Testy serologiczne są ważnym narzędziem diagnostycznym wykorzystywanym w diagnozowaniu i monitorowaniu przebiegu wielu chorób, a także w ocenie stanu odporności pacjenta. Badania umożliwiają wykrycie – w próbkach materiału biologicznego – obcych dla organizmu antygenów oraz wytwarzanych do walki z nimi przeciwciał. Artykuł skupia się na wyjaśnieniu, na czym polega diagnostyka serologiczna.
Spis treści:
- Serologia – co to jest?
- Na czym polegają badania serologiczne?
- Jakie są rodzaje badań serologicznych?
- Kiedy należy wykonać badania serologiczne?
- Badania serologiczne – podsumowanie
Serologia – co to jest?
Reakcją organizmu na wtargnięcie obcych cząsteczek, zwanych antygenami, jest uruchomienie odpowiedzi immunologicznej. Antygenami mogą być różne patogeny odpowiedzialne za zakażenia i zarażenia oraz alergeny (np. pyłki roślin, pokarm). W chorobach autoimmunologicznych za obce mogą zostać uznane również komórki własne organizmu.
W swoistej odpowiedzi immunologicznej podstawową rolę odgrywają limfocyty, które na swojej powierzchni posiadają receptory rozpoznające obce substancje. Odpowiedź komórkowa warunkowana jest przez limfocyty T, zdolne do bezpośredniego niszczenia intruzów. Za odpowiedź humoralną odpowiadają limfocyty B wytwarzające przeciwciała (immunoglobuliny), których zadaniem jest eliminacja antygenów z organizmu oraz ochrona przed powtórnym wnikaniem patogenów.
Serologia jest dziedziną immunologii, która zajmuje się wzajemnymi oddziaływaniami między antygenami i przeciwciałami w warunkach in vitro oraz rozwojem metod służących ich wykryciu. Testy serologiczne znajdują zastosowanie w diagnozowaniu wielu chorób, w tym chorób zakaźnych, alergii czy chorób autoimmunologicznych.
Zdolność do tworzenia kompleksów antygen-przeciwciało wykorzystywana jest do opracowywania testów służących wykrywaniu antygenów i specyficznych przeciwciał.
Na czym polegają badania serologiczne?
Zasada testów serologicznych opiera się na reakcji wiązania przeciwciał z antygenami, a konkretnie z ich charakterystycznymi fragmentami, zwanymi determinantami. Wiązanie takie jest bardzo swoiste i występuje tylko wtedy, gdy cząsteczki są do siebie ściśle dopasowane (dochodzi wtedy do tworzenia kompleksów antygen-przeciwciało).
Wykrywanie kompleksów jest możliwe metodami chemicznymi lub fizycznymi. Próbką do badań serologicznych jest krew i inne materiały biologiczne – takie jak np. mocz, kał, ślina – w których, w zależności od celu badania, możliwe jest oznaczanie przeciwciał lub antygenów.
Wykrywanie przeciwciał
W przypadku badań wykrywających przeciwciała, testy laboratoryjne zawierają znane antygeny. Badania wykonywane są w kierunku różnych klas przeciwciał.
Rodzaje przeciwciał:
- Klasa IgA – przeciwciała obecne są w krwi i błonach śluzowych (IgA wydzielnicza). Są głównymi immunoglobulinami wydzielin przewodu pokarmowego, układu oddechowego, dróg rodnych, śliny, łez i siary. Badania serologiczne w kierunku IgA wykonywane są w niektórych chorobach zakaźnych, w przypadku zaburzeń odporności organizmu, a także dolegliwości związanych z jelitami; mogą być zlecone również jako element diagnostyki chorób autoimmunologicznych.
- Klasa IgM – przeciwciała wytwarzane są w pierwotnej odpowiedzi immunologicznej; ich obecność zazwyczaj wskazuje na aktywną infekcję. Badania w kierunku immunoglobulin IgM wykonywane są w chorobach zakaźnych do oceny fazy zakażenia oraz w przypadku wykrywania dziedzicznych lub nabytych niedoborów przeciwciał IgM.
- IgG – przeciwciała pojawiają się w krwi później niż IgM, a ich obecność może świadczyć o przebyciu zakażenia i nabyciu odporności (są elementami pamięci immunologicznej).
