Авидность антител. Применение в диагностике.
Авидность (лат. — avidity) характеристика прочности связи специфических антител с соответствующими антигенами.
По свойствам антител различают два понятия аффинность (или аффинитет) и авидность (или авидитет). Аффинность — это степень специфического сродства активного центра к антигенной детерминанте, авидность — это степень прочности связывания молекулы антитела с молекулой антигена. Чем выше аффинность (степень сpодства), тем выраженнее и авидитет (пpочность связывания). Кроме того, авидитет тем сильнее, чем больше связывающихся центров.
Термин аффинность относится к связыванию антитела с моновалентным гаптеном или с одной антигенной детерминантой. В большинстве случаев, однако, мы имеем дело со взаимодействием антисыворотки, т.е. сыворотки иммунизированного животного или человека. Для описания связывания АТ с поливалентным антигеном используют термин “авидность”. Авидность определяется многими сложными факторами, в частности, гетерогенностью антител в данной сыворотке, направленных к определенной антигенной детерминанте, а также гетерогенностью самих детерминант. Необходимо учитывать и следующее обстоятельство. Поливалентность большинства антигенов приводит к своеобразному “усиливающему” эффекту: огромное увеличение константы равновесия, возникающее из-за того, что составляющие аффинности не складываются, а перемножаются, и обеспечивает этот усиливающий эффект.
Таким образом, термин авидность используется для описания общего количества всех внутренних аффинностей обнаруженных в поликлональной антисыворотке.
Первичный иммунный ответ на ранее не встречаемые организмом антигены начинается с продукции IgM. IgG — это поздние антитела в филогенетическом и онтогенетическом отношении. При первичном иммунном ответе они сменяют ранние антитела IgM и накапливаются в организме в значительно больших количествах. IgG обладают наиболее высокими аффинностью и авидностью.
Анализ сыворотки крови пациента включает в себя определение антител, образующихся в организме в ответ на проникновение возбудителя. Об острой фазе заболевания говорит наличие вирусоспецифических антител IgM. Но срок их присутствия в организме варьирует от нескольких недель до месяцев и даже лет. Нарастание уровня IgG происходит в течение нескольких недель. При этом вначале образуются низкоафинные антитела, образующиеся в начале иммунного ответа при размножении вируса в организме и сохраняющиеся в течение 1-1,5 мес. от начала заболевания. Позже, в процессе созревания иммунного ответа, в организме появляются высокоафинные IgG антитела. Высокоафинные антитела остаются в организме длительное время. За счет этих антител развивается быстрый вторичный иммунный ответ в случае повторного попадания возбудителя в организм. В случае латентной инфекции в крови обнаруживаются IgM при обострении или реактивации инфекционного процесса.
В случаях, когда обнаруживаются IgM в крови, необходимо разделять первичную инфекцию и обострение, так как первичная инфекция у беременных женщин ведет к тяжелым последствиям для плода. Кроме того, различаются схемы лечения первичной и латентной инфекций. Для этого рекомендуется определять авидность антител IgG. Если в крови при наличии IgM обнаруживаются IgG с низкой авидностью, то это свидетельствует о первичной (недавней) инфекции. Наличие же высокоавидных антител IgG (в присутствии IgM) говорит о вторичном иммунном ответе в случае попадания возбудителя в организм или обострения (реактивации).
В ИФА тест-системах используют показатель индекса авидности антител (ИА). Суть метода заключается в следующем. При инкубации тестируемых сывороток с адсорбированными антигенами образуются иммунные комплексы. После промывания планшет в часть лунок добавляют раствор, который способствует удалению «ранних» IgG, отличающихся низкой авидностью. После внесения конъюгата контролируют его связывание с комплексом антиген-антитело с помощью раствора хромогена. Интенсивность окраски пропорциональна количеству антител к антигену в образце. После остановки ферментативной реакции измеряют оптическое поглощение окрашенного раствора с помощью спектрофотометра. Присутствие в исследуемом образце вирусспецифических антител с низкой авидностью определяется снижением интенсивности окрашивания по сравнению с лунками без раствора, удаляющего “ранние” IgG.
