Иммунологические методы исследования в диагностике туберкулеза

Обновлено: 18.04.2024

Универсальный альтернативный вариант иммунологического исследования in vitro диагностики туберкулезного процесса путем количественного определения мононуклеарных клеток периферической крови, продуцирующих ИФН-γ в ответ на присутствие белков CFP-10 и ESAT-6 M. tuberculosis.

Синонимы русские

Иммунологический тест на туберкулез

Синонимы английские

Testing for tuberculosis infection

Метод исследования

Прямая оценка функции T-клеток энзим-связывающий иммуноспотингом (ELISPOT).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

Не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.

Общая информация об исследовании

Возбудителем туберкулёза является микобактерия туберкулеза (МБТ, палочка Коха, Mycobacterium tuberculosis) – высокоустойчивый микроорганизм. В настоящее время описано около 150 видов микобактерий, но клинически значимыми признаны М. tuberculosis (более 90 % всех случаев туберкулезной инфекции), М. bovis (5 %) и М. africanum (около 3 % – главным образом среди населения стран тропической Африки).

Источником инфекции являются больные люди и животные. Наиболее распространен воздушно-капельный путь заражения, при котором возбудитель проникает в организм через верхние дыхательные пути, иногда через слизистые оболочки пищеварительного тракта или через поврежденную кожу.

Попадая в окружающую среду, возбудитель способен длительно сохраняться: в высохшей мокроте он выживают до 10 месяцев, на предметах, окружающих больного (белье, книги), – более 3 месяцев, в воде – более года, в почве – до 6 месяцев.

В настоящее время описаны следующие варианты развития ситуации после проникновения МБТ в организм человека: [1]

полная элиминация (удаление) возбудителя из организма;
развитие первичного туберкулеза (при быстром росте и размножении МБТ);
инфицирование, или "латентная туберкулезная инфекция" (ЛТИ), [2] – состояние стойкого иммунного ответа на антигены МБТ при отсутствии клинических проявлений активной формы туберкулеза.

Присутствующий в организме возбудитель способен не только длительно бессимптомно персистировать в организме, но при определенных обстоятельствах (интенсивное размножение МБТ на фоне малоэффективного иммунитета и т.д.) реактивироваться и вызвать развитие заболевания. В настоящее время установлено, что с момента инфицирования МБТ в течение первого года заболевание развивается у 5 % инфицированных людей, в течение всей оставшейся жизни туберкулез развивается еще у 5 %, то есть пожизненный риск заболевания туберкулезом среди инфицированных составляет 10 %.

Вместе с тем наличие различных факторов может способствовать повышению риска развития локального туберкулеза: так, при ВИЧ-инфицировании ежегодный риск заболевания туберкулезом на фоне ЛТИ составляет 10 %, а пожизненный риск – 50 %.

Диагностика туберкулеза является комплексной и включает, согласно регламентирующим документам, [3] аллергические внутрикожные пробы (реакция Манту и "Диаскинтест"), инструментальное обследование (ФЛГ, рентген) и лабораторные – направленные как на выявление и идентификацию возбудителя с определением спектра его чувствительности к препаратам этиотропной терапии, так и на изучение выраженности иммунологической реакции на патоген.

Одним из современных и высокоинформативных методов определения специфической иммунной реакции на МБТ, особенно при отсутствии или минимальных клинико-инструментальных признаках инфекции и сомнительных результатах общепринятых методов лабораторной диагностики туберкулеза, является тест T-SPOT.

Исследование иммунного Т-клеточно-опосредованного ответа: количественное определение в крови эффекторных Т-клеток (CD4 и CD8), вырабатывающих ИФН-ɣ (гамма-интерферон), который продуцируется в ответ на стимуляцию специально подобранными антигенами ESAT-6 и CFP10. Эти белки входят в состав клинически значимых МБТ (М. tuberculosis, М. bovis, М. africanum) и отсутствуют у бактерий, используемых при производстве вакцины БЦЖ и у непатогенных для человека микобактерий.

Туберкулез является одной из опасных и одновременно распространенных инфекций в нашей стране. Если вы поищите литературу по фтизиатрии на территории США, то удивитесь, ее практически нет. Причина - туберкулез практически искоренен на территории США и считается социально значимым заболеванием, которое прямо указывает на качество жизни населения страны.

