Значит анализ ифа. Что значит положительный результат ИФА (иммуноферментный анализ). Преимущества ИФА крови относятся

Метод диагностики (ИФА) является информативным и не слишком затратным, поэтому многие лаборатории предлагают своим клиентам данный метод (иммуноферментного анализа крови). Исследование проводится натощак, кровь для анализа берут из локтевой вены пациента. Перед ИФА желательно не курить и не употреблять алкоголь.

Что такое анализ крови, проводимый методом ИФА

Среди методов анализа крови, позволяющих оценить способность организма противостоять инфекционным болезням и показывающих фазу болезни, важное место занимает иммуноферментный анализ (ИФА). Проведение этого исследования позволяет всесторонне оценить деятельность защитной функции крови и выявить состояние иммунодефицита при инфекционных патологиях, также заболеваниях крови, аутоиммунных процессах, гормональных проблемах.

Это лабораторное исследование, которое позволяет определять наличие специфических антител (защитных факторов крови белковой природы) к определенным антигенам (болезнетворным агентам). Среди антител первостепенное значение имеют иммуноглобулины, которые могут существовать в виде иммунокомплексов.

Иммуноглобулины вырабатываются вследствие сложных нейрогуморальных реакций иммунитета человека, возникающих как ответная реакция на внедрение чужеродных антигенов. На каждый вид болезнетворного агента вырабатываются свои специфические антитела. Действуют они путем «связывания» антигена или патологического микроорганизма, образую комплексное соединение «антиген-антитело» с последующей нейтрализацией, ферментативным лизисом, реакциями фагоцитоза и выводом из организма.Именно по наличию определенных комплексов методом ИФА определяется вид возбудителя или имеющегося у больного вредного вещества.

Стоит помнить, что после пройденного курса лечения антитела могут оставаться в нашем организме очень долго, даже после того, как инфекция покинула наше тело, т.е. остается, так называемый, «серологический шрам». Приведем пример: в ночном небе тысячи звезд. Многие из этих звезд уже давно погибли, но до нас до сих пор, веками, идет их свет. По сути, мы видим только след звезды. Свет есть, а звезды уже давно нет.

Но если света нет, это не говорит о том, что звезды там не было. То же самое и с антителами. Их наличие не гарантирует присутствия в организме искомого инфекционного агента. Отсутствие антител не говорит о том, что инфекции нет. Если результат анализа методом ИФА положительный, то это значит, что нужно искать инфекцию более специфическими и дорогостоящими методами - ПЦР, бактериологические посевы. Возможен ложноположительный результат в случае, если несколько микробов обладают схожей антигенной структурой, тогда к разным микробам будут вырабатываться «похожие» антитела.

Какие бывают иммуноглобулины

Открыто и изучено 5 основных классов иммуноглобулинов – IgА, IgM, IgG, IgD, IgE. роль остальных еще до конца не выяснена и она находятся в стадии научного исследования.

Основная задача иммуноглобулина А (IgA) заключается в защитных функциях слизистых оболочек дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и мочевыделительной системы. При остром начале заболевания выявить их невозможно. Появляются эти защитные комплексы лишь со 2 недели начала заболевания, иногда позже. Основная масса иммуноглобулина А сосредоточена в слизистых тканях. Ориентировочно около 80%. Остальные антитела циркулируют в крови.

Основная функция – обезвреживание и уничтожение микроорганизмов. После стихания острых проявлений заболевания количество этих иммуноглобулинов начинает уменьшаться и полностью уходит на сроке до 8 недель после начала болезни. Если IgA обнаруживаются в более поздние сроки, то это свидетельствует о хронизации процесса.

Главными и первыми маркерами острой фазы развивающейся патологии являются иммуноглобулины класса М (IgM). Обнаруживаются они к 5 суткам начала недомогания. Определить их наличие в крови можно около 6 недель. Затем они начинают быстро исчезать.

Остаточный иммунный ответ характеризует наличие в крови иммуноглобулинов класса G (IgG). Появление этих факторов в крови обнаруживается примерно через месяц после начала болезни. В дальнейшем они могут определяться в течение многих месяцев, лет и даже всю жизнь, выполняя защитную функцию от возврата (рецидива) болезни, а в некоторых случаях делая невозможным вторичное развитие патологии.

Если же количество иммуноглобулина G начало вновь расти, то можно подозревать повторное заражение. Подобный вывод можно сделать путем проведения двух-трех проб, сделанных с промежутком в 2 недели.

Как проводится ИФА крови

Для иммуноферментного анализа в большинстве случаев используется кровь пациентов, иногда производят забор ткани стекловидного тела, жидкости спинномозгового канала, околоплодных вод.

Кровь набирают через инъекционную иглу в шприц из локтевой вены. Исследование проводят натощак. Следует помнить, что прием некоторых медицинских препаратов может влиять на результат анализа. Перед сдачей крови необходимо воздержаться от курения, приема алкоголя. Исказить результаты может прием наркотических веществ.

