоторых случаях дифференцировать стадию инфекционного процесса (разгар заболевания, реконвалесценция, рецидив). Например, в случае вирусного гепатита А (ГА) надежным методом диагностики служит определение анти-HAV IgM-антител в сыворотке крови. Их выявление свидетельствует о текущей или недавно возникшей HAV-инфекции.
Серологическое исследование для обнаружения антител при инфекционных заболеваниях является более доступным методом лабораторной диагностики, чем выделение возбудителя. Иногда положительная серологическая реакция служит единственным доказательством встречи и взаимодействия организма с возбудителем соответствующего инфекционного заболевания. Кроме того, ряд заболеваний со сходной клинической картиной (например, риккетсиозы, энтеровирусные инфекции) могут быть дифференцированы лишь серологически, что отражает значение серологических методов в диагностике инфекционных болезней.
Вирусологические методы исследования широко применяются в медицине для диагностики множества инфекционных и некоторых онкологических заболеваний, имеющих вирусную природу.
Вирусологические методы исследования используются также с целью идентификации , изучения их биологии и способности воздействовать на клетки животных и человека, что в дальнейшем помогает понимать патогенез вирусных заболеваний и правильно выбирать методы их лечения. Кроме установления этиологии заболевания и мониторинга эффективности терапии, вирусологические методы исследования имеют большое значение в определении и проведении противоэпидемических мероприятий.
Прямые вирусологические методы исследования позволяют обнаружить вирус, вирусную нуклеиновую кислоту или вирусный антиген непосредственно в клиническом материале и являются, таким образом, наиболее быстрыми (экспресс-методы – до 24 ч). Данные методы менее информативны и требуют лабораторного подтверждения непрямыми методами диагностики в связи с нередким получением ложноотрицательных или ложноположительных результатов. К прямым относятся следующие методы исследования:
Существует три варианта молекулярной гибридизации нуклеиновых кислот – точечная гибридизация, блот-гибридизация (используется для диагностики ВИЧ инфекции) и гибридизация in situ (непосредственно в инфицированных клетках). ПЦР (полимеразная цепная реакция) на сегодняшний день всё шире применяется в мониторинге и диагностике вирусных инфекций в связи с высокой чувствительностью и специфичностью данного метода.
Данные методы основаны на выделении и идентификации вируса. Это более трудоёмкие и длительные методики, однако, более точные. Материалом для таких исследований может быть содержимое везикул, соскобы (при ветряной оспе, герпетическом поражении кожи и слизистых оболочек), носоглоточный смыв (при респираторных инфекциях), кровь и ликвор (при арбовирусных инфекциях), фекалии (при энтеровирусных инфекциях), смывы (при кори, краснухе и др.). В связи с тем, что вирусы способны размножаться только в живых клетках, культивирование вируса осуществляют в культуре ткани, курином эмбрионе или в организме животного (хомяка, белой мыши, собаки, кошки, некоторых видов обезьян). Индикацию вируса проводят по цитопатическому действию, в реакции гемадсорбции, по цветной пробе, по результатам реакции торможения гемагглютинации, по изменениям или их отсутствию в куриных эмбрионах или культурах ткани, по выживаемости чувствительных животных.
Под серологической подразумеваются вирусологические методы исследования, основанные на реакции антиген-антитело. При этом чаще всего используются парные сыворотки крови, которые берутся с интервалом в несколько недель. При нарастании титра антител в 4 и более раз реакция считается положительной. Для определения типоспецифичности вирусов применяется реакция вируснейтрализации, с целью определения группоспецифичности – реакция связывания комплемента. Также широко применяются реакции пассивной гемагглютинации, торможения гемагглютинации, обратной пассивной гемагглютинации, РИФ и различные варианты иммуноферментного анализа.
Сравнительно недавно в ходе генно-инженерных исследований разработана методика получения моноклональных антител. Узкая специфичность моноклонов преодолевается применением нескольких моноклональных антител к разным вирусным детерминантам. Это повысило чувствительность и специфичность вирусологических методов исследования с определением вирусных антигенов. В настоящее время создано множество различных тест-систем для иммунологической диагностики вирусных инфекций.
15.1. Характеристика микробиологических и иммунологических лабораторий
Вся работа с микробами проводится в лабораториях, которые в зависимости от основных задач могут быть научно-исследовательскими, диагностическими или производственными.