В нашей стране риск заболеть туберкулезом подстерегает нас везде, так как среди нас множество сограждан, приезжих из стран Азии, которые являются либо больными, либо носителями туберкулеза. А туберкулез это одно из тех заболеваний, где актуальна латинская поговорка "Quo bene diagnostit - bene curat" - "Кто хорошо диагностирует, тот хорошо лечит", так как чем раньше врач выявляет заражение туберкулезом, тем он успешнее лечит своего пациента. Сегодня в статье я предлагаю разобрать современную отечественную диагностику туберкулеза. Какой анализ на туберкулез сдать, чтоб точно исключить заболевание?

Кому необходимы данные методы диагностики туберкулеза?

Методы обследования, отмеченные в заголовке данной статьи, необходимо выполнять всем у кого заподозрена туберкулезная инфекция. Она может быть заподозрена в ходе:

выяснения жалоб, анамнеза,
объективного осмотра пациента,
лучевых методов обследования органов грудной клетки (флюорографии, рентгенографии, КТ),
бронхоскопии с забором мокроты на исследование,
анализов выпота, полученного при плевральной пункции,
операциях на органах грудной клетки (при выявлении характерной диссеминации на висцеральной и париетальной плеврах).

Если в ходе данного обследования заподозрена туберкулезная инфекция, то ее необходимо исключать. Именно тут и начинают привлекаться иммунологические методы диагностики: проба Манту с 2 ТЕ, диаскинтест и T-SPOT.ТБ.

Какой иммунологический метод диагностики туберкулезной инфекции выбрать?

Если детям поголовно делают пробу Манту и у них начинают выявляться ложноположительные результаты, то у взрослых эти результаты оказываются ложноположительными уже чуть ли не в половине случаев. Следовательно, от пробы Манту у взрослых в нашей стране постепенно отказываются и заменяют диаскинтестом. В чем между ними отличия?

По сути, они одинаковые по механизму выявления инфекции, отличие лишь в том, что вводится пациенту для выявления реакции. При пробе Манту вводится туберкулин - продукт жизнедеятельности возбудителя туберкулеза, а при диаскинтесте - белки характерные для возбудителя туберкулеза, но полученные путем генетического изменения штаммов кишечной палочки. То есть, материал вводимый при диаскинтесте никак не связан напрямую с микобактериями туберкулеза.

Проба Манту и диаскинтест - это отечественные разработки, созданные в СССР и дорабатываемые в России.

На сегодняшний день изготовление тестов T-SPOT.TB локализовано в нашей стране во Владимирской области по лицензии выданной компанией из Великобритании Oxford Immunotec. В 2012 году тест можно было выполнить только в Санкт-Петербурге, сегодня сдать анализ на туберкулез методом T-SPOT.TB можно во всех городах присутствия "Лабораторий будущего ЛабКвест" (АО "ЛабКвест", Центральный офис: 121059, Москва, Бережковская набережная, д. 20, стр. 13, федеральный телефон 8 (800) 700-09-99).

Какой метод исследования оказывается более точным, чем T-SPOT.ТБ?

На сегодняшний день более точным методом исследования оказывается микробиологический, в ходе которого в материалах, полученных от пациента, пытаются выявить сами микобактерии туберкулеза. В качестве материала могут выступать:

трехкратно сданная мокрота,
мокрота полученная в ходе диагностической или лечебной бронхоскопии,
жидкости полученной в ходе плевральной пункции,
тканях полученных в ходе операции (к примеру, на грудной клетке).

Все эти материалы, как правило, окрашиваются методом Циля-Нильсена и выявленные микробы достоверно укажут, что у пациента туберкулезная инфекция.

Единственное, метод напрямую будет зависеть от качества забора материала и его направления на исследование. К примеру, мокрота, полученная при бронхоскопии, значительно более ценна, чем трехкратно сданные "плевки", а измененные ткани, полученные в ходе операции, более ценны, чем жидкость полученная при плевральной пункции.

Следовательно, микробиологический метод диагностики более точен, чем T-SPOT.TB, но качество направляемого материала может подвести и свести ценность метода к нулю.

Резюме

В нашей стране с 2012 года доступны все современные методы выявления туберкулезной инфекции, единственное, одни из них могут быть оплачены полисом обязательного медицинского страхования (ОМС), а другие нет. В рамках ОМС могут быть выполнены проба Манту и диаскинтест. Надо лишь получить направление врача. А вот T-SPOT.TB в рамках ОМС недоступен и может быть выполнен лишь за счет ДМС, либо личных средств граждан.