В случае отрицательных значений иммуноглобулинов IgM, IgG, IgA можно говорить об отсутствии заболевания или его начальной фазе, также результат с минусами возможен при полном выздоровлении по прошествии значительного количества времени.

Если IgA и IgM не обнаружены, а IgG проявляется положительно, то по всей вероятности речь идет о сформированном иммунитете после инфекционного заболевания, или после прививки.

В случае высокого титра IgM при отрицательных значениях IgG, IgA можно делать вывод о наличии остро протекающего инфекционного заболевания.

Одновременные положительные значения результатов иммуноглобулинов – IgA, IgM, IgG характерны для острой фазы рецидива имеющегося хронического заболевания.

Что дает представленная технология: определение наличия гельминтов в крови; поиск других болезнетворных микроорганизмов в теле; можно узнать причины ухудшения вашего здоровья; лечение строится также на анализах, полученных таким способом; вы можете следить за состоянием своей иммунной системы.

Еще одна хорошая черта – возможность отслеживать онкологические маркеры вне зависимости от их происхождения, но при условии их присутствия в организме, разумеется. Данный тест пригоден и для описания состояния репродуктивной системы человека. Наличие определенных белков, гормонов и пептидов, позволяют судить о потенциале партнера в плане зачатия ребенка, а также предположительном качестве будущего плода.

Анализ крови на лямблии – довольно популярная практика у современных медиков. К тому же, данный метод исследования является прекрасным инструментом для биомедицинской аналитики и количественной статистики в плане специфичных антигенов.

Каким образом используется иммуноферментный анализ методом ИФА

Правда, это более сложные случаи, поэтому качество подобного анализа будет сильно зависеть от работников лаборатории, выполняющей тестирование. Особенности технологии и отличие ее от старых лабораторных исследований:

теперь вместо пробы кала используется кровь, для определения наличия гельминтов;
изучение пробы проводится в лаборатории очень быстро, уже на следующий день можно получить полную информацию;
стоимость лабораторного исследования недорогое, так как теология очень проста;
анализ крови на гельминтов дает высокие показатели точности.

Анализы при иммунологическом анализе крови методом ИФА

О том, какие бывают анализы крови с точки зрения иммунологической системы человека, мало кто знает, так эти анализы не так распространены. Как правило, такое исследование крови дает информацию о вирусе иммунодефицита в организме человека и является анонимной, так как проводится по желанию пациента.

Для забора используют взятую натощак из вены кровь, из которой для исследования методом центрифугирования получают сыворотку. Кроме этого, изучение сыворотки крови способно выявить ряд венерических заболеваний (сифилис, герпес, хламидиоз), а также все виды гепатита, корь, краснуху, паротит и токсоплазмоз.

В основном, для проведения ИФА анализа, исследуемым биологическим материалом является кровь, однако, исследованию может подвергаться спинномозговая жидкость, содержимое стекловидного тела, околоплодные воды и др.

Иммуноглобулины - это иммунные молекулы, способные связываться и нейтрализовать большинство инфекционных возбудителей и токсинов в организме. При этом важнейшей характеристикой иммуноглобулинов является их специфичность, то есть способность связываться с определенным антигеном. Именно это свойство используется для проведения анализа крови на иммуноглобулин.

Существует пять типов иммуноглобулинов, однако наиболее изученными являются иммуноглобулины А, М, и G. Иммуноглобулины М и G проявляют свою активность в крови. Иммуноглобулины А являются, своего рода, барьером на поверхности слизистых оболочек, так как присутствуют там в большом количестве.

Иммунологический анализ крови позволяет определять тип иммуноглобулинов, благодаря этому ИФА позволяет не только диагностировать заболевание, но и определить стадию данного и отслеживать динамику заболевания:

в первые 2 недели заболевания обнаруживаются только иммуноглобулины А;
со 2-й по 3-ю неделю заболевания в крови обнаруживаются иммуноглобулины А и М.;
Сс3 по 4 неделю анализ крови на иммуноглобулин определяются все три типа;
при выздоровлении в крови пропадают иммуноглобулины М, а количество А и G снижается в 2 – 4 раза;
при наличии хронического процесса в крови обязательно присутствуют иммуноглобулины G, иммуноглобулины М отсутствуют, иммуноглобулины А могут как присутствовать, так и отсутствовать.

Область применения иммунологического анализа крови методом ИФА

Диагностика вирусных заболеваний: гепатиты, герпес, Эпштейн-Барр вирус, цитомегаловирус и др;
инфекции передающиеся половым путем: хламидиоз, гонорея, трихомонада, микоплазма, уреаплазма;
сифилис; эндокринология (определение уровня гормонов);
онкомаркеры (диагностика онкологических заболеваний); иммунология (диагностика иммунодефицита);
аллергология (диагностика и лечение аллергий).

Серологический анализ крови - лабораторный метод исследования крови, который применяется с целью диагностики инфекционных заболеваний и определения стадии инфекционного процесса. Серологическая реакция основана на взаимодействии антител и антигенов.

Определение антигенов используют для определения родовой и видовой принадлежности микроорганизмов. Данный метод исследования применяется в урологии и венерологии. Кровь для серологического анализа крови берется утром натощак из вены.

