Иммуноферментный анализ крови: что показывает, расшифровка результатов, нормы и отклонения

Содержание

Иммуноферментный анализ

ВАЖНО!

Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.

Напоминаем вам, что самостоятельная интерпретация результатов недопустима, и приводимая ниже информация носит исключительно справочный характер.

Иммуноферментный анализ: показания к назначению, правила подготовки к сдаче анализа, расшифровка результатов.

Иммуноферментный анализ (ИФА, англ. Enzyme immunoassay, EIA) -лабораторный метод определения различных соединений (макромолекул, вирусов и пр.), в основе которого лежит реакция антиген-антитело.

Генетически чужеродные вещества, попадая в организм человека, вызывают специфические процессы, направленные на удаление этих веществ. Система организма, выполняющая данную функцию, называется иммунной системой, а сами процессы — иммунологическими.

Иммунная система представляет собой совокупность лимфоидных органов, которые функционируют согласованно за счет миграции лимфоцитов из крови в ткани и из ткани в кровь, медиаторов (посредников) и других факторов.

В- и Т-лимфоциты

Иммунная система слагается из центральных и периферических органов. К центральным относят тимус и костный мозг. В них лимфоциты дифференцируются (созревают) до стадии функционально активной клетки. К периферическим органам иммунной системы принадлежат лимфатические узлы, селезенка, лимфоидные структуры пищеварительного тракта, аппендикс, миндалины. В этих органах лимфоциты контактируют с антигеном, взаимодействуют между собой и с другими элементами иммунной системы.

Практически все периферические органы иммунной системы являются фильтрами или барьерами для распознавания, захвата и расщепления антигена.

Антиген (англ. antigen от antibody-generator — «производитель антител») — любое вещество, несущее признаки генетически чужеродной информации, которое организм рассматривает как чужеродное или потенциально опасное и против которого начинает вырабатывать антитела (иммунный ответ).

Способность антигенов вызывать иммунный ответ называется иммуногенностью, а способность образовывать комплексы с антителами — антигенностью.

К антигенам относятся белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты, в том числе и в составе компонентов различных биологических структур (клеток, тканей, вирусов и т.д.).

Антитела (англ. antibody) — это специальные белки иммуноглобулины (Ig), которые вырабатывает иммунная система в ответ на попадание любого чужеродного агента в организм для борьбы с ним.

Антитела обладают способностью образовывать прочные комплексы с антигенами для последующего удаления их из организма.

Иммуноглобулины (Ig) по своей химической структуре относятся к гликопротеидам (белкам, содержащим в своей структуре олигосахариды). По своим свойствам и структурным особенностям иммуноглобулины подразделяются на пять основных классов: IgA, IgD, IgE, IgG и IgM.

В организме антитела вырабатываются клетками крови — В-лимфоцитами. На своей поверхности эти клетки имеют рецепторы, с помощью которых они могут узнавать чужеродный антиген.

Антиген, встречаясь в кровотоке с соответствующим ему рецептором В-лимфоцита, активирует его. В-лимфоцит многократно делится и образует клон плазматических клеток. Каждый клон клеток секретирует однородные по своей структуре антитела.

Острые и хронические бактериальные, вирусные и паразитарные инфекции (болезнь Боткина, сепсис, пневмония, лейшманиоз, туберкулез, лепра и др.), подозрение на СПИД.

Аутоиммунные заболевания (ревматическая болезнь, ревматоидный артрит, системная красная волчанка и др.).

Аллергические заболевания (бронхиальная астма, поллиноз и др.).

Злокачественные заболевания (лейкозы, лимфогрануломатоз и др.).

Кожно-венерические заболевания (контактный дерматит, пузырчатка, микоз, сифилис и др.).

Патология беременности.

Контроль цитостатической, иммунодепрессивной и иммуностимулирующей терапии.

Обследование пациентов до и после трансплантации.

Первичные иммунодефицитные состояния и др.

Постановка иммунологического диагноза складывается из следующих этапов:

Сбор иммунологического анамнеза.
Выявление клинических проявлений иммунопатологии.
Иммунологические методы исследования.

В лабораторных исследованиях наибольшее распространение получил твердофазный иммуноферментный анализ.