В системе органов здравоохранения имеются:
Клинико-диагностические лаборатории общего или специального (биохимическая, бактериологическая, иммунологическая, цитологическая и др.) типов, входящие в состав больниц, поликлиник, диспансеров и других лечебно-профилактических учреждений;
Бактериологические лаборатории Госсанэпиднадзора (ГСН);
Санитарно-бактериологические лаборатории ГСН;
Санитарно-химические лаборатории ГСН;
Центральные (ЦНИЛ), проблемные, отраслевые, учебные лаборатории вузов;
Специализированные лаборатории (особо опасных инфекций и др.).
В настоящее время лаборатории и более крупные лабораторные учреждения (отделы, институты, производственные предприятия), как правило, специализированные и работают с той или иной группой микробов.
С вирусами работают в вирусологических лабораториях, располагающих соответствующим оборудованием и использующих спе- циальные методы исследования. Существуют микологические и протозоологические лаборатории. Специализированный характер
приобретают и бактериологические лаборатории, в которых работа концентрируется на определенных группах бактерий, например риккетсиозные, туберкулезные, лептоспирозные, анаэробные и др. Иммунологические исследования проводятся в иммунологических лабораториях, хотя отдельные виды исследований могут выполняться и в микробиологических лабораториях, например серодиагностика инфекционных болезней.
Лабораторная работа с патогенными микробами проводится в специально оборудованных лабораториях, обеспечивающих режим работы и технику безопасности, исключающих возможность заражения персонала и утечку микробов за пределы лаборатории.
Необходимость четкой регламентации условий работы с микробами, в различной степени опасными для сотрудников ла- бораторий и окружающего населения, обусловила разработку классификации микробов, разбив их на 4 группы по степени их биологической опасности (классификация ВОЗ). В России в соответствии с рекомендациями ВОЗ патогенные микробы также делят на 4 группы: 1-я группа - возбудители особо опасных инфекций; 2-я группа - возбудители высококонтагиозных эпидемических заболеваний человека; 3-я группа - возбудители инфекционных болезней, выделяемые в самостоятельные нозологические группы; 4-я группа - условно-патогенные микробы - возбудители оппортунистических инфекций. Нумерация групп микробов, принятая в России, отличается обратным порядком от классификации ВОЗ, где к 1-й группе относятся микробы самой низкой патогенности, а к 4-й группе - особо опасные.
В соответствии с делением микробов на группы по степени биологической опасности лаборатории также делят на категории. По номенклатуре ВОЗ выделяют 3 категории микробиологических лабораторий:
Базовые (основные или общего типа) лаборатории, которые в связи с конкретными особенностями работы могут быть оборудованы различными защитными устройствами;
Режимные (изолированные) лаборатории и лаборатории особого режима (максимально изолированные).
Безопасность работ в лабораториях всех категорий обеспечивается выполнением распорядка и правил работы в лаборатории, выполнением требований к лабораторным помещениям и их оснащению, обеспечением лабораторий соответствующим оборудова-
нием, медицинским наблюдением за состоянием здоровья сотрудников, обучением и тренировкой персонала технике безопасности в лаборатории.
15.2. Оснащение микробиологических и иммунологических лабораторий
Помещения базовой лаборатории должны быть просторными для обеспечения безопасного проведения лабораторной работы. Стены, потолок, пол должны иметь гладкую, легко моющуюся поверхность, непроницаемую для жидкостей, устойчивую к дезинфектантам, обычно используемым в лаборатории. Поверхность рабочих столов должна быть водонепроницаемой, устойчивой к дезинфектантам, кислотам, щелочам, органическим растворителям и умеренному нагреванию. Лабораторная мебель должна быть прочной. Пространство под столами и между мебелью должно быть легкодоступно для уборки. В лаборатории должен находиться автоклав для обеззараживания отходов.
Оборудование базовой лаборатории должно ограничивать или предупреждать контакт микробиолога с инфекционным матери- алом, должно быть изготовлено из прочных материалов, непроницаемых для жидкостей, устойчивых к коррозии. Оборудование должно быть сконструировано и установлено так, чтобы оно легко подвергалось чистке, обеззараживанию и проверке.
Лабораторию оснащают микроскопом, автоклавом, термостатами, сушильными, стерилизационными шкафами, аппаратом для свертывания сыворотки, дистиллятором, центрифугами, лабораторными весами, рН-метром, ФЭК, магнитной мешалкой, моечной ванной.