Показания к назначению и выявляемые заболевания методом ИФА

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 т.д.

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.Невозможно охватить полный список показаний к проведению ИФА.

Бесспорные преимущества ИФА - высокая чувствительность и специфичность метода. Чувствительность - это возможность распознать искомое вещество, даже если его концентрация в образце невысока. Специфичность же подразумевает безошибочность диагностики: если результат положительный, значит, найдены именно те антитело или антиген, которые предполагались, а не какие-то другие.

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.

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 ИФА

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 дешевый метод, поэтому обращаться к нему нужно с умом, а интерпретацией результатов должен заниматься квалифицированный врач.

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, - это гарантия назначения адекватной терапии и эффективного лечения заболевания.

При наличии необходимых реактивов и хорошей организации работы лаборатории результат анализа вы получите в течение 1–2 суток после забора крови. В некоторых случаях, при необходимости получения экстренного ответа, этот срок может быть сокращен до 2–3 часов.

Представляя собой современный вид лабораторного исследования, ИФА, или иммуноферментный анализ позволяет найти в крови специфические антитела либо антигены к определенным заболеваниям. Это позволяет обнаружить как этиологию болезни, так и определить ее стадию. При этом результаты подобного вида исследования могут выдаваться как количественно, так и качественно. Итак, давайте рассмотрим в подробностях принцип метода иммуноферментного анализа, его методику и суть.

Что такое иммуноферментный анализ

Назначаемый для максимально полной комплексной оценки состояния здоровья, иммуноферментный анализ позволяет оценить общее состояние здоровья и дать оценку его защитным функциям. Данное лабораторное исследование позволяет диагностировать инфекционные, аутоиммунные, гематологические патологии при анализе крови.

Суть иммуноферментного анализа рассмотрена в видео ниже:

Кому его назначают

Данное исследование может быть назначены тем больным, у которых выявляется наличие следующих заболеваний:

болезни вирусного происхождения, к которым относятся гепатиты, ;
заболевания, которые передаются половым путем — хламидиоз, трихомонада, сифилис, уреаплазма, микоплазма;
иммунодефицит;
проведение предоперационного комплексного обследования.

ИФА анализ крови назначается также для определения уровня гормонов и оценки качества проводимого вида терапии.

Врачом может быть назначен данный анализ для установки стадии имеющегося заболевания, что позволяет своевременно вносить корректировки в применяемое лечение. А высокая точность получаемых данных позволяет иметь максимально развернутую картину здоровья. При этом получение данных после проведенного исследования происходит в очень короткий промежуток времени, что позволяет отслеживать динамику развития патологического процесса.

Зачем сдавать такие анализы

Поскольку благодаря ИФА анализу крови можно получить значительное количество информации о состоянии здоровья и патологических процессах, происходящих в организме, именно он дает возможность наиболее полно учитывать исходные данные (общее состояние здоровья, стадия заболевания, динамика развития патологического процесса, показатель эффективность применяемой терапии) при составлении схемы лечения.

По этой причине для получения наиболее выраженного результата лечения и быстрейшего прекращения патологического процесса в организме назначается ИФА анализ крови. Серьезные заболевания иммунной системы, наличие антигенов в крови и причины аллергии на основе полученных данных можно вылечить более быстро, применяя наиболее результативные методы.

Назначение ИФА анализа проводится при множестве патологий, и делать его следует только по назначению врача. Частота проведения анализа также устанавливается врачом, и при сдаче крови для проведения ИФА анализа картина болезни наиболее полная. Поскольку получение динамики течения болезни возможно при сдаче данного анализа более одного раза, наиболее часто может назначаться сдача крови от трех до пяти раз. Это дает возможность сравнить количество антител в крови в различные временные промежутки.

Виды такой процедуры

Существует несколько разновидностей иммуноферментного анализа. Различаются они видом взятой жидкости из организма человека, на основании которой проводится изучение ее состава и наличия определенных антигенов.

При этом для анализа может браться не только кровь человека, но и другие его жидкости:

околоплодные воды,
спинномозговая жидкость,
содержимое стекловидного тела,
мазки,
слизь из уретры и цервикального канала.

Проведение самой операции по взятию определенного вида жидкости стандартный и проводится в условиях дневного стационара.

Показания для проведения

Обычно ИФА анализ назначается врачом при необходимости получения развернутой картины текущего заболевания, проходящего в любой форме: хронической, вялотекущей либо острой. И показаниями к проведению данного вида анализа могут считаться следующие состояния и лечебные цели:

поиск антигенов определенных заболеваний;
определение гормонального статуса;
выявление в организме вируса гепатита;
исследование на ;
поиск антител к любому виду инфекционного заболевания;
обследование на наличие аутоиммунных поражений организма.

О проведении иммуноферментного анализа смотрите в видео ниже:

Противопоказания для проведения

Противопоказаний для иммуноферментного исследования на сегодняшний день не выявлено.

