В медицине разработаны специальные методы исследования для диагностики заболеваний с вирусной природой. Это необходимо, чтобы идентифицировать вирус, изучить его биологию и способность воздействовать на клетки животного и человека. Таким образом, появляется возможность понять патогенез вирусных заболеваний и, соответственно, правильно выбрать методику лечения.
В чем заключается диагностика?
Вирусы размножаются в живых клетках. Чтобы его исследовать, необходимо культивирование на уровне подопытного организма или культуры клеток. Для этого в медицинской практике и микробиологии в целом проводятся вирусологические методы исследования, которые имеют следующие основные подходы:
- прямой;
- непрямой;
- серологический.
Материал могут исследовать непосредственно на наличие нуклеиновых кислот, вирусного антигена или, например, изолировать и идентифицировать вирус из клинического материала.
Кроме возможности установить этиологию заболевания, мониторинга терапевтического эффекта, вирусологические методы исследования играют большую роль в противоэпидемических мероприятиях. Для выделения и культивирования вируса используют куриные эмбрионы, лабораторных животных или культуры клеток.
Как исследуют?
Самый быстрый – это прямой метод. Он позволяет обнаружить вирус, антиген или НК (нуклеиновую кислоту) в самом клиническом материале. Занимает время от двух часов до суток.
- ЭМ – электронная микроскопия. Обнаруживает непосредственно вирус.
- ИЭМ – иммунная электронная микроскопия. Использует специфические антитела к вирусам.
- РИФ – реакция иммунофлюоресценции. Использует антитела, связанные с красителем. Такие вирусологические методы исследования широко применяются в качестве быстрой расшифровки этиологии ОРВИ (острых респираторных вирусных инфекций), когда берут мазки-отпечатки со слизистой оболочки верхних дыхательных путей.
- ИФА – иммуноферментный анализ - определение вирусных антигенов, похожее на РИФ, но основанное на мечении антител ферментами.
- РИА – радиоиммунный анализ. Использует метку антител радиоизотопами для обеспечения высокой чувствительности в определении вирусного антигена.
- Молекулярный – гибридизация НК или выделение геномов вируса при помощи ПЦР (полимеразной цепной реакции).
- Цитология – применяется редко, но при определенных инфекциях эти вирусологические методы исследования очень эффективны. Исследуются материалы биопсии, аутопсии и мазки, обрабатываемые с целью окрашивания и анализа под микроскопом.
В чем смысл исследований?
Для успешного выделения вирусов клинический материал берут в соответствии с патогенезом и как можно раньше. Часто этот процесс требует проведения нескольких пассажей, прежде чем применить определенные вирусологические методы исследования.
Микробиология изучает микроскопические существа. И ее область – это не только медицина. Она является основополагающей наукой для сельского хозяйства, ветеринарии, космической и технической промышленности, геологии.
Но безусловно все создано для человека и его развития на этой прекрасной планете. Поэтому очень важно вовремя обнаружить опасность и нейтрализовать ее. Вирусы отличны от бактерий. Это структуры, попадающие в организм и вызывающие образование нового поколения. Они похожи на кристаллы и направлены на управление процессом своего размножения, хотя сами не питаются, не растут и не выделяют продуктов обмена.
Вирус способен вызвать тяжелое заболевание у любого живого организма, в который он попал. К тому же он может эволюционировать. Именно поэтому вирусологические методы исследования в микробиологии должны развиваться и совершенствоваться, так как под угрозой может быть человеческая цивилизация в целом.
Материалы
Для обнаружения и идентификации вирусов в медицине, как правило, берутся:
- носоглоточный смыв (респираторные инфекции);
- смыв и фекалии (энтеровирусные инфекции);
- соскобы, содержимое пузырьков (поражения кожи, слизистых оболочек, как герпес, ветряная оспа);
- смывы (экзантемные инфекции, как корь, краснуха);
- кровь, спинномозговая жидкость (арбовирусные инфекции).
Фазы
Все этапы вирусологического метода исследования включают в себя:
- забор материала;
- выбор, получение тест-системы, определение ее жизнеспособности;
- заражение тест-системы;
- индикация вируса;
- определение типа вируса.
В основном, патогенные вирусы отличаются наличием тканевой и типовой специфичности. Взять, к примеру, полиовирус, который репродуцируется только у приматов (в их клетках). Соответственно, для выделения определенного вируса используют определенную культуру ткани. Если речь идет о неизвестном возбудителе, то целесообразно будет одномоментно заразить три, а лучше четыре культуры клеток.
Таким образом, возможно, одна из них окажется чувствительной. Чтобы определить наличие вируса в зараженных культурах, смотрят на развитие специфической дегенерации клеток, внутриклеточные включения, выявление специфического антигена, положительные реакции гемагглютинации и гемадсорбции.
Все вирусологические методы исследования (прямые и непрямые, серологические) должны быть выбраны, как наиболее подходящие для конкретного случая предполагаемого инфицирования.
Непрямые методы основываются на выделении и идентификации вируса. Они трудоемкие, длительные, но точные.
Серодиагностика
Под такой диагностикой подразумевается метод, основанный на реакции антиген-антитело. Чаще всего используют парные сыворотки крови, взятые с интервалом в несколько недель. Если нарастание титра антител в 4 и больше раз, реакцию считают за положительную. Чтобы определить типоспецифичность вируса, применяют реакцию вируснейтрализации. Для определения группоспецифичности нужно получить реакцию связывания комплемента.
Широко используют различные варианты иммуноферментного анализа, реакции торможения гемагглютинации, пассивной гемагглютинации, обратной пассивной гемагглютинации, РИФ. Еще в генной инженерии был разработан метод получения моноклональных антител. Преодолеть узкую специфичность моноклонов можно применением нескольких моноклональных антител к различным вирусным детерминантам. Таким образом, была повышена специфичность и чувствительность исследования с определением антигенов.
Некоторые особенности
Сегодня создано много разных тест-систем для иммунологической диагностики инфекций, возникших вследствие попадания вируса в живой организм.
Таким образом, вирусологические методы исследования – это способы выделения вирусов, изучение их свойств и установление их этиологической связи с определенными заболеваниями.
Что касается животных, используемых в этих исследованиях, то они должны быть достаточно восприимчивы к определенной вирусной инфекции, они не должны являться носителями латентной инфекции и каких-то паразитов. Значение также имеет вид животного, его возраст, порода, вес тела, упитанность, половая принадлежность и условия содержания. В опыте участвуют животные одного вида, возраста, с одинаковыми условиями содержания. Иногда могут быть использованы разные виды животных, с различной чувствительностью к одному и тому же вирусу. Это помогает выявить все разнообразие инфекционных форм.