Видео современная диагностика и лечение туберкулеза у детей и подростков к.м.н., ст.н.с., детско-подросткового отдела ФГБУ НМИЦ ФПИ А.В. Казаков

- Вернуться в оглавление раздела "Пульмонология."

Автор: Искандер Милевски. Дата обновления: 11.9.2020

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Лабораторная диагностика туберкулеза. Выявление бактерий туберкулеза.

В распознавании и дифференциальной диагностике туберкулеза, а также в определении эффективности проводимого лечения важную роль играют лабораторные методы исследования. Среди них большое значение имеют прежде всего способы обнаружения микобактерии туберкулеза в различных выделениях, воспалительных экссудатах, жидкостях и тканях организма больного.

При туберкулезе легких микобактерии находят прежде всего в мокроте. Частота, массивность и постоянство бацилловыделения зависят от формы процесса. Оно часто имеет место при инфильтративном и особенно деструктивном туберкулезе легких. Реже или периодически выделяют микобактерии больные очаговыми, диссеминированными и цирротическими формами туберкулеза без явного распада легочной ткани. Существенное значение имеет при этом состояние бронхов. При их специфическом поражении, но сохраненной дренажной функции микобактерии выявляются с мокротой сравнительно чаще и с большим постоянством, чем при нормальном состоянии бронхов или при их стенозе, вызывающем блокаду каверны.

Микобактерии туберкулеза находят в большом количестве в обильно выделяющейся мокроте, а в скудном отделяемом, наоборот, они встречаются реже и в виде единичных экземпляров. У больных, не выделяющих мокроту, лучшие результаты дает применение раздражающих аэрозольных ингаля пий 10—15% раствора поваренной соли в 1% растворе питьевой соды Н. М. Рудой и соавт. (1971) применяют с этой целью смесь, состоящую из 5 мл 10% раствора хлорида натрия, 1 мл химопсина, растворенного в физиологическом растворе, и 20 капель солутана.

Второе место по эффективности выявления бацилловыделения у больных, не выделяющих мокроту, занимает исследование промывных вод трахеи и бронхов, которое предложил Я. С. Зобин (1939). В настоящее время для анестезии гортани у взрослых применяют 0,25% раствор дикаина, разведенный в 10% растворе новокаина. Этот раствор наливают во время фонации на голосовые связки в количестве 0,5—1 мл. У больных с повышенным глоточным рефлексом этим раствором смазывают заднюю стенку глотки. Затем в трахею шприцем с напаянной канюлей вводят 10—20 мл физиологического раствора комнатной температуры.

При этом в результате раздражения слизистой оболочки бронхов возникает кашель, при котором из глубоких дыхательных путей вместе с введенной жидкостью выделяются слизь и мокрота. Это отделяемое исследуют на присутствие микобактерии туберкулеза или другой микробной флоры.

Исследование промывных вод бронхов редко сопровождается серьезными осложнениями. Только при сильном, длительном и приступообразном кашле иногда появляется кровохарканье, может аспирироваться инфекционный материал в здоровые участки легочной ткани, нарастает сердечная недостаточность. Такие явления отмечаются главным образом у больных с сопутствующей бронхиальной астмой, пороком сердца, гипертонией. В подобных случаях, очевидно, не следует прибегать к данному методу исследования. При отсутствии таких противопоказаний, особенно у больных с ограниченными формами процесса, у которых чаще всего и возникает необходимость в исследовании промывных вод бронхов, обычно не наблюдается каких-либо осложнений, и поэтому его можно производить не только в клинических, но и в амбулаторных условиях.

Менее эффективно производимое натощак исследование промывных вод желудка, в которых может содержаться бациллярная мокрота или бронхиальная слизь, чаще заглатываемая детьми, а иногда и взрослыми (Аrmand-Dellille, 1927). Кроме того, микобактерии могут проникать в желудок через его слизистую оболочку при гематогенном распространении инфекции в организме, а также при забрасывании бациоллосодержащей желчи (М. Д. Розанова, 1950). Пользоваться этим методом рекомендуется в тех случаях, когда не удается получить мокроту при раздражающих ингаляциях, при противопоказаниях к применению промывания бронхов или при невозможности их проведения по другим причинам.

Наименее информативно определение бацилловыделения с помощью исследований мазков слизи из гортани, а также промывания только верхних отделов дыхательных путей.

