Иммуноферментный анализ

Напоминаем вам, что самостоятельная интерпретация результатов недопустима, и приводимая ниже информация носит исключительно справочный характер.

Иммуноферментный анализ: показания к назначению, правила подготовки к сдаче анализа, расшифровка результатов.

Иммуноферментный анализ (ИФА, англ. Enzyme immunoassay, EIA) –лабораторный метод определения различных соединений (макромолекул, вирусов и пр.), в основе которого лежит реакция антиген-антитело.

Генетически чужеродные вещества, попадая в организм человека, вызывают специфические процессы, направленные на удаление этих веществ. Система организма, выполняющая данную функцию, называется иммунной системой, а сами процессы – иммунологическими.

Иммунная система представляет собой совокупность лимфоидных органов, которые функционируют согласованно за счет миграции лимфоцитов из крови в ткани и из ткани в кровь, медиаторов (посредников) и других факторов.

В- и Т-лимфоциты

Иммунная система слагается из центральных и периферических органов. К центральным относят тимус и костный мозг. В них лимфоциты дифференцируются (созревают) до стадии функционально активной клетки. К периферическим органам иммунной системы принадлежат лимфатические узлы, селезенка, лимфоидные структуры пищеварительного тракта, аппендикс, миндалины. В этих органах лимфоциты контактируют с антигеном, взаимодействуют между собой и с другими элементами иммунной системы.

Практически все периферические органы иммунной системы являются фильтрами или барьерами для распознавания, захвата и расщепления антигена.

Антиген (англ. antigen от antibody-generator — «производитель антител») — любое вещество, несущее признаки генетически чужеродной информации, которое организм рассматривает как чужеродное или потенциально опасное и против которого начинает вырабатывать антитела (иммунный ответ).

Способность антигенов вызывать иммунный ответ называется иммуногенностью, а способность образовывать комплексы с антителами – антигенностью.

К антигенам относятся белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты, в том числе и в составе компонентов различных биологических структур (клеток, тканей, вирусов и т.д.).

Антитела (англ. antibody) – это специальные белки иммуноглобулины (Ig), которые вырабатывает иммунная система в ответ на попадание любого чужеродного агента в организм для борьбы с ним.

Антитела обладают способностью образовывать прочные комплексы с антигенами для последующего удаления их из организма.

Иммуноглобулины (Ig) по своей химической структуре относятся к гликопротеидам (белкам, содержащим в своей структуре олигосахариды). По своим свойствам и структурным особенностям иммуноглобулины подразделяются на пять основных классов: IgA, IgD, IgE, IgG и IgM.

В организме антитела вырабатываются клетками крови — В-лимфоцитами. На своей поверхности эти клетки имеют рецепторы, с помощью которых они могут узнавать чужеродный антиген.

Антиген, встречаясь в кровотоке с соответствующим ему рецептором В-лимфоцита, активирует его. В-лимфоцит многократно делится и образует клон плазматических клеток. Каждый клон клеток секретирует однородные по своей структуре антитела.

Острые и хронические бактериальные, вирусные и паразитарные инфекции (болезнь Боткина, сепсис, пневмония, лейшманиоз, туберкулез, лепра и др.), подозрение на СПИД.

Аутоиммунные заболевания (ревматическая болезнь, ревматоидный артрит, системная красная волчанка и др.).

Аллергические заболевания (бронхиальная астма, поллиноз и др.).

Злокачественные заболевания (лейкозы, лимфогрануломатоз и др.).

Кожно-венерические заболевания (контактный дерматит, пузырчатка, микоз, сифилис и др.).

Патология беременности.

Контроль цитостатической, иммунодепрессивной и иммуностимулирующей терапии.

Обследование пациентов до и после трансплантации.

Первичные иммунодефицитные состояния и др.

Постановка иммунологического диагноза складывается из следующих этапов:

1. Сбор иммунологического анамнеза.
2. Выявление клинических проявлений иммунопатологии.
3. Иммунологические методы исследования.

В лабораторных исследованиях наибольшее распространение получил твердофазный иммуноферментный анализ.

В иммуноферментном анализе применяют ферменты, которые могут связывать антитела или антигены, меняют окраску специального хромогенного субстрата при взаимодействии с ним и могут быть зарегистрированы физико-химическим методом (методом спектрофотометрии, флуориметрическим, люминисцентным и др.).