Индекс авидности (ИА) антител испытуемых сывороток рассчитывают (в %) по формуле:
ИА = ОП1 х 100/ОП2
где:
ОП1 — ОП в лунках с антигенами после обработки раствором, удаляющим низкоавидные IgG;
ОП2 — ОП в лунках с той же сывороткой, не обработанных раствором.
Выявление в испытуемой сыворотке антител с индексом авидности ниже 30-35% (у разных производителей) указывает на свежую первичную инфекцию обследованного пациента. Выявленный показатель авидности, равный или превышающий 40%, указывает на то, что в сыворотке содержатся анамнестические высоко-авидные антитела, свидетельствующие об инфекции в прошлом. Показатель авидности антител в интервале 31-39% может свидетельствовать о поздней стадии первичной инфекции или недавно перенесенной инфекции только при условии выявления антител в высокой концентрации.
Таким образом, определение авидности антител к данному возбудителю позволяет выделить первичную инфекцию, дифференцировать ее от периода реактивации или вторичного проникновения антигена в организм. Но данный тест рекомендуется применять для пациентов, в сыворотке крови которых обнаружены IgM.
Использование авидности IgG-антител в качестве индикатора срока первичного инфицирования, впервые предложенное финскими исследователями (Hedman K. M. с соавт.,1989), в настоящее время в ряде стран введено в практику серологических исследований на TORCH-инфекции. Так, во Франции, где, как и в России, проблема токсоплазмоза по-прежнему актуальна, этот тест входит в обязательный алгоритм обследования при подозрении на токсоплазмоз у беременных женщин.
Выявление в сыворотке присутствия одновременно IgG- и IgM-антител к инфекционному агенту можно трактовать как свидетельство недавнего первичного инфицирования, поскольку, как известно, срок исчезновения IgM-антител обычно составляет около 3 месяцев от начала инфекционного процесса. Но период циркуляции IgM антител может значительно варьировать в зависимости от инфекционного возбудителя и индивидуальных особенностей иммунного ответа организма. При инфицировании Toxoplasma gondii и Сytomegalovirus, следовые количества IgM-антител к этим инфекционным агентам в некоторых случаях выявляются в течение 1 — 2 и более лет.
Источник
Авидность антител в диагностике инфекционных заболеваний
Традиционные иммунодиагностические методы, используемые для серологической диагностики острой фазы вирусных, бактериальных и паразитарных инфекций, имеют ряд ограничений. Часто невозможно провести четкую дифференциацию между первичной инфекцией, реинфекцией или обострением инфекционного процесса, особенно при серодиагностике инфекций с нетипичной динамикой антителообразования, когда наличие иммуноглобулинов класса М (IgM) не является достоверным и достаточным признаком для дифференциации стадий заболевания.
Определение IgM, как показателя первичной инфекции, в ряде случаев утратило свое значение, т. к. было доказано, что их можно выявить в сыворотке периферической крови спустя месяцы или даже годы после наступления сероконверсии (так называемые хронические IgM). Кроме того, выявление IgM может дать ложнопозитивные результаты, например, вследствие вторичной инфекции (экзогенная реинфекция или эндогенная реактивная инфекции). Было показано, что специфические IgА также могут присутствовать в сыворотке периферической крови через 2 — 3,5 года с момента зарегистрированной сероконверсии.
Для того, чтобы установить точный момент инфицирования и разграничивать первичную, реинфекцию или реактивацию инфекционного процесса, в 1988 г. был предложен тест на определение авидности IgC антител. Авидностью антител или функциональной аффипостыо называется прочность связи между антителом и антигеном. Выявление в испытуемой сыворотке антител с индексом авидности ниже 30-50 % указывает на свежую первичную инфекцию. Показатель авидности, равный или превышающий 50 %, свидетельствует о наличии в сыворотке высокоавидных антител — маркеров перенесенной в прошлом инфекции. Показатель авидности антител в интервале 31 — 49 % может свидетельствовать* о поздней стадии первичной инфекции или недавно перенесенной инфекции только при условии выявления антител в высокой концентрации.
Таким образом, если в исследуемой сыворотке крови при наличии или отсутствии IgМ, обнаруживаются IgG с низкой авидностыо, то это свидетельствует о первичной (недавней) инфекции. Наличие же высокоавидных антител IgG говорит о вторичном иммунном ответе в случае попадания возбудителя в организм или обострения (реактивации).
Краснуха
Краснуха является инфекцией, возбудитель которой обладает бесспорным тератогенным действием, т.е. приводит к формированию пороков развития эмбриона и плода. У беременных краснуха может протекать тяжело, легко и бессимптомно. Внутриутробное заражение плода возможно при любой форме краснушной инфекции.
Только определение низкоавидных антител может быть диагностическим маркером первичной инфекции вирусом краснухи, что особенно важно при диагностическом обследовании беременных, когда необходимо дифференцировать первичную инфекцию от вторичной или реактивации инфекции.
Токсоплазмоз
Известно, что проявление клинических симптомов при приобретенном токсоплазмозе имеет низкое диагностическое значение для точного определения длительности инфекционного процесса.
Увеличение лимфоузлов может возникать в разное время с момента первичной инфекции, а нередко может сохраняться длительное время или даже возобновляться в более поздний период болезни, независимо от применения специфического прогивопаразитарного лечения.
Определение авидности IgG антител является высокоспецифичным и чувствительным методом диагностики острого первичного токсоплазмоза, что особенно важно при обследовании беременных для устранения потенциального риска появления врожденного токсоплазмоза у детей. Недавно была разработана методика измерения антиген-связывающей авидности (функциональной аффинности) IgG антител к toxoplasma gondii, позволяющая разделить низкоаффинные, антитела от высокоаффинных, которые указывают на перенесенную в прошлом инфекцию. С помощью этой методики первичная инфекция может быть идентифицирована и использованием единственной порции сыворотки.
Инфекции, вызываемые вирусом простого герпеса, цитомегаловирусом, вирусом Эпштейн-Барр. Частота инфецирования новорожденных у женщин с субклинической формой простого герпеса составляет 3-5 % при хронической инфекции и доходит до 30-50 % при заражении во время беременности (первичная инфекция). У женщин, инфицированных вирусом Эпштейна-Барр, инфицирование плода при первичной инфекции достигает 67 %, а при рецидиве -только 22 %.
Инфекции, вызываемые вирусами простого герпеса, цитомегаловирусом, вирусом Эпштейн-Барр относятся к инфекциям с нетипичной динамикой антителообразования (когда наличие IgМ не является достоверным и достаточным признаком для дифференциации стадий заболевания). Определение IgM антител может давать ложноотрицательные результаты, поскольку они могут вообще не образовываться, или присутствовать в количествах, трудных для определения. Ложноположительные результаты могут возникать по следующим причинам:
- Длительная персистенция IgM антител или их присутствие может быть не связано с инфекцией.
- IgM антитела могут определяться при реактивации инфекции или при вторичной инфекции, например, вирусом иммунодефицита человека.
- Различные вирусы могут иметь общие эпитопы (например, вирус простого герпеса и вирус варицелла-зостер), что приводит к возникновению перекрестных реакций.
Для диагностики первичной инфекции целесообразно определение низкоавидных IgG антител.
Цитомегаловирусная инфекция (ЦМВ И) самая распространенная внутриутробная инфекция и одна из наиболее частых причин невынашивания беременности. Риск внутриутробного инфицирования и характер поражения плода зависят от наличия антител у матери и срока инфицирования плода. При первичном инфицировании серонегативной беременной риск передачи плоду составляет примерно 50 %.
Определение авидности антител IgС рассматривается как наиболее важный серологический маркер, поскольку низко- и высокоавидные антитела IgG доминируют соответственно при недавней или длительно текущей инфекции. Использование теста на авидность IgG при позитивной реакции на IgM антитела помогает или исключить наличие первичной ЦМВИ и в ряде случаев помогает избежать необоснованных инвазивных процедур.
