stringtranslate.com

Тесты на обнаружение антигена малярии

Тесты на обнаружение антигена малярии представляют собой группу коммерчески доступных экспресс-диагностических тестов типа быстрого антигенного теста , которые позволяют быстро диагностировать малярию людям, которые не обладают навыками в традиционных лабораторных методах диагностики малярии или в ситуациях, когда такое оборудование недоступно. В настоящее время в продаже имеется более 20 таких тестов (тестирование продукции ВОЗ 2008 г.). Первым антигеном малярии , подходящим в качестве мишени для такого теста, был растворимый гликолитический фермент глутаматдегидрогеназа . [1] [2] [3] Ни один из быстрых тестов в настоящее время не является таким чувствительным, как толстая капля крови , и не таким дешевым. Основным недостатком использования всех современных методов с использованием тест-полосок является то, что результат по сути является качественным. Однако во многих эндемичных районах тропической Африки количественная оценка паразитемии важна, поскольку большой процент населения будет иметь положительный результат в любом качественном анализе.

Экспресс-тесты на малярию на основе антигенов

Малярия излечима, если у пациентов есть доступ к ранней диагностике и своевременному лечению . Диагностические экспресс-тесты на основе антигенов (RDT) играют важную роль на периферии возможностей медицинских служб, поскольку многие сельские клиники не имеют возможности диагностировать малярию на месте из-за отсутствия микроскопов и обученных техников для оценки мазков крови. Кроме того, в регионах, где болезнь не является эндемичной , лабораторные технологи имеют очень ограниченный опыт в обнаружении и идентификации малярийных паразитов. Все большее число путешественников из умеренных районов каждый год посещают тропические страны , и многие из них возвращаются с малярийной инфекцией. Тесты RDT по-прежнему считаются дополнением к обычной микроскопии, но с некоторыми улучшениями они вполне могут заменить микроскоп . Тесты просты, и процедуру можно проводить на месте в полевых условиях. В этих тестах используется кровь из пальца или вены , полный тест занимает в общей сложности 15–20 минут, и лаборатория не нужна. Порог обнаружения этих быстрых диагностических тестов составляет около 100 паразитов/мкл крови по сравнению с 5 при толстопленочной микроскопии. [4] [5] [6]

pGluDH

Глутаматдегидрогеназа плазмодия (pGluDH), осажденная антителами хозяина [1]

Точная диагностика становится все более и более важной, учитывая растущую резистентность Plasmodium falciparum и высокую стоимость альтернатив хлорохину . Фермент pGluDH не встречается в эритроцитах хозяина и был рекомендован в качестве маркерного фермента для видов Plasmodium Пикардом-Моро и др. в 1975 году. [7] Тест на маркерный фермент малярии подходит для повседневной работы и в настоящее время является стандартным тестом в большинстве отделов, занимающихся малярией. Известно, что наличие pGluDH отражает жизнеспособность паразита [2] , а быстрый диагностический тест с использованием pGluDH в качестве антигена мог бы иметь возможность дифференцировать живые и мертвые организмы. Полный RDT с pGluDH в качестве антигена был разработан в Китае и в настоящее время проходит клинические испытания . [3] GluDH являются вездесущими ферментами, которые занимают важную точку ветвления между метаболизмом углерода и азота. Оба фермента, зависящие от никотинамидадениндинуклеотида (НАД) [EC 1.4.1.2] и никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ) [EC 1.4.1.4], присутствуют в плазмодиях ; зависимый от НАД GluDH относительно нестабилен и не пригоден для диагностических целей. Глутаматдегидрогеназа обеспечивает окисляемый источник углерода, используемый для производства энергии, а также восстановленный переносчик электронов, НАДН. Глутамат является основным донором аминогрупп для других аминокислот в последующих реакциях трансаминирования. Многочисленные роли глутамата в балансе азота делают его шлюзом между свободным аммиаком и аминогруппами большинства аминокислот. Его кристаллическая структура опубликована. [8] Активность GluDH в P.vivax , P.ovale и P. malariae никогда не проверялась, но, учитывая важность GluDH как фермента точки ветвления, каждая клетка должна иметь высокую концентрацию GluDH. Хорошо известно, что ферменты с высокой молекулярной массой (например, GluDH) имеют много изоферментов , что позволяет проводить дифференциацию штаммов (при наличии правильного моноклонального антитела ). Хозяин вырабатывает антитела против паразитарного фермента, что указывает на низкую идентичность последовательности. [1]