- IgE – przeciwciała mają znaczenie przy diagnostyce chorób pasożytniczych i alergii.
>> Przeczytaj też: Infekcje – reakcja organizmu na zakażenie
Wyniki badań serologicznych w kierunku przeciwciał wymagają rozważnej interpretacji przez kompetentną, doświadczoną osobę, z uwzględnieniem objawów i stanu odporności pacjenta. Pojedynczy wynik często nie pozwala na rozpoznanie choroby.
Dla rozpoznania i określenia fazy choroby często konieczne jest wykonanie badania w kierunku kilku klas przeciwciał oraz powtórzenie badania po upływie 2-4 tygodni, co umożliwia określenie dynamiki serologicznej (zwiększenie lub zmniejszenie stężenia przeciwciał w czasie).
>> To może Cię zainteresować: Odporność populacyjna – co to takiego?
Wykrywanie antygenów
Testy antygenowe zawierają znane specyficzne przeciwciała skierowane przeciwko fragmentom wykrywanych atogenów i/lub ich produktów. Badania tego typu stosowane są do diagnozowania chorób zakaźnych wywoływanych przez różne drobnoustroje np. COVID-19, legionelloza, grypa, angina paciorkowcowa, zakażenie wirusem RSV, biegunki wywołane przez toksynotwórcze szczepy Clostridioides difficile i inne.
Jakie są rodzaje badań serologicznych?
Badania serologiczne można podzielić na kilka grup ze względu na cel analizy. Wyniki testów mogą służyć wstępnemu rozpoznaniu lub wykluczeniu choroby (screening), potwierdzeniu wyników dodatniego badania przesiewowego, określeniu fazy choroby, ocenie stanu odporności organizmu, w tym odporności poszczepiennej.
W zależności od celu badania dobierana jest odpowiednia metoda wykonania oznaczenia. Testy dostępne na rynku różnią się między sobą czułością (ryzyko uzyskania wyniku fałszywie ujemnego) oraz specyficznością (ryzyko uzyskania wyniku fałszywie dodatniego).
Rodzaje badań serologicznych
- Badania jakościowe – mają na celu stwierdzenie obecności w badanej próbce przeciwciał lub antygenów bez oceny ich stężenia.
- Badania ilościowe – mają na celu określenie poziomu stężenia przeciwciał w krwi pacjenta; testy są istotne dla oceny fazy zakażenia oraz stopnia odporności po przechorowaniu i po szczepieniu. Są stosowane również w chorobach autoimmunologicznych i chorobach o podłożu alergicznym.
- Testy przesiewowe – mają znaczenie w badaniach epidemiologicznych; umożliwiają wstępną identyfikację choroby i podjęcie działań zapobiegających jej szerzeniu. Dodatnie wyniki badań przesiewowych często wymagają wykonania potwierdzenia innymi metodami.
- Testy potwierdzenia – stosowane są w wielu chorobach jako badania potwierdzające dodatnie wyniki badań jakościowych (w tym przesiewowych). Testy charakteryzują się wysoką specyficznością i wykluczają fałszywie dodatnie wyniki uzyskane w przesiewie.
>> Sprawdź również: Wirus RSV – przyczyna sezonowych zakażeń układu oddechowego
Metody badań serologicznych
- Odczyn aglutynacji – odczyn immunologiczny oparty na zjawisku zlepiania się komórek (np. erytrocytów lub bakterii) pod wpływem swoistych przeciwciał. Badanie znajduje zastosowanie w określaniu grup krwi oraz w testach wykrywających antygeny lub przeciwciała przeciwko znanym patogenom.
- Odczyn neutralizacji – wykrywa i określa ilościowo stężenie przeciwciał zobojętniających patogenne właściwości wirusów.
- Test immunoenzymatyczny (ELISA – ang. Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) – jest to powszechnie stosowana czuła i specyficzna technika, w której tworzenie kompleksów antygen-przeciwciało wywołuje zabarwienie testu. Przyczyną pojawienia się koloru jest reakcja enzymu, którym znakowane jest przeciwciało z substratem obecnym w środowisku testowym. Metoda służy ilościowej ocenie poszukiwanych przeciwciał i znajduje szerokie zastosowanie zarówno w diagnostyce chorób zakaźnych (szczególnie wirusowych), jak i w autoimmunologii.