В иммуноферментном анализе применяют ферменты, которые могут связывать антитела или антигены, меняют окраску специального хромогенного субстрата при взаимодействии с ним и могут быть зарегистрированы физико-химическим методом (методом спектрофотометрии, флуориметрическим, люминисцентным и др.).

На настоящий момент имеются усилительные системы, позволяющие регистрировать наличие всего нескольких сотен молекул ферментов в 1 мл раствора.

Фермент — это сложное органическое вещество, вырабатываемое живой клеткой, способствующее различным химическим реакциям, происходящим в организме.

Хромогенный субстрат — это вещество белковой природы, приобретающее определенную окраску после расщепления специфическим протеолитическим ферментом.

Фотометрический анализ — метод качественного и количественного анализа, основанный на избирательном поглощении инфракрасного, видимого или ультрафиолетового излучения молекулами определяемого компонента или его соединения с соответствующим реагентом.

При проведении иммуноферментного анализа в качестве твердой фазы используется поверхность лунок полистиролового планшета, на которую адсорбированы входящие в состав тест-системы известные антитела (против определяемого антигена).

В лунку вносят исследуемую сыворотку крови. При наличии искомого антигена он соединяется с антителом, и образуются комплексы. Лунки промывают и удаляют не связавшиеся компоненты. В лунки вносят антитела к искомому антигену, меченые ферментом. Меченые антитела присоединяются к предыдущему комплексу и также остаются на стенках. Затем в лунки добавляют специфичный для фермента субстрат (перекись водорода) и хромоген (ортофенилендиамин). Если в исследуемой жидкости был антиген, фермент взаимодействует с перекисью водорода и разлагает его. Выделившийся при этом кислород окрашивает хромоген в желтый цвет. По интенсивности окрашивания, возникающего в результате реакции фермента и субстрата, можно судить о количестве антигенов.

По аналогичной схеме работают тест-системы для определения антител, но в качестве иммуносорбента в них используются антиген, а раствор, который добавляют, содержит раствор антигенов, меченых ферментом.

В клинической диагностике с помощью фиксированных на твердой фазе антител (антигенов), определяют присутствие антигенов микроорганизмов, антител к ДНК, иммунных комплексов, антигенов раковых клеток, антител к различным видам бактерий, вирусов, простейших.

Метод ИФА может применяться для диагностики:

Вирусных заболеваний:

ВИЧ-инфекции;
вирусных гепатитов;
цитомегаловирусной инфекции;
вируса Эпштейн-Барр;
герпетической инфекции;
коронавирусной болезни.

Для диагностики инфекций, передающихся половым путем:

сифилиса;
хламидиоза;
трихомониаза;
гонореи;
уреаплазмоза.

Уровня гормонов в эндокринологии.
Аутоантител и маркеров онкологических заболеваний в онкологии.
Общего IgE и специфических IgE антител в аллергологии.
Лекарственных препаратов, наркотиков в биологических образцах.
Белков сыворотки крови (ферритина, фибронектина и др.).

Подготовка к процедуре

Взятие пробы для лабораторного исследования методом ИФА должно проводиться:

желательно с 7 до 9 часов утра;
натощак, т.е. через 8-12 часов после последнего приема пищи;
после воздержания от алкоголя не менее 24 часов;
до проведения диагностических и лечебных процедур;
в ряде случаев следует учитывать фазу менструального цикла, фармакодинамику лекарственных препаратов, циркадные ритмы.

Пациент должен находиться в спокойном состоянии не менее 15 минут: сидя или лежа. Наложение жгута (манжеты) не должно превышать 1 мин.

Преимущества иммуноферментного анализа по сравнению с другими методами определения антигенов и антител:

высокая чувствительность (ИФА может обнаруживать одиночные молекулы анализируемого вещества);
возможность использования минимальных объемов исследуемого материала;
стабильность всех ингредиентов, необходимых для проведения ИФА при хранении;
простота проведения реакции;
возможность автоматизации всех этапов реакции;
относительно низкая стоимость диагностических наборов.

Иммуноферментный анализ может давать ложноположительный результат:

при наличии ревматоидного фактора в крови, который является антителом против собственных IgG;
при различных системных заболеваниях;
при нарушениях обменных процессов в организме;
при приеме некоторых лекарственных препаратов;
у новорожденных детей.

