Авидность антител в диагностике инфекционных заболеваний
Адекватное лечение и профилактика инфекционных заболеваний требуют быстрой и точной лабораторной диагностики.
Применение общепринятых и широко используемых иммунологических и серологических методов далеко не всегда позволяют четко дифференцировать первичную инфекцию от реинфекции или обострения заболевания.
Иммуноглобулины классов М (IgM) и А (IgA) могут длительное время присутствовать в сыворотке крови после наступления сероконверсии. Первичное инфицирование бактериальным или вирусным агентом, как правило, сопровождается продукцией иммуноглобу¬линов класса М, которые позже сменяются специфическими IgG- антителами.
Определение титра антител класса G скорее свидетельствует о перенесенной в прошлом инфекции, хотя, в отдельных случаях при высоких титрах может говорить и об активации процесса. Для разрешения подобных диагностических сложностей нужно применять тест на авидность IgG антител.
Выявление в сыворотке крови антител с индексом авидности ниже 15-50% указывает на свежую первичную инфекцию, как правило, в течение первой стадии инфекции. Авидность в зоне 31-49% свидетельствует о поздней первичной инфекции.
Показатель авидности превышающий 50%, говорит о наличии в исследуемой сыворотке высокоавидных антител, характерных для персистирующей инфекции или инфекции, перенесенной в прошлом.
Таким образом, выявление в сыворотках антител IgG с низкой авидностью демонстрирует первичную (недавнюю) инфекцию, тогда как высокоавидные антитела говорят о длительно текущей инфекции: перенесенной, реактивации либо о латентной инфекции.
Авидность антител
Материал для исследования: сыворотка крови.
Авидность (от avidity — жадный) — это оценка свойства антител IgG (белков сыворотки крови (иммуноглобулины — Ig) и других биологических жидкостей, которые вырабатываются в ответ на введение чужеродных органических веществ (антигенов).
Определение авидности антител к возбудителю позволяет выделить первичную инфекцию в организме, дифференцировать ее от периода восстановления жизнеспособности клеток или вирусов или вторичного проникновения антигена (это вещество, которое организм считает чужеродным или потенциально опасным) в организм.
В момент поступления какого-либо чужеродного агента (антигена), например, вируса или бактерии, иммунная система начинает вырабатывать антитела. В общем случае сначала вырабатываются IgM, а затем начинают вырабатываться IgG. IgG сохраняются дольше, иногда всю жизнь. В самом начале реакции на антиген IgG слабо связывают его, в этот момент их называют низкоавидными и низкоаффинными. Постепенно антитела увеличивают силу связывания и называются уже высокоавидными. Так можно ориентировочно оценить срок попадания агента в организм, а также отличить первичную инфекцию от реинфицирования.
Одним из важных компонентов, на котором основана диагностика острой первичной инфекции является определение специфичных Ig M (ЦМВИ IgM; Краснуха IgM; и Toxo IgM ). Однако, поскольку циркуляция антител IgM в крови составляет в среднем 6-9 месяцев, представляется сложным даже в присутствии IgM оценить длительность текущей инфекции, а также невозможным отличить первичный процесс от реактивации и повторного заражения. Определение авидности антител при цитомегаловирусной инфекции, токсоплазмозе и краснухи представляет существенный интерес для акушеров при постановке диагнозов в пренатальной стадии, так как риск инфицирования и его последствия для плода непосредственно связаны с материнской инфекцией.
Таким образом, авидность антител определяют для дифференциальной диагностики острой первичной инфекции, а также с целью получения более точных данных по срокам заражения и длительности инфекционного процесса.
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.
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 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:
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)
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.
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.
Авидность антител. Применение в диагностике.
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.
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.
Авидность
Авидность антител — характеристика общей стабильности комплекса антигена и антитела. Авидность определяется аффинностью антитела к антигену, количеством антигенсвязывающих центров в молекуле антитела и особенностями пространственной структуры антигена, создающими стерические препятствия для создания комплекса. [1] Авидность антитела следует отличать от аффинности, так как аффинность является термодинамическим параметром, количественно описывающим силу единственного взаимодействия антигена и антитела, в то время как авидность описывает силу кооперативных взаимодействий аффинных взаимодействий.
Так, например, авидность IgM может быть высокой даже при низкой аффинности отдельных антиген-связывающих центров, так как молекула IgM имеет десять таких центров, в то время как IgG может иметь два высокоаффинных центра.
Авидность IgM и IgG очень важна в диагностике и позволяет провести ретроспективный анализ вирусных заболеваний. Так, например, высокая авидность первичных IgM, свидетельствует об острой фазе заболевания и недавнем — от одного до полутора месяцев — инфицировании. Следовые концентрации IgM могут сохраняться в организме, в отдельных случаях, до двух лет.
Примечания
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Авидность» в других словарях:
АВИДНОСТЬ — (от лат. avidus жадный) свойства антигенов и антител, определяющие энергию связывания комплиментарных участков их молекул. Проявляется в прочности образовавшегося комплекса … Большой Энциклопедический словарь
АВИДНОСТЬ — антител (от лат. avidus жадный), мера способности гетерогенной смеси антител связываться с соответствующим макромолекулярным (полидетерминантным) антигеном; осн. характеристика иммунных сывороток, напр. антитоксических. Характеризуется прочностью … Биологический энциклопедический словарь
Авидность — св во молекул Ат и Аг, характеризующее эффективность их специфического взаимодействия Проявляется в скорости образования иммунного комплекса или (и) его агрегатов (агглютинатов, преципитатов), степени диссоциации комплекса и полноте нейтрализации … Словарь микробиологии
авидность — (от лат. avidus жадный), свойства антигенов и антител, определяющие энергию связывания комплементарных участков их молекул. Проявляется в прочности образовавшегося комплекса. * * * АВИДНОСТЬ АВИДНОСТЬ (от лат. avidus жадный), свойства антигенов… … Энциклопедический словарь
АВИДНОСТЬ — (от лат. avidus жадный), свойства антигенов и антител, определяющие энергию связывания комплементарных участков их молекул. Проявляется в прочности образовавшегося комплекса … Естествознание. Энциклопедический словарь
авидность антител — Мера способности гетерогенной смеси антител связываться с конкретным антигеном; А.а. является характеристикой иммунных сывороток и зависит от аффинности антител. [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо русский толковый словарь генетических терминов… … Справочник технического переводчика
авидитет — авидность Степень совпадения антитела с антигеном [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии Синонимы авидность EN avidity … Справочник технического переводчика
Антитела — I Антитела белки сыворотки крови и других биологических жидкостей, которые синтезируются в ответ на введение антигена и обладают способностью специфически взаимодействовать с антигеном, вызвавшим их образование, или с изолированной детерминантной … Медицинская энциклопедия
Антитела — Эта статья об иммунологии. Об украинской поп рок группе см. Антитела (группа); о фильме см. Антитела (фильм, 2005). Антитела (иммуноглобулины, ИГ, Ig) это особый класс гликопротеинов, присутствующих на… … Википедия