Серология — это научное исследование сыворотки и других жидкостей организма . На практике этот термин обычно относится к диагностической идентификации антител в сыворотке. [1] Такие антитела обычно образуются в ответ на инфекцию (против определенного микроорганизма ), [2] против других чужеродных белков (например, в ответ на переливание несоответствующей крови ) или против собственных белков (в случаях аутоиммунного заболевания ). В любом случае процедура проста. [ необходима цитата ]
Серологические тесты — это диагностические методы, которые используются для идентификации антител и антигенов в образце пациента. Серологические тесты могут проводиться для диагностики инфекций и аутоиммунных заболеваний , для проверки наличия у человека иммунитета к определенным заболеваниям и во многих других ситуациях, таких как определение группы крови человека . [1] Серологические тесты также могут использоваться в судебной серологии для исследования улик на месте преступления. [3] Для обнаружения антител и антигенов можно использовать несколько методов, включая ИФА , [4] агглютинацию , преципитацию , фиксацию комплемента и флуоресцентные антитела , а в последнее время — хемилюминесценцию . [5]
В микробиологии серологические тесты используются для определения наличия у человека антител против определенного патогена или для обнаружения антигенов , связанных с патогеном, в образце человека. [6] Серологические тесты особенно полезны для организмов, которые трудно культивировать обычными лабораторными методами, например, Treponema pallidum (возбудитель сифилиса ) или вирусов . [7]
Наличие антител против патогена в крови человека указывает на то, что он подвергся воздействию этого патогена. Большинство серологических тестов измеряют один из двух типов антител: иммуноглобулин M (IgM) и иммуноглобулин G (IgG). IgM вырабатывается в больших количествах вскоре после того, как человек подвергается воздействию патогена, и его выработка быстро снижается после этого. IgG также вырабатывается при первом воздействии, но не так быстро, как IgM. При последующих воздействиях вырабатываемые антитела в основном являются IgG, и они остаются в циркуляции в течение длительного периода времени. [6]
Это влияет на интерпретацию результатов серологии: положительный результат для IgM предполагает, что человек в настоящее время или недавно инфицирован, в то время как положительный результат для IgG и отрицательный результат для IgM предполагают, что человек мог быть инфицирован или иммунизирован в прошлом. Тестирование на антитела для инфекционных заболеваний часто проводится в два этапа: во время начальной болезни (острая фаза) и после выздоровления (фаза выздоровления). Количество антител в каждом образце ( титр антител ) сравнивается, и значительно более высокое количество IgG в образце выздоравливающего предполагает инфекцию, в отличие от предыдущего воздействия. [8] Ложноотрицательные результаты тестирования на антитела могут быть у людей с ослабленным иммунитетом , поскольку они вырабатывают меньшее количество антител, и у людей, которые получают противомикробные препараты на ранней стадии инфекции. [7]
Типирование крови обычно выполняется с использованием серологических методов. Антигены на эритроцитах человека, которые определяют его группу крови , идентифицируются с помощью реагентов , содержащих антитела, называемых антисыворотками . Когда антитела связываются с эритроцитами, которые экспрессируют соответствующий антиген, они вызывают слипание эритроцитов (агглютинацию), что можно определить визуально. Антитела группы крови человека также можно определить, добавив плазму к клеткам, которые экспрессируют соответствующий антиген, и наблюдая за реакциями агглютинации. [9] [6]
Другие серологические методы, используемые в трансфузионной медицине, включают перекрестную проверку и прямые и непрямые антиглобулиновые тесты . Перекрестная проверка проводится перед переливанием крови , чтобы убедиться, что донорская кровь совместима. Она включает добавление плазмы реципиента к клеткам донорской крови и наблюдение за реакциями агглютинации. [9] Прямой антиглобулиновый тест проводится для определения того, связаны ли антитела с эритроцитами внутри тела человека, что является ненормальным и может возникать при таких состояниях, как аутоиммунная гемолитическая анемия , гемолитическая болезнь новорожденных и трансфузионные реакции . [10] Непрямой антиглобулиновый тест используется для скрининга антител, которые могут вызывать трансфузионные реакции, и идентификации определенных антигенов группы крови. [11]
Серологические тесты могут помочь диагностировать аутоиммунные заболевания, выявляя аномальные антитела, направленные против собственных тканей человека ( аутоантитела ). [12] У всех людей разные иммунологические графики. [ необходима цитата ]
В исследовательской работе 2016 года Меткалфа и др., среди которых были Нил Фергюсон и Джереми Фаррар , говорилось, что серологические исследования часто используются эпидемиологами для определения распространенности заболевания в популяции. Такие исследования иногда проводятся путем случайной анонимной выборки из образцов, взятых для других медицинских тестов или для оценки распространенности антител определенного организма или защитного титра антител в популяции. Серологические исследования обычно используются для количественной оценки доли людей или животных в популяции, положительных на определенное антитело или титр или концентрацию антитела. Эти исследования потенциально являются наиболее прямым и информативным методом, доступным для вывода динамики восприимчивости популяции и уровня иммунитета. Авторы предложили Всемирный банк серологии (или банк сыворотки) и предвидели «связанные с этим крупные методологические разработки в серологическом тестировании, дизайне исследований и количественном анализе , которые могут привести к изменению нашего понимания и оптимального контроля инфекционных заболеваний ». [13]
В полезном ответе под названием «Возможности и проблемы Всемирного банка сыворотки» де Лузиньян и Корреа отметили [14], что
Основные этические и логистические проблемы, которые необходимо преодолеть, — это методы получения образцов, порядок получения информированного согласия в загруженных клиниках и заполнение пробелов в отборе проб у пациентов.
В другом полезном ответе на World Serum Bank австралийский исследователь Карен Коутс заявила, что: [15]
Улучшенный серологический надзор позволит правительствам , агентствам по оказанию помощи и разработчикам политики направлять ресурсы общественного здравоохранения туда, где они больше всего нужны. Лучшее понимание динамики инфекции в связи с меняющимися моделями глобальной погоды должно информировать о мерах политики, включая то, где следует сосредоточить усилия по вакцинации и меры по борьбе с насекомыми .
В апреле 2020 года Джастин Трюдо сформировал целевую группу по иммунитету к COVID-19 , в задачу которой входит проведение серологического исследования в рамках программы, разработанной в разгар пандемии COVID-19 . [16] [17]