Краткие теоретические сведения. Серологические (serum — сыворотка крови) реакции при изучении вирусов и диагностике вирусных инфекций приобретают все большее значение
Серологические (serum — сыворотка крови) реакции при изучении вирусов и диагностике вирусных инфекций приобретают все большее значение. В связи с достигнутыми в последние годы успехами в приготовлении высокоочищенных антигенов, иммунных сывороток, совершенствовании самой техники постановки серологических реакций повысилась их специфичность и чувствительность. Вскоре после открытия РГА было установлено, что противовирусные сыворотки, соединенные с соответствующим вирусом, способны нейтрализовать его гемагглютинирующую активность, т.е. задерживать процесс гемагглютинации. Одной из простейших серологических реакций является реакция задержки (РЗГА) или торможения (РТГА) гемагглютинации.
РЗГА (РТГА) — высокоспецифическая серологическая реакция, позволяющая решить следующие задачи: определить титр антител к гемагглютинирующему вирусу в сыворотке; идентифицировать неизвестный гемагглютинирующий вирус по известней сыворотке; установить степень антигенного родства двух гемагглютинирующих вирусов. РЗГА широко используют для ретроспективной диагностики некоторых вирусных инфекций (грипп, парагрипп КРС, вирусный аборт овец и др.). Для этого используют парные пробы сывороток, взятые с интервалом в 2...3 недели, и по приросту титра антител в 4 и более раз определяют заболевание.
Достоинства РЗГА: простота техники постановки, быстрота ответа, не требуется стерильной работы, специфичность, дешевизна. Недостаток — РЗГА возможна только с гемагглютинирующими вирусами.
Сущность РЗГА заключается в том, что при взаимодействии противовирусной иммунной сыворотки с соответствующими штаммами вируса происходит задержка (торможение) гемагглютинирующей способности вируса. На результат РЗГА влияют неспецифические ингибиторы гемагглютинации, содержащиеся в сыворотках крови. Они обладают способностью вступать в связь с вирусами и тормозить гемагглютинацию. С целью ликвидации отрицательного влияния ингибиторов на ход реакции их необходимо разрушить (удалить). Для этого используют несколько методов.
1. Простейшим является метод освобождения сывороток от неспецифических ингибиторов с помощью CO2. С этой целью к одному объему сыворотки добавляют 9 объемов дистиллированной воды. Пропускание углекислоты через цельные или разведенные физиологическим или гипотоническим растворами сыворотки не дает части ингибиторов выпасть в осадок. CO2 пропускают в течение 5...7 мин из аппарата Киппа до интенсивного помутнения сыворотки. Вместо газообразной углекислоты можно использовать кусочки сухого льда размером с горошину, которые вносят в пробирку с небольшим интервалом, чтобы избежать пенообразования; для освобождения от образовавшихся хлопьев мукополисахаридов, содержащих неспецифические ингибиторы, пробирки с сывороткой центрифугируют при 1500-2000 об/мин в течение 10...20 мин, надосадочную жидкость отсасывают и для восстановления физиологической концентрации соли добавляют 8,5%-ный раствор натрия хлорида (1:10 объема). Сыворотки, обработанные углекислотой, не требуют прогревания, так как они освобождаются от термостабильных и термолабильных ингибиторов одновременно. Обработка сывороток CO2 практически не снижает титр специфических антигемагглютининов.
2. Разрушение ингибиторов фильтратом холерного вибриона. К 1 объему прогретой при 56°С в течение 30 мин сыворотки добавляют 4 объема фильтрата холерного вибриона и смесь инкубируют в течение 18...20 ч при 37 °С. После этого сыворотку вновь прогревают 1 ч при 56 °С. Обработанная таким образом сыворотка считается разведенной 1:5.