Белок II, богатый гистидином

Богатый гистидином белок II (HRP II) представляет собой богатый гистидином и аланином водорастворимый белок, который локализуется в нескольких клеточных компартментах, включая цитоплазму паразита. Антиген экспрессируется только трофозоитами P. falciparum. [9] [10] HRP II из P. falciparum участвует в биокристаллизации гемозоина , инертной кристаллической формы феррипротопорфирина IX ( Fe ( 3 +)-PPIX), продуцируемого паразитом. Значительное количество HRP II секретируется паразитом в кровоток хозяина, и антиген может быть обнаружен в эритроцитах , сыворотке , плазме , спинномозговой жидкости и даже моче в виде секретируемого водорастворимого белка. [11] Эти антигены сохраняются в циркулирующей крови после того, как паразитемия исчезла или была значительно снижена. Обычно требуется около двух недель после успешного лечения, чтобы тесты на основе HRP2 стали отрицательными, но может потребоваться и один месяц, что ставит под угрозу их ценность в выявлении активной инфекции. [12] Ложноположительные результаты тест-полосок были зарегистрированы у пациентов с ревматоидным артритом, положительным по ревматоидному фактору . [9] Поскольку HRP-2 экспрессируется только P. falciparum , эти тесты дадут отрицательные результаты с образцами, содержащими только P. vivax , P. ovale или P. malariae ; поэтому многие случаи малярии, не связанной с falciparum, могут быть ошибочно диагностированы как отрицательные по малярии (некоторые штаммы P.falciparum также не имеют HRP II). Изменчивость результатов RDT на основе pHRP2 связана с изменчивостью целевого антигена. [13]

пЛДГ

Сравнение антител к лактатдегидрогеназе плазмодия (PLDH) против малярии

Лактатдегидрогеназа P. falciparum (PfLDH) представляет собой оксидоредуктазу массой 33 кДа [EC 1.1.1.27]. [14] Это последний фермент гликолитического пути, необходимый для генерации АТФ , и один из наиболее распространенных ферментов, экспрессируемых P. falciparum . [15] Плазмодийная ЛДГ (pLDH) из P. vivax , P. malariae и P. ovale демонстрирует 90-92% идентичности с PfLDH из P. falciparum . [16] Было замечено, что уровни pLDH снижаются в крови быстрее после лечения, чем HRP2. [17] В этом отношении pLDH похожа на pGluDH. Тем не менее, кинетические свойства и чувствительность к ингибиторам, нацеленным на сайт связывания кофактора, значительно различаются и могут быть идентифицированы путем измерения констант диссоциации для ингибиторов, которые различаются до 21 раза. [18]