При беременности, когда наблюдается постоянное изменение содержания в крови гормонов, необходимо неоднократное проведение данного анализа для подтверждения полученного результата. Новорожденные и дети грудного возраста могут также иметь некорректные данные анализа: во время внутриутробного развития определенные виды антител могут проникать в кровь плода через плаценту матери. Потому их наличие во взятом анализе не следует считать признаком имеющейся инфекции.

Безопасность анализов

Проведение процедуры взятия любого вида жидкости из организма человека не приносит никакого отрицательного воздействия на организм. Полная стерильность при совершении манипуляций позволяет избежать вероятность заражения любыми видами заболеваний.

Подготовка к проведению

Для получения максимально достоверных результатов исследования следует воздержаться от употребления алкогольных напитков и наркотических препаратов перед взятием крови (либо иной жидкости) на анализ.

Как проходит процедура, ощущения во время нее

Для проведения ИФА анализа кровь у пациента берется строго натощак: следует не принимать пищу в каком-либо виде не менее чем за часов до процедуры. Анализ берется из локтевой вены.

О наличии любых заболеваний и принимаемых лекарствах сообщается врачу заранее, наиболее часто препараты на момент сдачи крови будут отменены. Ощущения во время проведения процедуры сходны со взятием крови для проведения биохимического анализа.

Расшифровка результатов

ИФА-диагностика позволяет определить наличие инфекции в организме, активность патологического процесса и этиологию имеющейся инфекции. Быстрое получение результата проведенного анализа (в течение суток) — одно из преимуществ данного вида исследования.

Процесс расшифровки полученной информации осуществляет врач. При этом следует учитывать, что корректность полученных результатов по динамике любых процессов гарантируется при прохождении анализов в одной лаборатории.

Средняя стоимость процедуры

Средняя цена ИФА-исследования зависит от направленности анализа и определения конкретных величин. Так, определение серологических маркеров инфекционных заболеваний различных видов (anti-HAV IgG, anti-HAV IgM, HBsAg) будет стоить от 200 до 320 рублей и проводится в течение 2 рабочих дней. Показатель стоимости данной процедуры считается также его преимуществом: доступность цен на любые виды исследований позволяет проводить исследование при любом размере бюджета.

Стоимость ИФА-исследования зависит от политики медицинского учреждения, однако его следует считать общедоступной процедурой, позволяющей получить развернутую картину имеющегося заболевания и обеспечить максимально полное лечение.

Про нормы и особенности ИФА-исследования смотрите в видеоролике ниже:

(ссылка на 3-ю статью в этом файле), позволяющих оценить способность организма противостоять инфекционным болезням и показывающих фазу болезни, важное место занимает иммуноферментный анализ (ИФА). Проведение этого исследования позволяет всесторонне оценить деятельность защитной функции крови и выявить состояние иммунодефицита при инфекционных патологиях, также заболеваниях крови, аутоиммунных процессах, гормональных проблемах.

Каким же образом удается охватить столько целей в одном анализе, и какие имеются показания для его проведения? Попробуем разобраться.

Что такое анализ крови, проводимый методом ИФА

Иммуноглобулины вырабатываются вследствие сложных нейрогуморальных реакций человека, возникающих как ответная реакция на внедрение чужеродных антигенов. На каждый вид болезнетворного агента вырабатываются свои специфические антитела. Действуют они путем «связывания» антигена или патологического микроорганизма, образую комплексное соединение «антиген-антитело» с последующей нейтрализацией, ферментативным лизисом, реакциями фагоцитоза и выводом из организма.

Обратите внимание: именно по наличию определенных комплексов методом ИФА определяется вид возбудителя или имеющегося у больного вредного вещества.

Узнать базовые принципы функционирования иммунитет человека вы сможете, посмотрев данный видео обзор:

Какие бывают иммуноглобулины

Обратите внимание: наиболее важное в практической медицине значение имеют иммуноглобулины классов – А, М и G. Информативность определения основана на разных временных промежутках их появления, максимума и исчезновения.

Рассмотрим этот вопрос более детально.

Основная задача иммуноглобулина А (IgA) заключается в защитных функциях слизистых оболочек дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и мочевыделительной системы. При остром начале заболевания выявить их невозможно. Появляются эти защитные комплексы лишь со 2 недели начала заболевания, иногда позже. Основная масса иммуноглобулина А сосредоточена в слизистых тканях. Ориентировочно около 80%. Остальные антитела циркулируют в крови. Основная функция – обезвреживание и уничтожение микроорганизмов. После стихания острых проявлений заболевания количество этих иммуноглобулинов начинает уменьшаться и полностью уходит на сроке до 8 недель после начала болезни. Если IgA обнаруживаются в более поздние сроки, то это свидетельствует о хронизации процесса.

Главными и первыми маркерами острой фазы развивающейся патологии являются иммуноглобулины класса М (IgM) . Обнаруживаются они к 5 суткам начала недомогания. Определить их наличие в крови можно около 6 недель. Затем они начинают быстро исчезать.