Источники:

Л. К. Решетникова. Иммунология. — Благовещенск, 2019. — 176 с.
Гусякова О.А. Иммуноферментный анализ: учебное пособие для студентов лечебного, педиатрического, медико-профилактического факультетов, Самара: типография Клиник ГОУ ВПО «СамГМУ Росздрава», 2010. — 32 с.

ВАЖНО!

Информация проверена экспертом

Иммуноферментный анализ

Лишова Екатерина Александровна

Высшее медицинское образование, опыт работы — 19 лет

Как проводится и что показывает иммуноферментный анализ?

Иммуноферментный анализ (ИФА) — это метод лабораторной диагностики[1], основанный на реакции «антиген — антитело», который позволяет выявлять вещества белковой природы (в том числе ферменты, вирусы, фрагменты бактерий и другие компоненты биологических жидкостей). Современная диагностика немыслима без таких высокочувствительных лабораторных анализов. Прежде для установления причин тех или иных симптомов врачи были вынуждены ориентироваться на косвенные признаки болезни, а также проводить многоступенчатые микроскопические исследования в попытке обнаружить возбудителя инфекции. Сегодня может быть достаточно одного-единственного теста — такого как иммуноферментный анализ, — чтобы подтвердить или опровергнуть первоначальный диагноз.

Основные понятия и принцип метода иммуноферментного анализа

Чтобы понять, как устроен иммуноферментный анализ, попробуем разобраться в сути реакции «антиген — антитело». Антиген — это чужеродная для организма молекула, как правило, белкового происхождения[2], которая может попасть в тело человека вместе с инфекционным агентом[3]. Частицы чужой крови (если она не совпадает с нашей по группе) также являются антигенами. В организме антигены способны вызывать иммунную реакцию, направленную на защиту целостности внутренней среды от чужеродных веществ. Поэтому наше тело синтезирует особые вещества — антитела (иммуноглобулины)[4], способные по принципу «ключ к замку» соединяться с антигенами, связывая их в иммунный комплекс (этот процесс как раз называется реакцией «антиген — антитело»). Такие иммунные комплексы легче распознаются и уничтожаются клетками иммунитета.

Какие антитела бывают?

Существует несколько разновидностей антител, каждая из которых вступает в действие на определенном этапе иммунного ответа. Так, первыми в ответ на проникновение антигена в организм синтезируются иммуноглобулины класса M (IgM). Содержание этих антител наиболее высоко в первые дни инфекционного процесса.

Следом за ними иммунная система выбрасывает в кровь иммуноглобулины класса G (IgG), которые помогают уничтожать антигены до полной победы над инфекцией, а также продолжают циркулировать в организме в дальнейшем, обеспечивая иммунитет к повторному заражению. На этом явлении основана вакцинация: благодаря прививкам, содержащим ослабленные антигены микробов и вирусов, в нашей крови появляется большое количество IgG, которые при контакте с реальной угрозой быстро подавляют инфекцию — до того, как она нанесет вред здоровью.

Также существуют иммуноглобулины класса A, или IgA (они в большом количестве содержатся в слизистых оболочках, защищая «подступы» к организму), иммуноглобулины класса E, то есть IgE (борются с паразитарными инфекциями), и другие. В лабораторной диагностике объектами интереса чаще всего являются IgM, IgG и IgA: по их концентрации можно оценить, на какой стадии находится инфекционный процесс, а также узнать, было ли у человека когда-либо то или иное заболевание (например, краснуха или ветряная оспа).

Зачем нужен иммуноферментный анализ?

Когда врач предполагает, что причиной заболевания является определенная инфекция, или желает измерить концентрацию определенного гормона, он назначает пациенту иммуноферментный анализ. Исследование помогает узнать, какие антигены или антитела присутствуют в организме человека.

Реакцию «антиген — антитело» можно воспроизвести в лабораторных условиях: использовать уже готовые антитела или антигены, чтобы определить, есть ли в исследуемом образце соответствующее им соединение.