pАльдо

Фруктозо-бисфосфатальдолаза [EC 4.1.2.13] катализирует ключевую реакцию в гликолизе и производстве энергии и вырабатывается всеми четырьмя видами. [19] Альдолаза P.falciparum представляет собой белок массой 41 кДа и имеет 61-68% сходства последовательности с известными эукариотическими альдолазами. [20] Ее кристаллическая структура была опубликована. [21] Наличие антител против p41 в сыворотке взрослых людей, частично иммунных к малярии, позволяет предположить, что p41 участвует в защитном иммунном ответе против паразита. [22]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Ling IT.; Cooksley S.; Bates PA.; Hempelmann E.; Wilson RJM. (1986). «Антитела к глутаматдегидрогеназе Plasmodium falciparum» (PDF) . Паразитология . 92 (2): 313–324. doi :10.1017/S0031182000064088. PMID  3086819. S2CID  16953840.
  2. ^ ab Rodríguez-Acosta A, Dominguez NG, Aguilar I, Girón ME (1998). "Характеристика антигена, растворимого в глутаматдегидрогеназе Plasmodium falciparum". Braz J Med Biol Res . 31 (9): 1149–1155. doi : 10.1590/S0100-879X1998000900008 . PMID  9876282.
  3. ^ ab Li Y, Ning YS, Li L, Peng DD, Dong WQ, Li M (2005). «Подготовка моноклональных антител против глутаматдегидрогеназы Plasmodium falciparum и создание иммунохроматографического анализа коллоидного золота». Di Yi Jun Yi da Xue Xue Bao = Академический журнал Первого медицинского колледжа НОАК . 25 (4): 435–438. PMID  15837649.
  4. ^ Warhurst DC, Williams JE (1996). "ACP Broadsheet № 148. Июль 1996. Лабораторная диагностика малярии". J Clin Pathol . 49 ( 7): 533–38. doi :10.1136/jcp.49.7.533. PMC 500564. PMID  8813948. 
  5. ^ Moody A. (2002). «Быстрые диагностические тесты на малярийных паразитов». Clin Microbiol Rev. 15 ( 1): 66–78. doi : 10.1128/CMR.15.1.66-78.2002. PMC 118060. PMID  11781267. 
  6. ^ Murray CK, Bennett JW (2008). «Быстрая диагностика малярии». Interdiscip Perspect Infect Dis . 2009 : 1–7. doi : 10.1155/2009/415953 . PMC 2696022. PMID  19547702 . 
  7. ^ Пикард-Моро А., Хемпельманн Э., Креммер Г., Джекиш Р., Юнг А. (1975). «Статус глутатиона в Plasmodium vinckei parasitierten Erythrozyten in Abhängigkeit vom Intraerythrozytären Entwicklungsstadium des Parasiten». Тропенмед Паразитол . 26 (4): 405–416. ПМИД  1216329.
  8. ^ Вернер С., Стаббс М.Т., Краут-Зигель Р.Л., Клебе Г. (2005). «Кристаллическая структура глутаматдегидрогеназы Plasmodium falciparum, предполагаемая цель для новых противомалярийных препаратов». J Mol Biol . 349 (3): 597–607. doi :10.1016/j.jmb.2005.03.077. PMID  15878595.
  9. ^ ab Iqbal J, Sher A, Rab A (2000). "Диагностический анализ на основе иммунозахвата на основе богатого гистидином белка 2 Plasmodium falciparum для выявления малярии: перекрестная реактивность с ревматоидными факторами". J Clin Microbiol . 38 (3): 1184–1186. doi :10.1128/JCM.38.3.1184-1186.2000. PMC 86370. PMID  10699018 . 
  10. ^ Beadle C, Long GW, Weiss WR, McElroy PD, Maret SM, Oloo AJ, Hoffman SL (1994). «Диагностика малярии путем обнаружения антигена Plasmodium falciparum HRP-2 с помощью быстрого анализа захвата антигена с помощью полоски». Lancet . 343 (8897): 564–568. doi : 10.1016/S0140-6736(94)91520-2 . PMID  7906328. S2CID  25450213.