Остаточный иммунный ответ характеризует наличие в крови иммуноглобулинов класса G (IgG) . Появление этих факторов в крови обнаруживается примерно через месяц после начала болезни. В дальнейшем они могут определяться в течение многих месяцев, лет и даже всю жизнь, выполняя защитную функцию от возврата (рецидива) болезни, а в некоторых случаях делая невозможным вторичное развитие патологии. Если же количество иммуноглобулина G начало вновь расти, то можно подозревать повторное заражение. Подобный вывод можно сделать путем проведения двух-трех проб, сделанных с промежутком в 2 недели.

Иммуноглобулин D (IgD) располагается на B-лимфоцитах, находится в небольшой концентрации у здоровых людей. После 10 года жизни достигает максимальных значений. Количество иммуноглобулина D увеличивается при беременности, у больных системными заболеваниями соединительной ткани, заболеваниями, вызванные иммунодефицитным состоянием.

Показания к назначению иммуноферментного анализа крови

Определение антител к наличию в организме болезнетворных микробов, вызывающих:

трихомоноз;
уреаплазмоз и .

Имеется рост количества иммуноглобулинов и при .

Диагностика проводится для обнаружения:

герпетических заболеваний;
группы вирусных гепатитов;
вируса Эпштейна-Барра;
цитомегоаловируса.

При помощи ИФА можно определять наличие антител к 600 видов аллергенов, обнаруживать состояние иммунодефицита, проводить комплексное обследование перед трансплантологическими операциями, проводить комплексный анализ на предмет эффективности лечения.

ИФА является дополнительным методом обнаружения онкологических клеток.

Как проводится ИФА крови

Для хронической инфекции, находящейся в фазе стихания процесса (ремиссии) ИФА показывает отрицательные значения иммуноглобулина M (IgM), при этом результат иммуноглобулинов G (IgG) и A (IgA) будет положительным.

Преимущества метода иммуноферментного анализа крови

Главными достоинствами метода ИФА являются:

невысокая себестоимость анализа;
диагностическая специфичность, точность;
динамический контроль (повтор анализа для определения эффективности лечения и стадий заболевания);
возможность проведения массовых обследований в очагах инфекции;
скорость получения результата;
относительная простота анализа;
возможность использования информационных технологий в обработке;
безопасность и безболезненность для пациента.

Есть ли недостатки у ИФА крови?

Главным отрицательным моментом исследования является возможность получения ложноотрицательных и ложноположительных данных. Причиной недоразумений могут стать технические недочеты, прием медикаментов, который может исказить картину.

ИФА применяется для обнаружения:

(аскарид, остриц);
острой и хронической формы описторхоза;
трихинеллеза;
наличия лямблий (как дополнительный анализ);
форм лейшманиоза;
амебиаза;
содержания токсоплазм;

В заключение необходимо отметить, что современная иммунология постоянно находится в стадии развития, поиска новых методов диагностики и лечения заболеваний.

Степаненко Владимир, хирург

5.1 Сущность и классификация ИФА.

ИФА появился в середине 60-х годов и первоначально был разработан как метод для индификации антигена в гистологическом препарате, а также для визуализации линий преципитации в тесте иммунодиффузии и иммуноэлектрофореза, а затем стал использоваться для количественного определения антигенов и антител в биологических жидкостях. В разработке метода принимали участие Е.Энгвалл и Р.Пэлман, а также независимо от них В. Ван Вееман и Р.Шурс.

Рис. 6 Основной принцип ИФА:

для выявления антигенов; 2) для выявления антител

Метод основан на специфическом связывании антитела с антигеном, при этом один из компонентов конъюгирован с ферментом, в результатереакции с соответствующим хромогенным субстратом образовывается окрашенный продукт, количество которого можно определить спектрофотометрически (рис. 6).

Открытие возможности иммобилизации антигена и антитела на различных носителях с сохранением их связывающей активности позволило расширить использование ИФА в различных областях биологии и медицины.

Появление моноклональных антител послужило дальнейшему развитию ИФА, что позволило повысить его чувствительность, специфичность и воспроизводимость результатов.

Теоретически ИФА основывается на данных современной иммунохимии и химической энзимологии, знании физико-химических закономерностей реакции антиген-антитело, а также на главных принципах аналитической химии. Чувствительность ИФА и время его проведения определяется несколькими основными факторами: кинетическими, термодинамическими характеристиками реакции антиген-антитело, соотношением реагентов, активностью фермента и разрешающей способностью методов его детекции. В общем виде реакция антиген-антитело может быть описана простой схемой:

+[АГ]↔[АТАГ]

Разнообразие объектов исследования от низкомолекулярных соединений до вирусов и бактерий, а также необычайно широкий круг задач, связанных с многообразием условий применения ИФА, обусловливают разработку чрезвычайно большого количество вариантов этого метода.

Любой вариант ИФА содержит 3 обязательные стадии:

1. стадия узнавания тестируемого соединения специфическим к нему антителом, что ведет к образованию иммунного комплекса;

2. стадия формирования связи конъюгата с иммунным комплексом или со свободными местами связывания;

3. стадия превращения ферментной метки в регистрируемый сигнал. В основу классификации методов ИФА положено несколько подходов:

1. По типу реагентов, присутствующих на первой стадии ИФА, различают конкурентный и неконкурентный методы.