- Test chemiluminescencyjny (CLIA – ang. Chemiluminescent Immunoassays) – w metodzie wykorzystuje się znakowanie przeciwciał znacznikami chemiluminescencyjnymi emitującymi światło w trakcie reakcji chemicznej i immunologicznej. Pomiar intensywności emisji światła pozwala na określenie stężenia wykrywanych przeciwciał. Technikę wykorzystuje się w diagnostyce chorób zakaźnych i autoimmunologicznych.
- Immunoprecypitacja – tworzenie kompleksów antygen-przeciwciało zachodzi w roztworze i widoczne jest w postaci osadu (zmętnienia). Precypitacja pierścieniowa i szkiełkowa znalazły zastosowanie w jakościowym teście wykrywania antygenów bakteryjnych.
Kiedy należy wykonać badania serologiczne?
Badania serologiczne mają bardzo szerokie zastosowanie w różnych obszarach medycyny. W większości przypadków badanie serologiczne nie wymaga specjalnego przygotowania, ale przed jego wykonaniem, ze względu na rozmaitość badań i różny charakter próbek, należy skonsultować to z personelem medycznym.
Zastosowanie badań serologicznych
W przypadku wykrywania przeciwciał z krwi przy podejrzeniu choroby zakaźnej należy pamiętać, że testy wykonane zbyt wcześnie mogą dawać wyniki fałszywie ujemne. Przyczyną tego jest tzw. okienko serologiczne, czyli okres od momentu zakażenia, do momentu rozpoczęcia wytwarzania przez organizm przeciwciał. Okres ten ma różną długość – zależy od rodzaju patogenu oraz od indywidualnych cech pacjenta.
W przypadku uzyskania wyniku ujemnego, przy współistniejących objawach lub podejrzeniu zakażenia, badanie należy powtórzyć po upływie 2-4 tygodni. Wpływ na uzyskanie fałszywych wyników badań mogą mieć również ostre stany zapalne, choroby autoimmunologiczne i alergiczne, stosowane leki.
>> Przeczytaj też: Konflikt serologiczny – co to jest, jakie są jego skutki i sposoby na wykrycie
Badania serologiczne – podsumowanie
Badania serologiczne są niezwykle przydatnym narzędziem oceny zdrowia pacjenta. Wykrycie swoistych przeciwciał lub antygenów może być kluczowe w diagnozowaniu wielu chorób zakaźnych, autoimmunologicznych i alergicznych. Istotny wpływ na wyniki badań serologicznych ma wybór momentu wykonania oznaczenia, choroby współistniejące, stosowana terapia oraz wybór właściwej metody i testu o odpowiednio wysokich parametrach czułości i specyficzności.
Niektóre badania mogą wymagać powtórnego wykonania dla określenia dynamiki zmian w przebiegu choroby. O rozpoznaniu choroby i wdrożeniu leczenia decyduje lekarz, który wynik laboratoryjny interpretuje w połączeniu z objawami i stanem ogólnym pacjenta. W przypadku infekcji badania serologiczne są zazwyczaj badaniami pomocniczymi, które powinny być poparte dalszą pogłębioną diagnostyką.
Piśmiennictwo
- dr hab. med. Leszek Szenborn, dr hab. med. Brygida Knysz, dr med. Sabina Dobosz „Zasady diagnostyki serologicznej chorób zakaźnych” https://infekcje.mp.pl/problemywpraktyce/59531,zasady-diagnostyki-serologicznej-chorob-zakaznych?postlogin (dostęp 30.08.2024 r.)
- Patric R. Murray, K.S. Rozenthal, M.A.Pfaller – Mikrobiologia wyd.VI Wrocław 2011
- Anna Dmoszyńska, Maciej Siedlar Immunoglobuliny https://www.mp.pl/podrecznik/pediatria/chapter/B42.166.2.1. (dostęp 31.08.2024 r.)
- Anna Dmoszyńska, Maciej Siedlar Stężenie immunoglobulin https://www.mp.pl/podrecznik/pediatria/chapter/B42.166.2.1.1. (dostęp 01.09.2024 r.)