У части больных можно выделить микобактерии из крови. По наблюдениям 49 авторов, обобщенным в 1954 г. Dalencour, бациллемия отмечалась в среднем у 5,3% больных различными формами туберкулеза. П. И. Беневоленский (1945) установил ее у 3,7% больных туберкулезом легких (исключая страдающих гематогенным процессом). Чаще обнаруживают микобактерии в крови при туберкулезе кожи, обширных гематогенных диссеминациях в легких, при менингите. Однако, по сводным данным Kallos (1937). основанным на изучении гемокультур, выделенных от 14 502 больных, туберкулезная бациллемия имела место всего лишь у 1,13% из них.

Частота выявления микобактерии зависит не только от формы заболевания, метода получения материала, но и от способа его исследования (бактериоскопия, посев, заражение животных). Микобактерии туберкулеза обнаруживают при прямой бактериоскопии мазков мокроты, окрашенных по Цилю—Нельсену, при микроскопии с использованием метода обогащения — флотации и люминесцентного способа исследования. Методы обогащения повышают частоту обнаружения микобактерии туберкулеза в мокроте, промывных водах желудка и бронхов, в экссудате, спинномозговой жидкости, в каловых массах на 10—20% по сравнению с результатами прямой бактериоскопии.

Среди бактериоскопических методов выявления бацилловыделения наиболее чувствительным является люминесцентная микроскопия, повышающая возможность обнаружения в мокроте микобактерии на 15—20% по сравнению с обычной бактериоскопией, а при исследовании мазков из флотационных колец — на 8—10%. При этом облегчается изучение некоторых биологических свойств возбудителя — старения культур, аутолиза клеток и др.

Некоторые авторы утверждают, что при флюоресцентной (люминесцентной) микроскопии микобактерии туберкулеза можно выявить даже чаще, чем при посевах мокроты и других материалов на различные питательные среды. Kolbel (1955) обнаружил их при простой бактериоскопии у 39,7% больных, при бактериологическом методе — у 52,1%, а при люминесцентной микроскопии — у 73,6%. На преимущество последнего метода указывают Т. Н. Ященко и И. С. Мечева (1973), Н. С. Страхов и соавт. (1973).

Для суждения об эффективности проводимой антибактериальной терапии придают прогностическое значение уменьшению (или сохранению) в динамике массивности бацилловыделения. Поэтому целесообразно не только констатировать бацилловыделение, но и оценивать его количественный показатель. При этом при бактериоскопии бацилловыделение оценивается как обильное, если находят микобактерии в каждом поле зрения, умеренное — при наличии «единичных микробов в 40—50 полях зрения и скудное — при нахождении их единичных экземпляров в препарате.

Для предупреждения распространения туберкулеза (ТБ) большое значение имеет своевременная и достоверная диагностика. Перспективным направлением для совершенствования методов клинической диагностики туберкулеза является идентификация биомаркеров в венозной крови. Цель исследования – поиск информативных иммунологических маркеров и разработка алгоритма, позволяющего дифференцировать активный ТБ легких от латентной туберкулезной инфекции.

Материалы и методы исследования

В исследование были включены больные (n=47) туберкулёзом лёгких, сотрудники противотуберкулезных учреждений (n=30), не имеющие клинических и радиографических признаков активного туберкулёза легких, и 85 условно-здоровых людей. Группу сравнения составили лица (n=20) с заболеваниями легких нетуберкулезной этиологии (НЗЛ).

Всем лицам, включенным в исследование, определяли содержание в плазме крови неоптерина и выполняли "QuantiFERON-TB Gold In-Tube" (КФТ). Помимо IFNγ мы определяли спонтанную (NIL) и антигениндуцированную (AG) продукцию 12 аналитов (EGF, MIP-1β, VEGF, IL-2, IL-4, IL-6, IL-1α, IFNα2, TGFα, TNFα, sIL-2Rα, sCD40L) с помощью технологии xMap и IP-10 иммуноферментным методом.

Результаты обрабатывали с использованием пакетов MS Excel, Prizm 5.0 (GraphPad Software Inc.), JMP 9.0., критериев Манна-Уитни (сравнение независимых параметров), Вилкоксона (зависимые параметры), построения ROC-кривых и других методов.

Результаты

Положительные результаты КФТ наблюдались: в группе больных ТБ у 36 из 47 обследованных (77 %), в группе здоровых доноров – у 12 из 85 обследованных (14 %), в группе контактных - у 21 из 30 обследованных (70 %).