А) В конкурентном ИФА на первой стадии в системе присутствуют одновременно анализируемое соединение и его аналог, меченный ферментном и конкурирующий за центры специфического связывания с ним.

Б) Для неконкурентных методов характерно присутствие в системе на первой стадии только анализируемого соединения и специфичных к нему центров связывания.

2. Все методы ИФА делются на гомогенные и гетерогенные.

Если все три стадии ИФА проходят в растворе и между основными стадиями нет дополнительных этапов разделения образовавшихся иммунных комплексов от непрореагировавших компонентов, метод относится к группе гомогенных.

В основе гомогенного ИФА, применяемого, как правило, для определения низкомолекулярных субстанций, лежит ингибирования активности фермента при его соединении с антигеном или антителом. Активность фермента восстанавливается в результате реакции антиген-антитело.

При связывании антитела с антигеном, содержащим ферментную метку, происходит ингибирование активности фермента на 95% по отношению к высокомолекулярному субстрату, что обусловлено стерическим исключением субстрата из активного центра фермента. По мере увеличения концентрации антигена связывается все больше антител и сохраняется все больше свободных конъюгатов антиген-фермент, способных гидролизовать высокомолекулярный субстрат. Анализ проводят очень быстро, для одного определения требуется 1 минута. Чувствительность метода достаточно высока. С его помощью можно определить вещество на уровне пикомолей.

Для гетерогенных методом характерно проведение анализа в двухфазной системе с участием твердой фазы – носителя, и обязательная стадия разделения иммунных комплексов от непрореагировавших компонентов (отмывка), которые находятся в разных фазах (образовавшиеся иммунные комплексы находятся на твердой фазе, а непрореагировавшие комплексы – в растворе). Гетерогенные методы, в которых формирование иммунных комплексов на первой стадии протекает на твердой фазе, называют твердофазными методами.

Методы относятся к гомогенно- гетерогенным, если 1 стадия – образование специфических комплексов происходит в растворе, а затем для разделения компонентов используют твердую фазу с иммобилизированным реагентом.

3. По принципу определения тестируемого вещества:

А) Прямое определение концентрации вещества (антигена или антитела) по числу провзаимодействующих с ним центров связывания. В этом случае ферментная метка будет находиться в образовавшемся специфическом комплексе АГ-АТ. Концентрация определяемого вещества будет прямо пропорциональна регистрируемому сигналу.

Б) Определение концентрации вещества по разности общего числа мест связывания и оставшихся свободными центров связывания. Концентрация определяемого вещества при этом будет возрастать, а регистрируемый сигнал снижаться, следовательно, в данном случае прослеживается обратная зависимость от величины регистрируемого сигнала.

5.2 Характеристика компонентов, используемых в ИФА.

Ферменты.

Ферментные метки обладают чрезвычайно мощьным каталитическим действием, одна молекула фермента может реагировать с большим количеством молекул субстрата. Таким образом, фермент, присутствующий в ничтожных количествах, можно выявить и количественно определить по образованию продуктов, катализируемой им реакции. Другое преимущество применения ферментов в качестве меток обусловлено наличием в молекуле многочисленных функциональных групп (сульфгидрильных, карбоксильных, остатков тиразина и др.), через которые можно ковалентно присоединить молекулы лиганда.

Ферментные маркеры, используемые в ИФА, должны обладать следующими свойствами:

– высокая активность и стабильность фермента в условиях анализа, при модификации и в конъюгате с антителами или другими белками;

– наличие чувствительных субстратов и простота метода определения продуктов или субстратов ферментативной реакции;

– возможность адаптации субстратных систем к дальнейшему усилению;

– отсутствие фермента и его ингибиторов в исследуемой биологической жидкости.

В ИФА может использоваться не менее 15 различных ферментов. Наибольшее применение, в соответствии с вышеназванными требованиями, нашли пероксидаза хрена (ПХ), щелочная фосфотаза (ЩФ) и β-D-галактозидаза. Все три стабильны и катализируют высокочувствительные реакции. Кроме того, продукты, получаемые в результате реакций, катализируемых этими ферментами, в зависимости от используемого субстрата, могут выявляться не только колориметрическими методами, но также флуоресцентными методами. Другие ферменты используются значительно реже. Это объясняется их более низкой в сравнении с ПХ и ЩФ удельной активностью.

Субстраты.

Выбор субстрата в первую очередь определяется используемым в качестве метки ферментом, так как реакция фермент-субстрат высоко специфична.

Основные требования к субстрату:

– обеспечение высокой чувствительности метода при выявлении фермента в конъюгате;

– образование хорошо учитываемых (например, окрашенных) продуктов реакции фермент-субстрат;

– субстрат должен быть безопасным, дешевым, доступным и удобным для применения.