Для начала необходимо получить образец биологической жидкости — обычно это сыворотка крови. Лаборатория использует пластиковые планшеты с лунками, в которых уже содержатся очищенные антигены предполагаемого возбудителя (или антитела — в случае если задачей является поиск антигена). Образцы вносятся в лунки, где происходит или не происходит образование иммунных комплексов. Если «встреча» состоялась, особое красящее вещество вступает в ферментную реакцию с объединенной молекулой, что позволяет с помощью инструментальной оценки оптической плотности сделать вывод о результатах анализа.

ИФА бывает качественным и количественным. В первом случае подразумевается однозначный ответ: искомое вещество или найдено, или не найдено в образце. В случае с количественным анализом более сложная цепь реакций дает возможность оценить концентрацию антител в крови человека, что в сравнении с результатами предыдущих тестов даст ответ на вопрос о том, как развивается инфекционный процесс.

Это интересно

Предшественником иммуноферментного анализа был радиоиммунный анализ, в котором для идентификации успешной реакции использовались меченые антитела и антигены. Поскольку проведение такой диагностики представляло потенциальную угрозу для здоровья сотрудников лаборатории, ученые озаботились поиском безопасной альтернативы по «окраске» образцов. Так в 1971 году был изобретен ИФА[5].

Какие преимущества у метода ИФА?

Высокая чувствительность[6].
То есть возможность распознать искомое вещество, даже если его концентрация в образце невысока.
Высокая специфичность.
Подразумевается безошибочность диагностики: если результат положительный, значит, найдены именно те антитела или антигены, которые предполагались, а не какие-то другие.
Возможность определить заболевание на ранней стадии.
ИФА во многом заменил золотой стандарт микробиологии — бактериологический метод диагностики, в ходе которого для идентификации возбудителя требовалось выделить его из организма, а затем в течение нескольких дней выращивать культуру на питательной среде в пробирке. Все то время, пока производился анализ, врачи были вынуждены лечить пациента «вслепую», догадываясь о происхождении микроорганизма по симптомам болезни. Определение IgM с помощью ИФА позволяет поставить точный диагноз уже в первые дни болезни[7].
Низкая вероятность ошибки.
Высокая степень технологичности проведения иммуноферментного анализа минимизирует влияние человеческого фактора, что снижает вероятность ошибки. Большинство используемых в современных лабораториях тест-систем и реактивов для ИФА выпускаются в промышленных условиях, что гарантирует точный результат.

Недостатки метода

К сожалению, для проведения ИФА нужно знать, что именно искать: методика анализа подразумевает, что врач заранее имеет предположение о природе заболевания. Поэтому нет смысла назначать такой тест в надежде случайно «угадать» диагноз.

В случае диагностики инфекционных заболеваний иммуноферментный анализ не может найти возбудителя и определить его специфичные свойства: он лишь указывает на наличие антител в крови у больного, косвенно свидетельствующих о присутствии чужеродного микроорганизма в теле человека.

ИФА — крайне точный, но не самый дешевый метод, поэтому обращаться к нему нужно с умом, а интерпретацией результатов должен заниматься квалифицированный врач.

Показания к назначению и выявляемые заболевания

Невозможно охватить полный список показаний к проведению ИФА. Вот наиболее распространенные цели анализа:

Диагностика острых и хронических инфекционных заболеваний[8,9]:

IgM и IgG к вирусным гепатитам A, B, C, D и E;
IgG к ВИЧ;
IgM и IgG к цитомегаловирусной инфекции;
IgM и IgG к вирусу Эпштейна — Барр;
IgM и IgG к герпетическим инфекциям;
IgM и IgG к токсоплазмозу;
IgM и IgG к кори, краснухе, сальмонеллезу, дизентерии, клещевому энцефалиту и другим заболеваниям;
IgG к паразитарным заболеваниям;
IgM и IgG к инфекциям, передающимся половым путем;
IgG к хеликобактерной инфекции.