3. Удаление ингибиторов каолином. К 0,2 мл сыворотки крови добавляют 0,8 мл физиологического раствора, прогревают при 56 °С в течение 30 мин и добавляют 1 мл 25%-ной взвеси каолина на физиологическом растворе. Смесь встряхивают и оставляют на 20 мин при комнатной температуре, затем центрифугируют 10-20 мин при 2000 об/мин. После обработки сыворотка разведена 1:10. Удаление ингибиторов с помощью каолина можно изменить, обрабатывая сыворотку непосредственно в панелях для микротитрования. Для этого в 1-ый ряд лунок вносят предварительно прогретые исследуемые сыворотки в объеме 0,02 мл 3 добавляют к ним 0,18 мл 12,5%-ной суспензии каолина. После встряхивания и центрифугирования пластины на специальной центрифуге осуществляют двукратные разведения абсорбированной сыворотки путем переноса петлей из лунки в лунку.
4. Разрушение ингибиторов периодатом калия. Готовят 0,05 М раствор периодата калия на дистиллированной воде. Для этого 1,15 г периодата калия (KJ04) растворяют в 100 мл дистиллированной воды при подогревании в водяной бане (70...80 °С) в течение 2...5 мин до получения прозрачного раствора. Для разрушения ингибиторов к одному объему неразведенной предварительно прогретой при 56 °С в течение 30 мин сыворотки крови добавляют один объем раствора периодата калия. Смесь оставляют при комнатной температуре на 2 ч, затем добавляют два объема 5%-ного раствора глюкозы для нейтрализации действия периодата калия (сыворотка разведена 1:4).
КомпонентыРЗГА: 1-й вариант постановки — исследуемый вируссодержащий материал; диагностическая иммунная сыворотка; 1%-ная взвесь эритроцитов; 2-й вариант— исследуемая сыворотка крови; стандартный антиген (вирусный диагностикум); 1%-ная взвесь эритроцитов.
Постановка РЗГА включает следующие этапы:определение рабочей дозы вируса (1 ГАЕ), определение правильности выбора 4 ГАЕ и проведение основного опыта РЗГА. Вначале в РГА определяют 1 ГАЕ, а для основного опыта используют от 2 до 8 ГАЕ, чаще всего 4 ГАЕ. Например, если 1 ГАЕ вируса соответствует разведению 1:160, то при подготовке рабочей дозы (4 ГАЕ) вирус разводят 1:40. Вирус в рабочем разведении готовят в объеме, необходимом для проведения основного опыта. Для приготовления рабочего разведения 1:40 берут 1 мл исходного вируса и 39 мл физиологического раствора. Правильность приготовления рабочей дозы (4 ГАЕ) определяют в дополнительном опыте. Для этого используют пластмассовую панель. В лунки панели, начиная со второй и включая шестую (контроль), вносят по 0,1 мл физраствора. Затем в первую лунку вносят 0,1 мл вируссодержащего материала (4 ГАЕ) и делают последовательные переносы. Из пятой лунки 0,1 мл выливают в дезраствор, в контрольную вирус не добавляют. Получают разведения вируссодержащего материала в 4 ГАЕ, 2 ГАЕ, 1 ГАЕ, 0,5 ГАЕ и 0,25 ГАЕ. Затем в каждую лунку, в том числе и контрольную, вносят по 0,1 мл 1%-ной взвеси эритроцитов кур. Реакцию оставляют при комнатной температуре на 45...50 мин и проводят учет (табл.7). При правильном выборе 4 ГАЕ в первых двух лунках — агглютинация эритроцитов на 3+, в третьей (1 ГАЕ) — 2+, в контроле агглютинация отсутствует.
Таблица 7
Проверка правильности выбора 4 ГАЕ
Компоненты
Номера лунок
Контроль
Физраствор
-
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Вирус
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
в дезраствор
ГАЕ
0,5
0,25
1%эритроциты кур
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Экспозиция 45…50 мин при комнатной температуре
Учет результатов
+++
+++
++
+
-
-
Основной опыт РЗГА (для определения антител в исследуемой сыворотке). В лунки пластмассовой панели разливают по 0,1 мл физиологического раствора. Затем в первую лунку вносят 0,1 мл исследуемой сыворотки и делают последовательные ее переносы. Из последней лунки 0,1 мл разведенной сыворотки выливают в дезраствор. Таким образом, получают разведения исследуемой сыворотки от 1:2 до 1:256. В каждую лунку вносят по 0,1 мл вируссодержащего материала в 4 ГАЕ и оставляют при комнатной температуре на 20 мин. По истечении этого времени в каждую лунку добавляют по 0,1 мл 1%-ной взвеси эритроцитов кур и снова оставляют при комнатной температуре.