Чаще используют хромогенные субстраты, которые, разрушаясь, образуют окрашенное вещество. Перспективным является использование высокоэнергетических субстратов – флуоресцентных, хемипюминесцентных. Применение таких субстратов позволяет теоретически повысить чувствительность ИФА на два порядка.

Образование конъюгата.

Конъюгат – это антиген или антитело, меченные ферментной меткой. Образование коньюгата – один из важных этапов проведения ИФА.

При формировании конъюгата подбирают такой оптимальный метод введения ферментной метки, чтобы оба компонента конъюгата сохраняли свою биологическую активность: фермент - способность взаимодействовать с субстратом, а антиген или антитело - антигенность и антигенсвязывающую активность, соответственно. Наличие меченого, высокоочищенного антигена позволяет использовать конкурентные методы. В этом случае на конечном этапе можно измерять активность конъюгата, не связанного с иммобилизованными антителами, что позволяет избежать процедуры отмывки и делает анализ более удобным. Однако антигены разнообразны по своим физико-химическим свойствам и строению, а значит невозможно разработать универсальные методики для получения конъюгата с антигеном. В этом случае получение конъюгата антигена с ферментом представляет собой отдельную сложную задачу. Приготовление меченых антител для ИФА методически более доступно.

Конъюгирование фермента с иммунохимически активными белками производится различными методами: химическая сшивка, ковалентное связывание молекулы фермента с АГ или AT и образование соединений через нековалентные связи, например, когда связь между ферментом и АГ или AT осуществляется иммунологически, через взаимодействие антиген-антитело.

Наиболее широкое распространение получили ковалентные способы приготовления конъюгатов. Выбор реакции связывания определяется типом доступных функциональных групп в данных белковых молекулах. В качестве реагентов, используемых для введения фермента в молекулы антигенов и антител, используют глутаровый альдегид, периодат натрия и др.

Существует одноэтапный и двухэтапный методы получения конъюгатов с помощью глутарового альдегида. Могут образовываться конъюгаты различных размеров с редуцированной ферментативной активностью (15 - 60 % от свободного фермента). Образовавшийся конъюгат больших размеров может стерически затруднять определение тестируемого вещества. Конъюгаты с относительно низкой молекулярной массой состоят из Fab-фрагмента и одной молекулы фермента.

В результате двухэтапного синтеза, который заключается в поэтапном получении сначала модифицированного с помощью сшивающего агента фермента, его выделении, а затем последующем взаимодействии его с антигеном (антителом), образуются молекулы однородного состава, содержащие 1-2 молекулы фермента на молекулу иммуноглобулина и сохраняющие высокую ферментативную и иммунологическую активность. Однако количество таких образовавшихся конъюгатов невелико (для пероксидазы хрена составляет 5 - 10 %).

Наибольшее практическое применение нашел метод получения иммунопероксидазных конъюгатов, основанный на окислении углеводного компонента фермента периодатом натрия (связывание пероксидазы в конъюгат достигает 70-90 % от начального количества фермента).

Надежный конъюгат должен обладать следующими свойствами:

Высоким антительным тигром и высокой афинностью к антигену, чтобы его можно было использовать в большом разведении, и таким образом, уменьшить неспецифическое связывание;

Достаточной специфичностью в рабочем разведении;

Преобладанием мономерных форм над полимерными, т.к. полимерные формы имеют тенденцию к неспецифической адгезии на пластике, что приводит к высокому фоновому уровню реакции;

Оптимальным молярным соотношением между ферментом и антителами (оптимальное соотношение составляет около 1:1);

Достаточной ферментативной активностью конъюгата. Это свойство определяется главным образом условиями конъюгации и соотношением молекул фермента и антител в конъюгате.

5.3 Гетерогенные методы ИФА.

Гетерогенные ИФА (или твердофазные ИФА) включают методы, в которых анализируемое соединение находится в двух фазах. Для разделения компонентов иммунохимической реакции используют твердую фазу (нерастворимый носитель, как правило, пластик) с иммобилизованными на ней антителами или антигеном, которую отмывают на каждой стадии с целью удаления промежуточных продукто непрореагировавших компонентов.

Иммобилизацию можно проводить путем ковалентного связывания антител (антигенов) с активированным носителем, используя химические подходы, а также путем физической адсорбции антител (антигенов) на поверхности твердых полимеров (например, полистирольных пластин). В зарубежной литературе это направление получило название ELISA-тест или энзимсвязанный иммуносорбентный метод (от англ. enzyme-linked immunosorbent assay).

Неконкурентный ИФА определения антигенов на примере использования меченых ферментом специфических антител и иммобилизованных антител.