Рабочие помещения лаборатории должны быть снабжены подводкой холодной и горячей воды, электричеством, вакуумом, кис- лородом, воздухом высокого давления и т.п. В некоторых кабинетах оборудуются боксы и вытяжные шкафы.
В число обязательных помещений входят лаборатории кишечных, капельных инфекций, санитарно-бактериологическая, се- рологическая, а также вспомогательные помещения: средоварка, моечная, стерилизационная (чистая и грязная), регистратура, кладовые, санузел для сотрудников, виварий. В лабораториях с пунктами для обследования на носительство микроорганизмов дополнительно оборудуют приемную, процедурную, туалеты для забора
материала. Располагают помещения таким образом, чтобы грязный и чистый потоки не перекрещивались и не соприкасались.
В отношении помещений режимных лабораторий должны соблюдаться те же требования, которые предусмотрены для базовой лаборатории. Кроме того, лаборатория этого типа должна быть отделена от тех частей здания, где передвижение сотрудников не ограничивается. Устройства для мытья рук должны быть снабжены приспособлениями для открывания воды ножной педалью или локтем. Окна должны быть закрыты и заклеены. Входные двери в лабораторные помещения должны быть самозакрывающимися и запирающимися на замок. Вытяжная вентиляция проектируется так, чтобы наиболее низкое давление создавалось в помещениях самой высокой опасности инфицирования. В этом случае движение воздуха будет происходить из вспомогательных помещений в направлении основного рабочего помещения. Отработанный воздух выбрасывается в окружающую среду только после фильтрации через бактериальные фильтры. При оснащении режимных лабораторий оборудованием руководствуются рекомендациями, разработанными для базовых лабораторий, с тем дополнением, что вся работа с инфекционным материалом в них проводится в защитных боксах. В режиме максимально изолированных лабораторий существует ряд особенностей для обеспечения максимальной биологической безопасности персонала, населения и окружающей среды. Вход в лабораторию и выход из нее осуществляются через санитарный пропускник. При входе обязательно полное переодевание в специальную одежду, при выходе перед переодеванием обязательна целевая санитарная обработка (душ, дезинфектанты) персонала. Для снижения риска попадания инфекционного мате- риала в окружающую среду применяют боксирование. С помощью боксов (настольных, ламинарных) создают физические барьеры для предотвращения возможных контактов работающего персонала с инфекционным материалом.
15.3. Правила работы в микробиологической лаборатории
Основные правила работы в базовой лаборатории включают:
Запрет работ с пипеткой при помощи рта;
Запрет приема пищи, питья, курения, хранения пищи и применения косметических средств в рабочих помещениях;
Поддержание чистоты и порядка;
Дезинфекцию рабочих поверхностей не реже 1 раза в день и после каждого попадания на них заразного материала;
Мытье рук персоналом после работы с заразным материалом, животными, перед уходом из лаборатории;
Проведение всех работ таким образом, чтобы свести к минимуму возможность образования аэрозоля;
Обеззараживание всех инфицированных материалов перед выбросом или повторным использованием.
15.4. Принципы микробиологической диагностики инфекционных болезней
Наиболее важное место в лабораторной диагностике инфекционных болезней занимает специфическая микробиологическая диагностика, которую проводят в бактериологической, вирусологической, иммунологической и других лабораториях. Она состоит из трех этапов: преаналитического, аналитического и постаналитического.
Первым этапом микробиологической диагностики является преаналитический, включющий взятие материала для исследования. Выбор исследуемого материала определяется патогенезом и клинической картиной инфекционного заболевания. Исследуемый материал берут по возможности в асептических условиях, помещают в стерильную посуду и как можно быстрее доставляют в лабораторию (желательно в течение 1 ч). В некоторых случаях посев материала проводят у постели больного. Иногда допускается непродолжительное хранение материала в регламентированных условиях. Исследуемый материал сопровождается документом, в котором обязательно указываются время взятия, характер материала, его источник и точно определяется цель исследования.