Оценка наличия маркеров некоторых аутоиммунных заболеваний.
Выявление онкологических маркеров (простатспецифического антигена, раково-эмбрионального антигена и других)[10].
Определение содержания гормонов в сыворотке крови (прогестерона, пролактина, тестостерона, тиреотропного гормона и других).
Анализируемый биоматериал и особенности его взятия
Основной биоматериал для проведения ИФА — это сыворотка крови: в лаборатории у пациента берут образец крови из вены, из которого в дальнейшем удаляют форменные элементы, затрудняющие проведение анализа. В некоторых других случаях для анализа используется спинномозговая жидкость, околоплодные воды, мазки слизистых оболочек и так далее.
Для того чтобы избежать искажений в результатах, рекомендуется сдавать кровь натощак, а за две недели до исследования (если целью является диагностика хронических, скрыто протекающих инфекционных заболеваний) необходимо отказаться от приема антибиотиков и противовирусных препаратов.
Сроки готовности результатов ИФА
При наличии необходимых реактивов и хорошей организации работы лаборатории результат анализа может быть готов в течение одних-двух суток после взятия крови. В некоторых случаях — при необходимости получения экстренного ответа — этот срок может быть сокращен до двух-трех часов.
Расшифровка иммуноферментного анализа
Результатом качественного ИФА будет однозначный вердикт: искомое вещество либо найдено, либо не найдено в образце. Если же речь о количественном анализе, то концентрация может выражаться числовым значением или определенным количеством знаков «+» (от одного до нескольких).
Анализируемые показатели
- IgM — наличие этого класса иммуноглобулинов говорит об остром инфекционном процессе в организме. Отсутствие IgM может говорить как об отсутствии конкретного возбудителя в организме, так и о переходе инфекции в хроническую стадию.
- IgA при отрицательном результате теста на IgM чаще всего свидетельствует о реинфекции, хронической или скрыто протекающей инфекции.
- IgM и IgA (совместное присутствие) — два положительных результата говорят о разгаре острой фазы заболевания.
- IgG говорит либо о хронизации заболевания, либо о выздоровлении и выработке иммунитета к инфекционному агенту.
Возможные результаты ИФА
В зависимости от содержания анализа в бланке могут быть представлены данные в виде таблицы с перечислением всех антител или антигенов с пометками об отрицательной или положительной реакции либо будет указано количественное значение результата (отрицательный, слабоположительный, положительный или резко положительный). Последний вариант определяет, сколько антител содержится в анализируемом образце.
Еще один количественный показатель — индекс авидности антител, выраженный в процентах. Он указывает, сколько времени прошло от начала инфекционного процесса (чем выше индекс — тем больше).
Сегодня выпускаются тысячи видов тест-систем ИФА, позволяющих обнаруживать специфические антитела и антигены при самых разных патологиях. Поэтому этот анализ используется практически во всех медицинских отраслях. Диагноз, поставленный с помощью ИФА, позволяет назначить адекватную терапию, что обеспечивает эффективное лечение заболевания.
Вся информация, касающаяся здоровья и медицины, представлена исключительно в ознакомительных целях и не является поводом для самодиагностики или самолечения.

Литература:

Bangun H., Aulia F., Arianto A., Nainggolan M. Preparation of mucoadhesive gastroretentive drug delivery system of alginate beads containing turmeric extract and anti-gastric ulcer activity. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research. 2019; 12(1):316–320. DOI: 10.22159/ajpcr.2019.v12i1.29715.
З.С. Смирнова, Л.М. Борисова, М.П. Киселева и др. Доклиническое изучение противоопухолевой активности производного индолокарбазола ЛХС-1208 // Российский биотерапевтический журнал. 2014. № 1. С. 129.
https://www.invitro.ru/library/labdiagnostika/26765/.
https://www.kp.ru/guide/immunofermentnyi-analiz.html.
Харенко Е. А., Ларионова Н. И., Демина Н. Б. Мукоадгезивные лекарственные формы. Химико-фармацевтический журнал. 2009; 43(4): 21–29. DOI: 10.30906/0023-1134-2009-43-4-21-29.
Guardia, «La Médecine à travers les âges».
Moustafine R. I., Bobyleva V. L., Bukhovets A. V., Garipova V. R.,Kabanova T. V., Kemenova V. A., Van den Mooter G. Structural transformations during swelling of polycomplex matrices based on countercharged (meth)acrylate copolymers (Eudragit® EPO/Eudragit® L 100-55). Journal of Pharmaceutical Sciences. 2011; 100:874–885. DOI:10.1002/jps.22320.