К носителю с иммобилизованными антителами добавляют раствор, содержащий анализируемый антиген. В процессе инкубации образуется специфический комплекс антиген-антитело. Затем носитель отмывают от несвязавшихся антигенов и добавляют меченые антитела – конъюгат. При этом количество связавшегося конъюгата прямо пропорционально количеству антигена в исследуемом образце. После вторичной инкубации и удаления избытка конъюгата добавляют хромогенный субстрат для используемого фермента, который изменяет цвет под действием фермента, т. е. происходит ферментативная реакция с окрашиванием раствора в лунках. Степень окраски прямо пропорциональна количеству меченых ферментом специфических антител, фермента и, соответственно, исследуемого антигена. Измерения оптической плотности раствора в лунках при определенной волне (в зависимости от используемого субстрата) проводят с помощью специальных спектрофотометров, адаптированных для микропланшетов – ридеров. Количественную оценку концентрации антигена в пробе определяют, сравнивая результаты с калибровочной кривой зависимости оптической плотности раствора от концентрации стандартного раствора антигена.

Рисунок 7.

Поскольку на стадии выявления специфического иммунокомплекса антиген оказывается связанным с молекулами иммобилизованных и меченых антител, в литературе этот метод часто называют «сэндвич»-метод (от англ. sandvich) или двухцентровый метод ИФА (от англ. two-site assay).

Этот метод может быть использован для анализа только тех антигенов, на поверхности которых имеется, по крайней мере, две антигенные детерминанты. Для анализа большого количества моновалентных антигенов (лекарственных соединений, пестицидов и др.) он неприемлем.

Основное достоинство данного метода – высокая чувствительность. Предел обнаружения соединений данным методом в настоящее время достигает величины порядка 10-21 моль, что соответствует обнаружению в образце всего 600 молекул анализируемого вещества. Максимальная чувствительность достигается при проведении каждой иммунологической реакции в равновесном режиме, что сказывается на длительности проведения анализа, которая в среднем составляет 4 – 6 часов. Неконкурентный ИФА определения антител на примере использования меченых ферментом вторичных антител и иммобилизованных антигенов.

К иммобилизованному антигену добавляют исследуемую сыворотку. После инкубации и отмывания от несвязавшихся антител добавляют меченые вторичные антитела, которые специфичны к анализируемым антителам. После вторичной инкубации и удаления избытка меченых вторичных антител содержание ферментной метки на носителе пропорционально концентрации специфических антител в сыворотки.

Данная схема является одной из наиболее распространенных ИФА определения антител, поскольку позволяет выявлять антитела к разным антигенам.

Гетерогенный конкурентный ИФА определения антигена на примере использования меченого антигена и иммобилизованных антител.

К иммобилизованным на носителе антителам добавляют раствор, содержащий анализируемый антиген и фиксированную концентрацию конъюгата антигена с ферментом. После проведения инкубации носитель отмывают от несвязавшихся свободного и меченого антигена и регистрируют ферментативную активность на носителе, которая обратно пропорциональна концентрации определяемого антигена.



5.4 Гомогенный метод ИФА.

Гомогенный иммуноферментный анализ (ГИФА) - наиболее простой в методическом отношении вид ИФА. При его постановке один из участников иммунной реакции (обычно это низкомолекулярный антиген) метится ферментом и за ходом формирования комплекса антиген-антитело следят, регистрируя изменение активности фермента.

Такое нарушение ферментативной активности может возникать либо за счет пространственного разобщения фермента и субстрата, либо за счет конформационных изменений в молекуле фермента, сопровождающих формирование иммунного комплекса. ГИФА имеет ряд существенных преимуществ перед другими иммунохимическими методами. Во-первых, высокая экспрессия (весь анализ с помощью ГИФА, занимает минуты и даже доли минут).

Рис. 8 Варианты гомогенного иммуноферментного анализа (А- эффект разобщения фермента (Ф) и субстрата (С) за счет стерических препятствий при взаимодействии антигена (Аг) и антитела (Ат); Б- эффект изменения конформации фермента при формировании комплекса антиген- антитело).

Во-вторых, метод имеет одну стадию и не требует трудоемких и требующих времени этапов промывки. И наконец, в-третьих, метод требует минимальных объемов (8-50 мкл) и количеств биологического или клинического образца. Однако у метода ГИФА имеется один крайне существенный недостаток - на его основе можно создавать диагностические тест-системы только для низкомолекулярных антигенов. Только, в этом случае антитело, взаимодействуя с антигеном, может эффективно экранировать или модифицировать связанную с этим антигеном молекулу фермента. Именно в связи с этим, (несмотря на кажущуюся простоту и очевидные преимущества перед другими методами, на основе ГИФА были созданы диагностикумы для выявления только гормонов, пептидов, лекарственных и наркотических веществ и некоторых низкомолекулярных белков.

5.5 «Сэндвич» - вариант ИФА для выявления антигенов.

Антигены, определяемые с помощью данного варианта ИФА, должны иметь несколько эпитопов, способных связывать антитела, или обладать повторяющимися, пространственно разделенными эпитопами одинаковой специфичности.

При проведении этого варианта ИФА высокоспецифичные поли- или моноклональные антитела, адсорбированные на твердой фазе, инкубируют с исследуемым образцом. После процедуры отмывания в лунки вносят меченные ферментом антитела (конъюгат) к тому же антигену и далее проводят все остальные этапы реакции. Эффективность образования специфического комплекса на каждой стадии анализа зависит от константы связывания реакции антиген-антитело.