Материалом для исследования в медицинской микробиологии служат различные биологические и патологические жидкости организма (кровь, гной, моча, мокрота, ликвор, испражнения, рвотные массы, промывные воды и т.п.) и ткань - материал биопсии от живого или аутопсии от трупа. В санитарной микробиологии на исследование берут объекты окружающей среды (воздух, воду, пищевые продукты и т.п.) или смывы с них. При заборе материа-
ла для микробиологического исследования необходимо соблюдать следующие правила:
Материал берут непосредственно из очага инфекции или исследуют соответствующее отделяемое (гной, мочу, желчь и т.п.);
Количество материала должно быть достаточным для проведения исследования и его повторения в случае необходимости;
Материал берут по возможности в начальном периоде болезни, так как именно в этот период возбудители выделяются чаще, их больше, они имеют более типичную локализацию;
Материал берут до начала антимикробной химиотерапии или через определенный промежуток времени после приема антибактериального препарата, необходимый для его выведения из организма;
Следует предупредить возможность попадания в материал антимикробных препаратов (дезинфектанты, антисептики, антибиотики);
Транспортировку материала в лабораторию следует проводить в максимально короткие сроки, в условиях, исключающих гибель неустойчивых видов микробов, или помещать его в специальные транспортные среды;
При транспортировке должны соблюдаться все правила биологической безопасности;
К материалу прилагают сопроводительный документ, содержащий основные сведения, необходимые для проведения микробиологического исследования (фамилия, имя, отчество больного, номер истории болезни, клинический диагноз и т.д.).
15.5. Методы микробиологической диагностики
Аналитический этап включает микроскопический, культуральный, биологический, серологический и аллергологический методы микробиологической диагностики.
Микроскопический метод заключается в приготовлении препаратов (нативных или окрашенных простыми или сложными методами) из исследуемого материала и их микроскопии с применением различных видов микроскопической техники (световая, темнопольная, фазово-контрастная, люминесцентная, электронная и др.). В бактериологии микроскопический метод получил название бактериоскопического, в вирусологии - вирусоскопического.
Культуральный метод заключается в посеве исследуемого материала на искусственные питательные среды, культуры клеток или куриные эмбрионы с целью выделения и идентификации чистой культуры возбудителя или возбудителей. В бактериологии культуральный метод получил название бактериологического, в микологии - микологического, в протозоологии - протозоологического, в вирусологии - вирусологического.
Биологический метод (экспериментальный или биопроба) заключается в заражении исследуемым материалом чувствительных лабораторных животных или других биологических объектов (куриные эмбрионы, культуры клеток). Его используют для выделения чистой культуры возбудителя, определения типа токсина, активности антимикробных химиотерапевтических препаратов и т.д.
Серологический метод заключается в определении титра специфических антител в сыворотке крови больного, реже - в обнаружении микробного антигена в исследуемом материале. С этой целью используются иммунные реакции.
Аллергологический метод заключается в выявлении инфекционной аллергии (ГЗТ) на диагностический микробный препараталлерген. С этой целью ставят кожные аллергические пробы с соответствующими аллергенами.
Диагностическая ценность этих методов неравнозначна. Ведущим методом микробиологической диагностики является бак- териологический метод, так как он позволяет выделять и иден- тифицировать микроб-возбудитель, т.е. первопричину болезни. Остальные методы менее информативны, так как они позволяют обнаружить в организме изменения, обусловленные наличием в нем микроба. Второе место по значимости занимает серологический метод, поскольку взаимодействие антигена и антитела характеризуется высокой степенью специфичности. Информативность трех остальных методов невысокая, и они обычно служат дополнением к бактериологическому и серологическому методам. Так, микроскопия исследуемого материала далеко не всегда позволяет увидеть и идентифицировать микробы под микроскопом. Их удается обнаружить только при высокой обсемененности ими материала. Даже обнаружив бактерии под микроскопом, идентифицировать их до вида морфологически нельзя. Как известно, все видовое многообразие бактерий сводится к 4 основным морфологическим формам: кокки, палочки, извитые и ветвящиеся формы. Поэтому по микро-
скопической картине можно весьма ориентировочно отнести увиденные бактерии к крупному таксону, например грамположительным коккам. Только в единичных случаях, когда бактерии имеют уникальную морфологию, микроскопически можно определить их родовую принадлежность. Информативность микроскопического метода грибов и простейших выше, так как грибы и простейшие, являясь эукариотами, имеют более крупные размеры и более характерную морфологию.
Диагностические возможности биологического метода ограничены тем, что к большинству возбудителей антропонозных инфек- ций человека лабораторные животные невосприимчивы, поэтому вызвать у них экспериментальную инфекцию не представляется возможным.
Возможности аллергологического метода ограничены тем, что большинство микробов в организме человека не вызывают ГЗТ.
Поскольку микробиологические исследования являются одним из наиболее дорогих видов лабораторных исследований, перед ми- кробиологом стоит задача постановки достоверного микробиологического диагноза с наименьшей затратой времени, сил и средств. Поэтому для постановки диагноза используют 1-5 методов диагностики, чтобы выбранный набор методов гарантировал правильность ответа.
Особое значение приобретают методы экспресс-диагностики, которые позволяют поставить микробиологический диагноз в течение короткого промежутка времени (от нескольких минут до нескольких часов) с момента доставки исследуемого материала в лабораторию. К числу экспресс-методов относятся РИФ, ИФА, РИА, ПЦР, использование биочипов, хроматография и др. Особенности диагностики анаэробных инфекций изложены в материалах диска.
Наряду с традиционными классическими методами микробиологической диагностики в последние годы все большее значение приобретают молекулярно-биологические методы диагностики (ДНК-зонды, ПЦР, лигазная цепная реакция - ЛЦР, хроматография, электрофорез, иммуноблот, биочипы и др.).
Молекулярно-биологические методы диагностики основаны на идентификации ДНК и РНК, специфичных для данного вида микробов, и включают гибридизацию на основе ДНК-зондов и диагностику на основе ПЦР.
Постаналитический этап микробиологической диагностики заключается в клинической интерпретации результатов лабораторных исследований. При этом лечащий врач должен оценить этиологическое значение выделенных от больного микробов, скорректировать на основании данных микробиологического мониторинга проводимую больному эмпирическую антимикробную химиотерапию и др.
15.5.1. Методы микробиологической диагностики бактериальных инфекций
В бактериологии для обнаружения возбудителя в исследуемом материале используют бактериоскопический, бактериологический, биологический методы.
Достоинствами бактериоскопического метода являются простота, быстрота, экономичность. Однако он находит ограниченное применение, так как может быть использован лишь при наличии каких-либо морфологических или тинкториальных особенностей возбудителя и достаточном его содержании в исследуемом материале. Данный метод является ориентировочным.
Основной и самый точный метод диагностики бактериальных инфекций бактериологический, который используют почти при всех заболеваниях, несмотря на его недостатки: длительность исследования (от 4-5 дней до 2 мес), опасность (так как накапливается чистая культура возбудителя), сравнительную дороговизну. В том случае, если в исследуемом материале предполагается содержание возбудителя в достаточном количестве, посев материала производят на плотные питательные среды для получения изолированных колоний. При незначительном содержании микробов исследуемый материал прежде засевают на жидкие питательные среды - среды обогащения. Идентификацию выделенной чистой культуры производят по морфологическим, тинкториальным, культуральным, биохимическим, антигенным и токсигенным свойствам (в зависимости от вида возбудителя). Определение перечисленных свойств позволяет установить вид возбудителя. С целью эпидемиологического маркирования производят внутривидовую идентификацию выделенной культуры: определяют ее фаговар, биовар и др. Кроме того, для назначения рационального лечения, как правило, опре- деляют чувствительность выделенной культуры к антибиотикам.
При микробиологической диагностике заболеваний, вызванных условно-патогенными микробами, представителями нормальной микрофлоры, обязательным является определение количества воз- будителей в исследуемом материале.
Биологический метод неэкономичен, негуманен, поэтому находит ограниченное применение. В качестве экспериментальных животных используют белых мышей, морских свинок, кроликов, обезьян и других животных.
Диагноз инфекционного заболевания возможно установить также с помощью серологического метода, позволяющего обнаружить либо специфические антитела в сыворотке больного, либо специфические антигены непосредственно в исследуемом материале. Антитела к возбудителю заболевания появляются, как правило, к концу первой недели болезни. Невозможность обнаружить их в первые дни заболевания является серьезным недостатком метода, особенно в тех случаях, когда заболевание протекает остро. Кроме того, при многих болезнях требуются изучение антителообразования в динамике и выявление увеличения количества антител, что также не позволяет быстро поставить диагноз. Недостатком метода является и то, что с его помощью нельзя точно идентифицировать возбудителя и определить его антибиотикограмму. Но в то же время это совершенно безопасный, относительно недорогой метод, позволяющий за короткое время поставить диагноз. В настоящее время при ряде болезней определяют не только количество, но и классы иммуноглобулинов.
При некоторых заболеваниях серологический метод применяют для выявления специфических антигенов в исследуемом ма- териале. Поскольку специфические антигены, входящие в состав возбудителя, находятся в патологическом материале с первых минут болезни, этот вариант серологического метода применяют для ускоренной (в течение первого дня болезни) или даже экспрессдиагностики (в течение нескольких часов) инфекционных заболеваний.
В качестве вспомогательного при небольшой группе инфекционных заболеваний используют аллергологический метод, по- зволяющий выявить повышенную чувствительность к специфическому антигену (аллергену), которым является возбудитель заболевания.
15.5.2. Методы микробиологической диагностики вирусных инфекций
В вирусологии методы лабораторной диагностики вирусных инфекций имеют свою специфику, учитывая особенности биологии вирусов. Используются вирусоскопический, вирусологический и серологический методы лабораторной диагностики.
Вирусоскопический метод заключается в обнаружении вируса в исследуемом материале под микроскопом. Чаще используют электронный микроскоп, реже - люминесцентный. Световая микроскопия из-за ничтожно малых размеров вирусов практически не применяется. Лишь для обнаружения крупных вирусов, используя методы сверхокраски, можно применить световой микроскоп. Кроме того, с помощью светового микроскопа можно выявить внутриклеточные включения, которые образуются в пораженных клетках при некоторых инфекциях.
Вирусологический метод заключается в заражении исследуемым материалом чувствительной биологической модели (лабораторные животные, куриные эмбрионы или культуры клеток), индикации вируса и его последующей идентификации. При заражении лабораторных животных индикация вирусов производится, как правило, по клинической картине болезни, патолого-анатомическим изменениям ориентировочно и окончательно, например, с помощью реакции гемагглютинации. Эта же реакция позволяет выявить вирусы в курином эмбрионе, видимых изменений при вскрытии которого, как правило, не наблюдается. В культуре клеток наличие вируса определяют по цитопатическому действию (в том числе образованию внутриклеточных включений), гемадсорбции, феномену бляшкообразования, реакции гемагглютинации, отсутствию изменения окраски индикатора. Идентификация вируса осуществляется с помощью серологических реакций (РПГА, РТГА, РН, РСК, ИФА и др.). Вирусологический метод позволяет точно определить природу возбудителя, но он требует достаточного времени (5-7 дней и более), значительных материальных затрат и небезопасен.
Особенностью серологического метода в вирусологии является исследование парных сывороток. Первую сыворотку берут у больного в острый период в начале болезни, хранят при температуре 4-8 ?С, а вторую сыворотку берут через 10-14 дней. Сыворотки
исследуют одномоментно. О болезни свидетельствует сероконверсия, т.е. нарастание титра антител во второй сыворотке по отношению к первой. Диагностической является сероконверсия в 4 раза и выше. Так как многие вирусные болезни протекают остро, этот вариант серологического метода обычно применяют для ретроспективной диагностики.
Ведущим методом лабораторной диагностики вирусных инфекций является вирусологический.
Ускоренная и экспресс-диагностика вирусных болезней производится так же, как при бактериальных инфекциях.
15.5.3. Особенности микробиологической диагностики микозов
Для диагностики грибковых инфекций обычно используют микроскопический метод. Микологический метод заключается в по- севе патологического материала на специальные питательные среды, выделении чистой культуры возбудителя и ее идентификации по морфологическим, культуральным и биохимическим свойствам. Особенностью данного метода является его продолжительность - несколько недель из-за медленного роста грибов. Обнаружение антител при серологическом исследовании возможно со 2-4-й нед болезни. При некоторых заболеваниях выявляют специфические антигены в исследуемом материале. Аллергологический метод используют редко. Нередко при микозах применяют гистологический метод, заключающийся в обнаружении элементов гриба (споры, конидиальные головки и т.п.) в органах и тканях, пораженных грибами. С этой целью готовят гистологические тонкие или ультратонкие срезы тканей, окрашивают их специальными гистологическими и гистохимическими методами и исследуют с применением световой, а в случае необходимости и электронной микроскопии.
15.5.4. Особенности микробиологической диагностики протозойных инфекций
Микроскопическое исследование патологического материала заключается в приготовлении как нативных препаратов («толстая капля»), так и мазков, окрашенных по методу Романовского- Гимзе, и является основным методом диагностики заболеваний, вызванных простейшими. В некоторых случаях применяют серологический и аллергологический методы диагностики.