  11. ^ Rock EP, Marsh K, Saul AJ, Wellems TE, Taylor DW, Maloy WL, Howard RJ (1987). «Сравнительный анализ богатых гистидином белков Plasmodium falciparum HRP-I, HRP-II и HRP-III у малярийных паразитов различного происхождения». Паразитология . 95 (2): 209–227. doi :10.1017/S0031182000057681. PMID  3320887. S2CID  24038846.
  12. ^ Humar A, Ohrt C, Harrington MA, Pillai D, Kain KC (1997). «Тест Parasight F в сравнении с полимеразной цепной реакцией и микроскопией для диагностики малярии Plasmodium falciparum у путешественников». Am J Trop Med Hyg . 56 (1): 44–48. doi :10.4269/ajtmh.1997.56.44. PMID  9063360.
  13. ^ Бейкер Дж., Маккарти Дж., Гаттон М., Кайл Д.Е., Белизарио В., Лучавес Дж., Белл Д., Ченг К. (2005). «Генетическое разнообразие белка 2, богатого гистидином (PfHRP2) Plasmodium falciparum, и его влияние на эффективность быстрых диагностических тестов на основе PfHRP2». J Infect Dis . 192 (5): 870–877. doi : 10.1086/432010 . PMID  16088837.
  14. ^ Bzik DJ, Fox BA, Gonyer K (1993). «Экспрессия лактатдегидрогеназы Plasmodium falciparum в Escherichia coli». Mol Biochem Parasitol . 59 (1): 155–166. doi :10.1016/0166-6851(93)90016-Q. PMID  8515777.
  15. ^ Вандер Ягт DL, Хунсакер LA, Хайдрих JE (1981). «Частичная очистка и характеристика лактатдегидрогеназы из Plasmodium falciparum». Молекулярная и биохимическая паразитология . 4 (5–6): 255–264. doi :10.1016/0166-6851(81)90058-X. PMID  7038478.
  16. ^ Penna-Coutinho J, Cortopassi WA, Oliveira AA, França TC, Krettli AU (2011). "Противомалярийная активность потенциальных ингибиторов фермента лактатдегидрогеназы Plasmodium falciparum, отобранных с помощью стыковочных исследований". PLOS ONE . ​​6 (7): e21237. Bibcode :2011PLoSO...621237P. doi : 10.1371/journal.pone.0021237 . PMC 3136448 . PMID  21779323. 
  17. ^ Iqbal J, Siddique A, Jameel M, Hira PR (2004). «Постоянный богатый гистидином белок 2, паразитарная лактатдегидрогеназа и панмалярийная антигенная реактивность после устранения моноинфекции Plasmodium falciparum». J Clin Microbiol . 42 (9): 4237–4241. doi :10.1128 / JCM.42.9.4237-4241.2004. PMC 516301. PMID  15365017. 
  18. ^ Brown WM, Yowell CA, Hoard A, Vander Jagt TA, Hunsaker LA, Deck LM, Royer RE, Piper RC, Dame JB, Makler MT, Vander Jagt DL (2004). «Сравнительный структурный анализ и кинетические свойства лактатдегидрогеназ из четырех видов человеческих малярийных паразитов». Биохимия . 43 (20): 6219–6229. doi :10.1021/bi049892w. PMID  15147206.
  19. ^ Meier B, Döbeli H, Certa U (1992). «Специфическая экспрессия изоферментов альдолазы у грызунов-паразитов малярии Plasmodium berghei». Mol Biochem Parasitol . 52 (1): 15–27. doi :10.1016/0166-6851(92)90032-F. PMID  1625704.
  20. ^ Кнапп Б., Хундт Э., Кюппер Х.А. (1990). «Альдолаза Plasmodium falciparum: структура и локализация гена». Мол Биохим Паразитол . 40 (1): 1–12. дои : 10.1016/0166-6851(90)90074-В. ПМИД  2190085.
  21. ^ Ким Х, Серта У, Дёбели Х, Якоб П, Хол ВГ (1998). «Кристаллическая структура фруктозо-1,6-бисфосфата альдолазы из паразита человеческой малярии Plasmodium falciparum». Биохимия . 37 (13): 4388–96. doi :10.1021/bi972233h. PMID  9521758.
  22. ^ Шривастава IK, Шмидт M, Серта U, Дёбели H, Перрин LH (1990). «Специфичность и ингибирующая активность антител к альдолазе Plasmodium falciparum». J Immunol . 144 (4): 1497–503. doi : 10.4049/jimmunol.144.4.1497 . PMID  2406342. S2CID  25168857.

Внешние ссылки