Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Лабораторная диагностика вирусных инфекций
Цельтест на вирусную инфекцию

В диагностической лаборатории вирусные инфекции могут быть подтверждены множеством методов. Диагностическая вирусология быстро изменилась в связи с появлением молекулярных методов и повышенной клинической чувствительностью серологических тестов. [1]

Выборка [ править ]

Для вирусологического тестирования можно использовать самые разные образцы. Тип образца, отправляемого в лабораторию, часто зависит от типа диагностируемой вирусной инфекции и требуемого теста. Правильная техника отбора проб важна, чтобы избежать потенциальных преаналитических ошибок. Например, разные типы образцов необходимо собирать в соответствующие пробирки для сохранения целостности образца и хранить при соответствующих температурах (обычно 4 ° C), чтобы сохранить вирус и предотвратить рост бактерий или грибков. Иногда выборка также может производиться с нескольких сайтов.

Типы образцов включают:

Изоляция вирусов [ править ]

Смотрите также: Вирусная культура

Вирусы часто выделяют из первоначальной выборки пациентов. Это позволяет увеличивать количество образцов вируса и запускать на них большее количество тестов. Это особенно важно для образцов, содержащих новые или редкие вирусы, диагностические тесты для которых еще не разработаны.

Многие вирусы можно выращивать в клеточной культуре в лаборатории. Для этого образец вируса смешивается с клетками, этот процесс называется адсорбцией , после чего клетки заражаются и производят новые копии вируса. [3] Хотя различные вирусы часто растут только в определенных типах клеток, существуют клетки, которые поддерживают рост большого количества различных вирусов и являются хорошей отправной точкой, например линия клеток почек африканских обезьян ( клетки Vero ), фибробласты легких человека. ( MRC-5 ) и клетки эпидермоидной карциномы человека ( HEp-2 ). Одним из способов определения того, успешно ли клетки реплицируют вирус, является проверка изменения морфологии клеток или наличия вируса.гибель клеток с помощью микроскопа.

Для роста других вирусов могут потребоваться альтернативные методы, такие как инокуляция куриных яиц с зародышем (например, вирусы птичьего гриппа [4] ) или внутричерепная инокуляция вируса с использованием новорожденных мышей (например, лиссавирусов [5] ).

Методы на основе нуклеиновых кислот [ править ]

Молекулярные методы являются наиболее специфическими и чувствительными диагностическими тестами. [6] Они способны обнаруживать либо весь вирусный геном, либо части вирусного генома. В прошлом тесты на нуклеиновую кислоту в основном использовались как вторичный тест для подтверждения положительных серологических результатов. [3] Однако по мере того, как они становятся более дешевыми и автоматизированными, они все чаще становятся основным инструментом диагностики. [3]

Полимеразная цепная реакция [ править ]

Обнаружение вирусных РНК и ДНК геномов можно проводить с помощью полимеразной цепной реакции . Этот метод делает множество копий вирусного генома с помощью вирус-специфичных зондов. Вариации , такие как ПЦР , вложенная обратная транскриптаза ПЦР и ПЦР в реальное время могут быть также использованы для определения вирусной нагрузки в сыворотке пациента. Это часто используется для отслеживания успешности лечения ВИЧ-инфицированных .

Последовательность [ править ]

Основная статья: Секвенирование всего генома

Секвенирование - единственный метод диагностики, который позволяет получить полную последовательность генома вируса. Следовательно, он предоставляет больше всего информации об очень небольших различиях между двумя вирусами, которые будут выглядеть одинаково при использовании других диагностических тестов. В настоящее время он используется только тогда, когда требуется такая глубина информации. Например, секвенирование полезно при тестировании конкретных мутаций у пациента с целью определения противовирусной терапии и восприимчивости к инфекции. Однако по мере того, как тесты становятся дешевле, быстрее и автоматизированнее, секвенирование, вероятно, станет основным инструментом диагностики в будущем.

Методы, основанные на микроскопии [ править ]

Иммунофлуоресценция или иммунопероксидаза [ править ]

Для определения наличия вируса в образце ткани обычно используются иммунофлуоресцентные или иммунопероксидазные анализы. Эти тесты основаны на том принципе, что если ткань инфицирована вирусом, антитело, специфичное к этому вирусу, сможет связываться с ним. Для этого к образцу ткани примешивают антитела, специфичные к разным типам вирусов. После того, как ткань подвергается воздействию света определенной длины волны или химического вещества, которое позволяет визуализировать антитело.

Для этих тестов требуются специализированные антитела, которые производятся и покупаются в коммерческих компаниях. Эти коммерческие антитела обычно хорошо охарактеризованы и, как известно, связываются только с одним конкретным типом вируса. Они также связаны со специальной меткой, которая позволяет визуализировать антитело в лаборатории, т. Е. Чтобы оно излучало флуоресценцию или цвет. Следовательно, иммунофлуоресценция относится к обнаружению флуоресцентных антител (иммуно), а иммунопероксидаза относится к обнаружению окрашенных антител (пероксидаза дает темно-коричневый цвет).