15.6. Принципы иммунологической диагностики болезней человека
Иммунодиагностика - раздел иммунологии, изучающий и разрабатывающий методы диагностики инфекционных и неинфекци- онных болезней, связанных с функцией иммунной системы.
Многие инфекционные заболевания в настоящее время претерпели существенные изменения, что выражается в увеличении удельного веса легких, стертых и бессимптомных форм, росте аллергического компонента, высокой частоте микст-инфекций. Это затрудняет традиционную диагностику заболеваний, поэтому значимость иммунодиагностики, направленной на поиск антигенов возбудителя или специфических иммунных сдвигов в организме больного, возрастает.
Под иммунореактивностью (иммунный статус, иммунный профиль) понимают способность иммунной системы к иммунному ответу в данный момент времени. Ее характеризуют концентрация иммуноглобулинов, количество лимфоцитов и лейкоцитов, соотношение Т- и В-клеток и функциональные показатели, в частности способность иммунокомпетентных клеток отвечать на стимуляцию.
15.7. Контроль качества лабораторных исследований
Важным элементом работы микробиологической и иммунологической лаборатории является получение точных и сопоставимых результатов анализов, для чего необходимо осуществлять контроль качества проводимых исследований. Контроль качества может быть внутрилабораторным и внешним.
Внутрилабораторный контроль качества - система контрольных мер, которые проводятся в отдельной лаборатории персоналом этой лаборатории и направлены на обеспечение соответствующего качественного уровня работы лаборатории.
Внешний контроль качества - система контрольных мер, которые проводятся в рамках единой Федеральной системы внешней оценки качества (ФСВОК) лабораторных исследований группами экспертов и направлены на обеспечение правильной организации технологических процессов производства лабораторных исследований.
Федеральная система внешней оценки качества лабораторных исследований состоит из разделов, в рамках каждого из которых
выполняется оценка качества определенного вида лабораторных исследований. В структуру ФСВОК входят экспертные группы по разработке и проведению внешнего контроля качества в различных видах лабораторных исследований.
Задания для самоподготовки (самоконтроля)
A. Назовите метод микробиологического исследования, позволяющий установить вид возбудителя:
1. Аллергический.
2. Микроскопический.
3. Культуральный.
4. Биологический.
Б. Назовите основную задачу бактериологического метода исследования.
B. У больного с подозрением на вирусную инфекцию на 7 день заболевания была взята сыворотка, в которой обнаружены специфические противовирусные антитела. Оцените достоверность полученного результата исследования.
Г. Назовите тип лаборатории, в которую следует направить материал от больного с подозрением на особо опасную инфекцию.
Вирусологические исследования в клинике инфекционных болезней приобретают все большее значение, что в первую очередь обусловлено ростом удельного веса инфекций вирусной природы, клиника которых не всегда типична. В то же время быстрые и надежные методы вирусологической диагностики разработаны не для всех инфекционных болезней, многие из них трудоемки, для их проведения нужны специальные условия, экспериментальные животные, питательные среды и подготовленный персонал. В настоящее время для диагностики вирусных инфекций используют 3 основных вида исследования.
1. Микроскопическое исследование заразного материала с целью выявления вирусного антигена или патогномоничных изменений в тканях. В диагностических целях прямое микроскопическое исследование инфекционного материала от больных используется при ограниченном числе вирусных инфекций (бешенстве, ветряной оспе, желтой лихорадке, герпесе и др.). Более широкое применение получил метод, основанный на обнаружении вирусного антигена с помощью флуоресцирующих антител. Метод иммунофлуоресценции может быть достоверным лишь при четком выполнении всех технических требований.
2. Вирусологические методы.
3. Серологические исследования для определения прироста титра антител в динамике болезни. Серологические методы исследования более доступны в лабораторных условиях.
Для этих исследований необходимо взятие сыворотки крови в острый период болезни и в период реконвалесценции (парные сыворотки). Пробы крови для серологических исследований берутся стерильно без антикоагулянтов и консервантов.