На настоящий момент имеются усилительные системы, позволяющие регистрировать наличие всего нескольких сотен молекул ферментов в 1 мл раствора.

Фермент – это сложное органическое вещество, вырабатываемое живой клеткой, способствующее различным химическим реакциям, происходящим в организме.

Хромогенный субстрат – это вещество белковой природы, приобретающее определенную окраску после расщепления специфическим протеолитическим ферментом.

Фотометрический анализ — метод качественного и количественного анализа, основанный на избирательном поглощении инфракрасного, видимого или ультрафиолетового излучения молекулами определяемого компонента или его соединения с соответствующим реагентом.

При проведении иммуноферментного анализа в качестве твердой фазы используется поверхность лунок полистиролового планшета, на которую адсорбированы входящие в состав тест-системы известные антитела (против определяемого антигена).

В лунку вносят исследуемую сыворотку крови. При наличии искомого антигена он соединяется с антителом, и образуются комплексы. Лунки промывают и удаляют не связавшиеся компоненты. В лунки вносят антитела к искомому антигену, меченые ферментом. Меченые антитела присоединяются к предыдущему комплексу и также остаются на стенках. Затем в лунки добавляют специфичный для фермента субстрат (перекись водорода) и хромоген (ортофенилендиамин). Если в исследуемой жидкости был антиген, фермент взаимодействует с перекисью водорода и разлагает его. Выделившийся при этом кислород окрашивает хромоген в желтый цвет. По интенсивности окрашивания, возникающего в результате реакции фермента и субстрата, можно судить о количестве антигенов.

По аналогичной схеме работают тест-системы для определения антител, но в качестве иммуносорбента в них используются антиген, а раствор, который добавляют, содержит раствор антигенов, меченых ферментом.

В клинической диагностике с помощью фиксированных на твердой фазе антител (антигенов), определяют присутствие антигенов микроорганизмов, антител к ДНК, иммунных комплексов, антигенов раковых клеток, антител к различным видам бактерий, вирусов, простейших.

Метод ИФА может применяться для диагностики:

1. Вирусных заболеваний:

• ВИЧ-инфекции;
• вирусных гепатитов;
• цитомегаловирусной инфекции;
• вируса Эпштейн-Барр;
• герпетической инфекции;
• коронавирусной болезни.

2. Для диагностики инфекций, передающихся половым путем:

• сифилиса;
• хламидиоза;
• трихомониаза;
• гонореи;
• уреаплазмоза.

3. Уровня гормонов в эндокринологии.
4. Аутоантител и маркеров онкологических заболеваний в онкологии.
5. Общего IgE и специфических IgE антител в аллергологии.
6. Лекарственных препаратов, наркотиков в биологических образцах.
7. Белков сыворотки крови (ферритина, фибронектина и др.).

Подготовка к процедуре

Взятие пробы для лабораторного исследования методом ИФА должно проводиться:

• желательно с 7 до 9 часов утра;
• натощак, т.е. через 8-12 часов после последнего приема пищи;
• после воздержания от алкоголя не менее 24 часов;
• до проведения диагностических и лечебных процедур;
• в ряде случаев следует учитывать фазу менструального цикла, фармакодинамику лекарственных препаратов, циркадные ритмы.

Пациент должен находиться в спокойном состоянии не менее 15 минут: сидя или лежа. Наложение жгута (манжеты) не должно превышать 1 мин.

Преимущества иммуноферментного анализа по сравнению с другими методами определения антигенов и антител:

• высокая чувствительность (ИФА может обнаруживать одиночные молекулы анализируемого вещества);
• возможность использования минимальных объемов исследуемого материала;
• стабильность всех ингредиентов, необходимых для проведения ИФА при хранении;
• простота проведения реакции;
• возможность автоматизации всех этапов реакции;
• относительно низкая стоимость диагностических наборов.

Иммуноферментный анализ может давать ложноположительный результат:

• при наличии ревматоидного фактора в крови, который является антителом против собственных IgG;
• при различных системных заболеваниях;
• при нарушениях обменных процессов в организме;
• при приеме некоторых лекарственных препаратов;
• у новорожденных детей.

Источники:

1. Л. К. Решетникова. Иммунология. – Благовещенск, 2019. — 176 с.
2. Гусякова О.А. Иммуноферментный анализ: учебное пособие для студентов лечебного, педиатрического, медико-профилактического факультетов, Самара: типография Клиник ГОУ ВПО «СамГМУ Росздрава», 2010. — 32 с.