Чувствительность (Ч) теста составила 77 %. Специфичность (С) теста зависела от группы сравнения и составила 86 % при сравнении больных и здоровых доноров, а при сравнении больных и контактных – 30 %.

В группе больных НЗЛ было получено 30 % ложноположительных результатов.

При выполнении КФТ в динамике после двухмесячного курса проведенной терапии было установлено значимое снижение уровня IFNγ_AG-NIL (p=0,002), что коррелировало с положительной динамикой рентгенологических изменений в легких.

В результате проведения мультиплексного анализа было установлено, что IP-10_AG-NIL (пороговое значение 1087 пг/мл) и IL-2_AG-NIL (пороговое значение 36 пг/мл) являются биомаркерами, альтернативными IFNγ_AG-NIL, которые позволяют работать в более широком диапазоне определяемых концентраций.

Построение дерева решений в программе JMP 9.0 позволило выбрать три наиболее значимых маркера: IFNγ_AG-NIL, TGFα_NIL и IL-6_AG, комбинированное определение которых позволило выявить 96,3 % (26 из 27) случаев активного туберкулеза и 80,7 % (21 из 26) случаев ЛТБИ.

Также было установлено, что комбинация двух антигенов PPDN-3 и CBD-P38 наименее снижает специфичность выявления ЗЛ (76 %), при этом чувствительность в разных группах возрастает, достигая 90 % в группе БЛ хроническим ТБ процессом (МБТ+), 74 % у БЛ впервые выявленным ТБ (МБТ+) и 60 % у БЛ (МБТ-) вне зависимости от характера процесса.

В докладе обсуждается значимость иммунологических методов в диагностике ТБ. На основании полученных результатов нами предложен двухступенчатый алгоритм иммунологической диагностики ТБ. На первом этапе предлагается проводить количественное измерение специфической продукции IFNγ, IP-10 или IL-2, тем самым выявляя контингент лиц, инфицированных микобактериями. На втором этапе, для определения активности ТБ процесса, применять комбинацию IFNγ, TGFα и IL-6 или определять содержание НПТ и ПТА в сыворотке крови.

Микобактерии туберкулеза являются факультативными внутриклеточными патогенами, поэтому ни один из современных лабораторных методов диагностики не позволяет их обнаружить в 100% случаев. Традиционные микробиологические методы малоэффективны при латентном течении туберкулезной инфекции и скудном бактериовыделении. До недавнего времени основным методом установления скрытой туберкулезной инфекции являлась туберкулиновая проба Манту с использованием очищенного туберкулина в стандартном разведении. Однако данный метод отличается низкой специфичностью. В последние годы в мировой литературе появились публикации о возможности диагностики ранних форм активного туберкулеза в иммуноферментных пробах (ELISPOT) и QuantiFERON TB Gold, основанных на определении в цельной периферической венозной крови уровня ИФН-гамма или числа иммунокомпетентных клеток, продуцирующих его под действием высокоспецифичных антигенов ESAT-6, CFR-10, ТB7,7. Эти методы обладают высокой чувствительностью и специфичностью, но отличаются высокой стоимостью исследования. Большая роль в диагностике туберкулеза отводится серологическим методам, направленным на поиск антигенных детерминант и антител, реагирующих с ними.

Цель исследования – повышение эффективности диагностики туберкулеза на основе применения иммунологических методов исследования.

С целью улучшения качества диагностики туберкулеза обследованы 142 пациента с трудноверифицируемым диагнозом туберкулеза. Из них у 54 изучали эффективность использования нового иммунологического внутрикожного метода – Диаскинтеста – в сравнительном аспекте с пробой Манту и иммуноферментным анализом (ИФА) определения антител к M.tuberculosis и у 88 пациентов оценивали эффективность ИФА с применением антигенов H37Rv и ESAT-6. Установлено, что Диаскинтест является наиболее высокоинформативным методом (чувствительность – 94,4%, специфичность – 83,3%), позволяющим рекомендовать его применение в комплексном обследовании пациентов с трудноверифицируемым диагнозом туберкулеза. Эффективность использования иммуноферментных методов определения антител к M.tuberculosis повышается при комбинированном использовании двух антигенов (H37Rv и ESAT-6). (См. статью: Салина Т.Ю., Морозова Т.И. "Иммунологические методы в дифференциальной диагностике").

Читайте также: