Лабораторная диагностика вирусных инфекций

В диагностической лаборатории вирусные инфекции могут быть подтверждены множеством методов. Диагностическая вирусология быстро изменилась из-за появления молекулярных методов и повышения клинической чувствительности серологических анализов. ^[1]

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 имеет важное значение для предотвращения потенциальных ошибок до анализа. Например, различные типы образцов должны собираться в соответствующие пробирки для поддержания целостности образца и храниться при соответствующих температурах (обычно 4 °C) для сохранения вируса и предотвращения роста бактерий или грибков. Иногда также могут быть отобраны образцы из нескольких мест. ^{[ необходима цитата ]}

Типы образцов включают в себя следующее:

• Мазок из носоглотки
• Кровь
• Кожа
• Мокрота , полоскания и промывания бронхов
• Моча
• Семен
• Кал
• Спинномозговая жидкость
• Ткани ( биопсии или посмертные образцы )
• Засохшие пятна крови

Например, для диагностики риновируса можно провести анализ носовой слизи. ^[2]

Вирусы часто изолируются из исходного образца пациента. Это позволяет выращивать образцы вируса в больших количествах и проводить на них большее количество тестов. Это особенно важно для образцов, содержащих новые или редкие вирусы, для которых диагностические тесты еще не разработаны. ^{[ необходима цитата ]}

Многие вирусы можно выращивать в клеточной культуре в лаборатории. Для этого образец вируса смешивают с клетками, этот процесс называется адсорбцией , после чего клетки заражаются и производят больше копий вируса. ^[3] Хотя различные вирусы часто растут только в определенных типах клеток, существуют клетки, которые поддерживают рост большого количества разнообразных вирусов и являются хорошей отправной точкой, например, линия клеток почек африканской обезьяны ( 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 на изменение морфологии клеток или на наличие гибели клеток с помощью микроскопа.

Другим вирусам могут потребоваться альтернативные методы роста, такие как инокуляция эмбрионов куриных яиц (например, вирусы птичьего гриппа ^[4] ) или внутричерепная инокуляция вируса с использованием новорожденных мышей (например, лиссавирусы ^[5] ).

Молекулярные методы являются наиболее специфичными и чувствительными диагностическими тестами. ^[6] Они способны обнаруживать как весь вирусный геном, так и его части. В прошлом тесты на нуклеиновые кислоты в основном использовались в качестве вторичного теста для подтверждения положительных серологических результатов. ^[3] Однако, поскольку они становятся более дешевыми и автоматизированными, они все чаще становятся основным инструментом диагностики и могут также использоваться для мониторинга лечения лиц, инфицированных вирусом. ^[3]

Обнаружение вирусных РНК и ДНК геномов может быть выполнено с помощью полимеразной цепной реакции . Этот метод делает много копий вирусного генома с использованием вирусспецифических зондов. Вариации ПЦР, такие как вложенная ПЦР с обратной транскриптазой и ПЦР в реальном времени, также могут быть использованы для определения вирусной нагрузки в сыворотке пациента. Это часто используется для мониторинга успеха лечения в случаях ВИЧ . ^{[ необходима цитата ]}

Секвенирование — единственный диагностический метод, который предоставит полную последовательность генома вируса. Следовательно, он предоставляет наибольшую информацию об очень небольших различиях между двумя вирусами, которые выглядели бы одинаково при использовании других диагностических тестов. В настоящее время он используется только тогда, когда требуется такая глубина информации. Например, секвенирование полезно, когда у пациента проверяются определенные мутации для определения противовирусной терапии и восприимчивости к инфекции. Однако, поскольку тесты становятся дешевле, быстрее и более автоматизированными, секвенирование, вероятно, станет основным диагностическим инструментом в будущем. ^{[ необходима цитата ]}

Иммунофлуоресцентные или иммунопероксидазные анализы обычно используются для определения наличия вируса в образце ткани. Эти тесты основаны на принципе, что если ткань инфицирована вирусом, антитело, специфичное к этому вирусу, сможет с ним связаться. Для этого антитела, специфичные к различным типам вирусов, смешиваются с образцом ткани. После того, как ткань подвергается воздействию определенной длины волны света или химического вещества, которое позволяет визуализировать антитело. ^{[ необходима цитата ]}

Эти тесты требуют специализированных антител, которые производятся и закупаются у коммерческих компаний. Эти коммерческие антитела обычно хорошо охарактеризованы и, как известно, связываются только с одним определенным типом вируса. Они также конъюгированы с особым видом метки, которая позволяет визуализировать антитело в лаборатории, то есть оно будет испускать флуоресценцию или цвет. Таким образом, иммунофлуоресценция относится к обнаружению флуоресцентного антитела (иммуно), а иммунопероксидаза относится к обнаружению окрашенного антитела (пероксидаза дает темно-коричневый цвет). ^{[ необходима цитата ]}

Электронная микроскопия — это метод, который может сделать снимок целого вируса и выявить его форму и структуру. Обычно он не используется в качестве рутинного диагностического теста, поскольку требует узкоспециализированного типа подготовки образца, микроскопа и технических знаний. Однако электронная микроскопия очень универсальна благодаря своей способности анализировать любой тип образца и идентифицировать любой тип вируса. Поэтому она остается золотым стандартом для идентификации вирусов, которые не обнаруживаются в рутинных диагностических тестах или для которых рутинные тесты показывают противоречивые результаты. ^[7]

Человек, недавно инфицированный вирусом, вырабатывает в крови антитела, которые специфически распознают этот вирус. Это называется гуморальным иммунитетом . Важны два типа антител. Первый, называемый IgM , очень эффективен для нейтрализации вирусов, но вырабатывается клетками иммунной системы только в течение нескольких недель. Второй, называемый IgG , вырабатывается неограниченно долго. Поэтому наличие IgM в крови хозяина используется для проверки на острую инфекцию, тогда как IgG указывает на инфекцию, имевшую место в прошлом. ^[8] Оба типа антител измеряются при проведении тестов на иммунитет . ^[9]

Тестирование антител стало широко доступным. Его можно проводить для отдельных вирусов (например, с помощью анализа ELISA), но автоматизированные панели, которые могут скрининговать много вирусов одновременно, становятся все более распространенными. ^{[ необходима цитата ]}

Некоторые вирусы прикрепляются к молекулам, присутствующим на поверхности эритроцитов, например, вирус гриппа. ^[10] Следствием этого является то, что при определенных концентрациях вирусная суспензия может связывать ( агглютинировать ) эритроциты, тем самым не давая им оседать из суспензии. ^{[ необходима цитата ]}

• Серология
• Молекулярная диагностика