Вирус Эпштейи-Барр (ВЭБ)
Вирус Эпштейи-Барр (ВЭБ) — повсеместно распространенный вирус, инфицирующий В-лимфоциты и вызывающий латентную инфекцию. Синдром, вызываемый ВЭБ, включает инфекционный мононуклеоз, а также опухоли типа карциномы, В клеточной лимфомы. 90-95 % — случаев инфекционного мононуклеоза связано с вирусом Эпштейн-Барр. Для заболевания характерна триада признаков: жар, боль в горле и лимфоаденопатия. Так как сходные симптомы имеют многие заболевания, лабораторное подтверждение при диагностике инфекционного мононуклеоза имеет решающее значение.
Серологическая диагностика инфекции вирусом Эпштейн-Барр основана на определении специфических антител к нескольким антигенам, однако, не существует единого надежного теста, который бы позволял получать достоверную информацию для постановки окончательного диагноза. На ранних стадиях развития инфекции в образцах сыворотки крови пациента обнаруживаются IgM и IgG к нуклеарному антигену (VCA) (IgM-VCA e IgG-VCA). Активная фаза инфекционного мононуклеоза также характеризуется продукцией низкоавидных антител IgG к VCA, и в большинстве случаев, наличием IgG, специфичных к комплексу ранних антигенов. IgM антитела к нуклеарному антигену могут служить индикатором острой инфекции, однако ряд авторов отмечает частое возникновение ложноположительных реакций вследствие неспецифической реактивности.
Появление IgG анти VCA антител может происходить с опозданием, или вообще не происходить. С другой стороны, IgM антитела к антигену VCA могут выявляться в течение нескольких месяцев после первичного инфицирования, повторно появляться при реактивации инфекции, а также при мононуклеозах иной этиологии — ЦМВ, токсоплазмоз, гепатит А, ВИЧ. Ранние вирусспецифические IgG антитела, образующиеся при первичном инфицировании обладают низкой авидностью, которая возрастает в течение нескольких недель или месяцев. Эффективность определения авидности IgG к VCA антигену вируса Эпштейн-Барр была показана в исследованиях ряда авторов. Дополнительное использование измерения авидности повышает чувствительность тестов на анти — VCA IgG и IgМ с 93% до 100%.
Заражение вирусом простого герпеса (ВПГ) ведет к пожизненной персистенции с возможностью реактивации вируса и перекрестного заражения другим серотипом ВПГ. Преобладание хронических и бессимптомных форм течения болезни, а также возможность атипичных проявлений ставит под сомнение диагностику по внешним признакам. Приблизительно 20 % больных ВПГ — 2 не имеют симптомов вообще, а 60 % лиц имеют признаки, которые невозможно диагностировать и которые не принимаются врачом и самими больными за герпес (нетипичные проявления). Обе эти группы имеют риск заразить своих партнеров. Специфические IgM k ВПГ могут образовываться как при первичном инфицировании, так и при реинфекции и реактивации вируса, но в то же время они способны вырабатываться в достаточном для диагностики количестве только у 30% людей. Единственным способом, позволяющим сразу и достоверно диагносцировать первичную инфекцию, является определение индекса авидности специфических антител.
Таким образом, при первичной инфекции IgG имеют низкую авидность. С течением времени, после перенесенной инфекции или в случае обострения инфекции, авидность антител повышается. Определение авидности может использоваться для выявления первичной инфекции при отсутствии или низких количествах IgM, а также для диагностики перенесенной инфекции с длительным персистированием IgМ. Тест на авидность прост в исполнении, доступен для большинства иммунологических лабораторий и в ряде стран является рутинной диагностической процедурой. Использование теста на авидность специфических IgG при краснухе, цитомегаловирусной инфекции, токсоплазмозе, инфекций вирусами Эпштейн-Барр, простого герпеса, гепатита С, совместно с традиционными серологическими методами, дает возможность установления момента первичного инфицирования с использованием одного образца сыворотки.
Источник