Основными этапами вирусологических исследований являются выделение вирусов, их идентификация, характеристика основных биологических свойств. Для выделения различных групп вирусов в настоящее время не существует единой методики. Это в первую очередь обусловлено многообразием их свойств и особенностями культивирования вне организма хозяина. Для исследования используют биосубстраты (смывы со слизистых оболочек, кровь и ее компоненты, спинномозговая жидкость, моча и испражнения, биоптаты органов и тканей или их кусочки, взятые при аутопсии), которые подвергают специальной обработке с последующим пассированием материала. Взятый для исследования материал должен храниться при температуре от -20 °С до -70 °С. В зависимости от предварительного диагноза обработка материала имеет свои особенности, но во всех случаях предполагается получение субстрата, максимально очищенного от примесей слизи, клеток органов и тканей или их фрагментов, бактерий. Это достигается гомогенизацией исследуемого материала в специальном аппарате или растиранием в фарфоровой ступке на холоде с кварцевым стеклом (кусочки органов и тканей) с добавлением стерильного охлажденного (+4 С) 0,9 %
раствора хлорида натрия до получения 10-30 % суспензии и последующим центрифугированием при 1500-3000 об/мин в течение 10-15 мин. Полученную таким образом надосадочную жидкость используют для проведения дальнейших исследований.
До интенсивного развития и внедрения в широкую практику метода культуры тканей и клеток применялось заражение экспериментальных животных или эмбрионов курицы. Эти методы применяются и в настоящее время. Выявление вирусов с использованием животных наиболее целесообразно в тех случаях, когда удается воспроизвести в эксперименте типичную картину инфекционного заболевания или отдельные его проявления. Так, возбудители группы арбовирусов и Коксаки могут быть выявлены при заражении в мозг мышей-сосунков, гриппа - при заражении куриных эмбрионов или интраназальном введении исследуемого материала мышам. В вирусологических лабораториях в последние годы наиболее широко стали применять метод культуры клеток и тканей, позволяющий выделять аденовирусы, герпес-вирусы, респираторно-синцитиальный вирус, миксовирусы и другие и уже на первых этапах исследования осуществлять этиологическую диагностику заболевания. Основанием для этого являются хорошо изученные цитологические особенности взаимодействия большинства вирусов и клеток. Так, заражение клеток HeLa, Нер-2 материалом, содержащим аденовирус 2-го типа, уже на 3-й сутки приводит к изменению характера роста клеточного монослоя и к появлению типичных клеток в виде виноградных гроздьев и т. д., хорошо определяемых в обычном световом микроскопе при малом увеличении.
Исключительное значение для этиологической диагностики инфекционного заболевания имеет стандартизация выделения вируса из исследуемого материала, что на данном этапе работы предполагает использование генетически чистых линейных животных с учетом их фенотипических (в первую очередь возрастных) особенностей. Это обусловлено прежде всего тем, что экспериментальные животные различных генетических линий и возраста в разной степени восприимчивы к вирусам. Так, при интрацеребральном заражении мышей нейротропным штаммом WSN вируса гриппа у животных линий BALB/c, A, CBA и беспородных чувствительность оказалась наибольшей, такая же закономерность установлена и в случаях интраназального введения исследуемого материала. Существенное значение для конечных результатов работы по выделению вирусов имеет предварительное обследование животных, куриных эмбрионов, культур клеток и тканей на предмет латентного вирусоносительства. Весьма широко используемые в лабораторной практике куриные эмбрионы могут быть заражены вирусами лейкоза птиц, птичьего энцефаломиелита, инфекционного синусита, пситтакоза, болезни Ньюкасла, возбудителями некоторых бактериальных инфекций (паратифы и др.), а также микоплазмой. Еще большее число бактериальных и особенно вирусных агентов способно спонтанно заражать культуру клеток и тканей и переживать в них. Их присутствие существенно влияет на оценку исследуемого материала. Некоторые виды микоплазм в культуре клеток
могут обусловливать гемагглютинацию и гемадсорбцию и даже образовывать под агаровым покрытием бляшки, сходные с образуемыми вирусами. Немаловажное значение имеет также загрязнение клеточных культур одного типа другими, наиболее часто это бывает связано с клетками HeLa и наблюдается при работе с различными типами культур в одной комнате, при плохой обработке лабораторной посуды и др. Наличие контаминации клеточных культур или заражение животных бактериальными агентами, как правило, проявляется достаточно четко (изменение характера роста монослоя клеток, свойств культуральной среды, гибель куриных эмбрионов или животных с определенной симптоматикой и т. д.) и особых затруднений при оценке результатов не представляет. Сложнее обстоит вопрос с латентными формами инфекции, где требуется применение серологических и других методов. Эти указания должны учитываться в работе врача-вирусолога, особенно при проведении этиологической диагностики неясных случаев заболевания.