Одновременно ставят контроли: а) контроль сыворотки (0,1 мл разведенной 1:10 сыворотки крови и 0,1 мл 1%-ной взвеси эритроцитов кур);
б) контроль эритроцитов (0,1 мл 1%-ной взвеси эритроцитов кур и 0,1 мл физраствора);
в) контроль вируса (0,1 мл антигена в 4 ГАЕ и 0,1 мл 1%-ной взвеси эритроцитов кур).
Панели встряхивают и после 30...60 мин контакта учитывают реакцию (табл.8).
Таблица 8
Основной опыт РЗГА для определения антител
Компоненты
Номера лунок
Контроли
Сыв-ки
Эритроцитов
Вируса
Физраствор
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Исследуемая сыворотка
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
В.дезраствор
Получаемые разведения
1:2
1:4
1:8
1:16
1:32
1:64
1:128
1:256
Вирус 4ГАЕ
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Экспозиция 20 мин при комнатной температуре
1%взвесь эр-цитов кур
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
Экспозиция 30...60 мин при комнатной температуре
результаты
-
-
-
-
-
+
++
+++
-
-
+++
Учет результатов начинают с контролей. Они должны показать результат, отраженный в табл.8. При наличии соответствующих антител в исследуемых сыворотках происходит нейтрализация гемагглютинирующей активности вируса и задержка агглютинации эритроцитов. В первых лунках наблюдают положительную РЗГА: эритроциты оседают на дно лунки в виде компактной точки. В последующих лунках, где имеет место снижение титра антител, отмечают отрицательную РЗГА — агглютинация эритроцитов на 1,2 и 3 плюса. В 1-ом и 2-ом контролях агглютинация должна отсутствовать, а в 3-ем — агглютинация эритроцитов должна быть не менее, чем на 3 плюса.
РЗГА позволяет не только выявить специфические антитела, но и определить их титр. Титром антител в РЗГА называют наименьшее их количество, способное полностью задержать гемагглютинацию. В нашем примере (табл.8) титр антител составляет 1:32.
Реакция задержки гемадсорбции (РЗГад).
Ее применяют для обнаружения, идентификации и типизации вирусов в зараженной культуре клеток.
Суть ее состоит в том, что антитела иммунной сыворотки, взаимодействуя с антигеном гемагглютинирующих вирусов, размножающихся в культуре клеток, экранируют их, и в результате адсорбция эритроцитов на поверхности зараженных клеток не наблюдается.
Компоненты реакции: 1) инфицированная и неинфицированная гемагглютинирующим вирусом культура клеток в пробирках; 2) Диагностическая противовирусная сыворотка; 3) 0,4%-ная взвесь эритроцитов кур.
Техника постановки. Из пробирок с культурой клеток сливают питательную среду, отмывают клетки от ее белковых компонентов, добавляя в пробирки 2-3 мл раствора Хенкса. После 1...2 мин экспозиции раствор Хенкса удаляют. Затем в каждую опытную и контрольную пробирки вносят по 0,2 мл диагностической сыворотки. Пробирки оставляют в наклонном положении, полосой вверх, и выдерживают при комнатной температуре 15...20 мин. Затем добавляют по 0,2 мл 0,4%-ной взвеси эритроцитов и снова оставляют на 3...5 мин в наклонном положении при комнатной температуре. В дальнейшем пробирки осторожно вращают 5-10 раз с целью ресуспендирования осевших, но не адсорбировавшихся эритроцитов.
Одновременно ставят следующие контроли:
1) контроль культуры клеток в норме (ростовую среду меняют на поддерживающую);
2) контроль диагностического (известного) вируса (клеточный монослой + вирус);
3) контроль нормальной сыворотки (клеточный монослой + нормальная сыворотка).
Учет РЗГад проводят под малым увеличением микроскопа. При положительной реакции эритроциты свободно плавают в поле зрения. Это обусловлено тем, что гемадсорбирую-
щая способность вируса нейтрализована антителами специфической сыворотки. При отрицательной реакции происходит адсорбция эритроцитов на поверхности клеток