Иммунофлуоресцентный анализИммунопероксидазный анализ

Электронная микроскопия [ править ]

Основная статья: Диагностическая электронная микроскопия

Электронная микроскопия - это метод, с помощью которого можно сфотографировать весь вирус и выявить его форму и структуру. Обычно он не используется в качестве рутинного диагностического теста, поскольку требует узкоспециализированной подготовки проб, микроскопа и технических знаний. Однако электронная микроскопия очень универсальна из-за ее способности анализировать любой тип образца и идентифицировать любой тип вируса. Таким образом, он остается золотым стандартом для выявления вирусов, которые не обнаруживаются при рутинных диагностических тестах или для которых рутинные тесты дают противоречивые результаты. [7]

Электронная микроскопия саповируса

Обнаружение антител хозяина [ править ]

Человек, который недавно был инфицирован вирусом, вырабатывает в кровотоке антитела, которые распознают этот вирус. Это называется гуморальным иммунитетом . Важны два типа антител. Первый, называемый IgM , очень эффективен при нейтрализации вирусов, но вырабатывается клетками иммунной системы только в течение нескольких недель. Второй, называемый IgG , вырабатывается бесконечно. Таким образом, наличие IgM в крови хозяина используется для проверки на острую инфекцию, тогда как IgG указывает на инфекцию, которая произошла когда-то в прошлом. [8] Оба типа антител измеряются при проведении тестов на иммунитет . [9]

Тестирование на антитела стало широко доступным. Это можно сделать для отдельных вирусов (например, с помощью анализа ELISA), но все более распространенными становятся автоматизированные панели, которые могут одновременно проверять множество вирусов.

Анализ гемагглютинации [ править ]

Основная статья: Анализ гемагглютинации

Некоторые вирусы прикрепляются к молекулам, присутствующим на поверхности эритроцитов, например, вирусу гриппа. [10] Следствием этого является то, что при определенных концентрациях вирусная суспензия может связывать ( агглютинировать ) эритроциты, предотвращая их осаждение из суспензии.

См. Также [ править ]

  • Серология
  • Молекулярная диагностика

Ссылки [ править ]

  1. ^ Леланд, DS; Джиноккио, CC (2007). «Роль клеточных культур в обнаружении вирусов в эпоху технологий» . Обзоры клинической микробиологии . 20 (1): 49–78. DOI : 10.1128 / CMR.00002-06 . PMC  1797634 . PMID  17223623 .
  2. ^ Гуолтни JM, Hayden FG (февраль 1992). «Психологический стресс и простуда». N Engl J Med . 326 (9): 644–5, ответ автора 645–6. DOI : 10,1056 / NEJM199202273260915 . PMID 1310349 . 
  3. ^ a b c «Диагностические методы в вирусологии, вирусологические методы, вирусные культуры, изоляция вирусов» . virology-online.com . Проверено 3 января 2018 .
  4. ^ Брауэр, Рена; Чен, Питер (2015). «Распространение вируса гриппа в куриных яйцах с эмбрионами» . Журнал визуализированных экспериментов (97). DOI : 10.3791 / 52421 . PMC 4401370 . PMID 25867050 .  
  5. ^ Кузьмин, Иван В. (2015). «Выделение вирусов у животных». Современные лабораторные методы диагностики, исследования и профилактики бешенства, Том 2 . С. 13–23. DOI : 10.1016 / B978-0-12-801919-1.00002-6 . ISBN 9780128019191.
  6. ^ Дхамад, AE; Абдал Рида, Массачусетс (2020). «COVID-19: молекулярные и серологические методы обнаружения» . PeerJ . 8 : e10180. DOI : 10,7717 / peerj.10180 . PMID 33083156 . 
  7. ^ Hazelton, Paul R .; Гелдерблом, Ханс Р. (2003). «Электронная микроскопия для быстрой диагностики новых инфекционных агентов1» . Возникающие инфекционные заболевания . 9 (3): 294–303. DOI : 10.3201 / eid0903.020327 . PMC 2958539 . PMID 12643823 .  
  8. ^ Грир, Шон; Александр, Грэм JM (1995). «4 Вирусная серология и обнаружение». Клиническая гастроэнтерология Байера . 9 (4): 689–721. DOI : 10.1016 / 0950-3528 (95) 90057-8 . PMID 8903801 . 
  9. ^ Лоуренс, Джеффри С. (2005). «Иммунизация против гепатита А и В лиц, инфицированных вирусом иммунодефицита человека». Американский журнал медицины . 118 (10): 75–83. DOI : 10.1016 / j.amjmed.2005.07.024 . PMID 16271546 . 
  10. ^ "Анализ ингибирования гемагглютинации гриппа" . www.virology.ws . Проверено 19 октября 2020 года .