วิธีการทางซีโรวิทยาและภูมิคุ้มกันวิทยา

วิธีการทางซีโรวิทยาและภูมิคุ้มกันวิทยาใช้ในการวินิจฉัยการติดเชื้อปรสิตทางอ้อม โดยการตรวจหาการตอบสนองของแอนติบอดีของโฮสต์ต่อปรสิต หรือแอนติเจนที่ได้จากปรสิตในเลือด อุจจาระ หรือของเหลวอื่นๆ วิธีการเหล่านี้มีคุณค่าอย่างยิ่งเมื่อปรสิตเองหายากในการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ เช่น ในการติดเชื้อในเนื้อเยื่อส่วนลึก การติดเชื้อที่มีความหนาแน่นต่ำ หรือสิ่งมีชีวิตที่ถูกขับออกมาเป็นช่วงๆ

Definition

วิธีการทางซีโรวิทยาและภูมิคุ้มกันวิทยาคือการตรวจวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการที่ตรวจหาแอนติบอดีของโฮสต์ต่อปรสิต หรือแอนติเจนที่ได้จากปรสิต โดยใช้ปฏิกิริยาทางเคมีภูมิคุ้มกัน เช่น ELISA, อิมมูโนฟลูออเรสเซนส์ และอิมมูโนโครมาโตกราฟี เพื่ออนุมานการติดเชื้อหรือการสัมผัส

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการตรวจวิเคราะห์หลักที่ใช้แอนติบอดีและแอนติเจนในปรสิตวิทยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการตรวจวิเคราะห์อิมมูโนซอร์เบนต์ที่เชื่อมโยงกับเอนไซม์ (ELISA) และการตรวจวิเคราะห์ภูมิคุ้มกันที่เกี่ยวข้อง พร้อมกับความท้าทายในการตีความเรื่องปฏิกิริยาข้ามกลุ่ม การคงอยู่ของแอนติบอดีหลังการรักษา และความแตกต่างระหว่างการสัมผัสกับการติดเชื้อที่กำลังดำเนินอยู่ หัวข้อนี้จัดอยู่ในกรอบของระเบียบวิธีวินิจฉัย และไม่ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับการทดสอบทางคลินิกหรือโปรโตคอลการรักษา

Core questions

• ผลแอนติบอดีที่เป็นบวกบ่งชี้ถึงการติดเชื้อที่กำลังดำเนินอยู่ หรือเพียงแค่การสัมผัสในอดีต?
• เมื่อใดที่การตรวจหาแอนติเจนดีกว่าการตรวจหาแอนติบอดี?
• ปฏิกิริยาข้ามกลุ่มระหว่างปรสิตที่เกี่ยวข้องกันจำกัดความจำเพาะได้อย่างไร?
• มีการใช้เครื่องหมายเช่น IgM และ IgG avidity เพื่อประมาณเวลาของการติดเชื้ออย่างไร?

Key concepts

• การตรวจหาแอนติบอดีเทียบกับการตรวจหาแอนติเจน
• การตรวจวิเคราะห์อิมมูโนซอร์เบนต์ที่เชื่อมโยงกับเอนไซม์ (ELISA)
• การตรวจอิมมูโนฟลูออเรสเซนส์และอิมมูโนโครมาโตกราฟี (การไหลด้านข้าง)
• ปฏิกิริยาข้ามกลุ่มและความจำเพาะ
• IgM, IgG และ IgG avidity สำหรับการจัดระยะการติดเชื้อ
• การคงอยู่ของแอนติบอดีหลังการรักษาปรสิตวิทยา
• การตรวจหาโคโปรแอนติเจนและแอนติเจนในกระแสเลือด

Mechanisms

การตรวจหาแอนติบอดีจะตรึงแอนติเจนของปรสิตไว้และวัดอิมมูโนโกลบูลินของโฮสต์ที่จับกับแอนติเจนนั้น โดยทั่วไปจะผ่านแอนติบอดีทุติยภูมิที่ติดฉลากเอนไซม์ ซึ่งสร้างสัญญาณสีที่แปรผันตามปริมาณแอนติบอดี เช่นเดียวกับใน ELISA การตรวจหาแอนติเจนจะกลับหลักการนี้ โดยจับโมเลกุลที่ได้จากปรสิตด้วยแอนติบอดีจำเพาะเพื่อแสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตนั้นมีอยู่จริง ซึ่งติดตามการติดเชื้อที่กำลังดำเนินอยู่ได้แม่นยำกว่า การตีความขึ้นอยู่กับจลนพลศาสตร์ของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน: IgM มักบ่งชี้การติดเชื้อที่เพิ่งเกิดขึ้น IgG คงอยู่และอาจบ่งชี้การสัมผัสในอดีต และความแข็งแรงของการจับของ IgG (avidity) สามารถช่วยแยกแยะการติดเชื้อที่เพิ่งเกิดขึ้นจากการติดเชื้อที่ก่อตั้งขึ้นแล้ว ดังที่ใช้ในการติดเชื้อทอกโซพลาสมา

Clinical relevance

การตรวจทางซีโรวิทยาและภูมิคุ้มกันวิทยาช่วยขยายการวินิจฉัยไปสู่การติดเชื้อที่กล้องจุลทรรศน์ตรวจพบได้ไม่ดี และมีการใช้อย่างแพร่หลายในการเฝ้าระวังและการคัดกรอง การทำความเข้าใจว่าผลบวกพิสูจน์อะไรและไม่พิสูจน์อะไรเป็นสิ่งสำคัญในการตีความข้อมูลเหล่านี้ บทความนี้อธิบายวิธีการและข้อจำกัดในการตีความในฐานะหลักฐาน และไม่ใช่สิ่งทดแทนโปรโตคอลในห้องปฏิบัติการหรือการตัดสินใจทางคลินิก

Epidemiology

เนื่องจากแอนติบอดีสามารถคงอยู่ได้นานหลังจากที่การติดเชื้อหายไป การสำรวจความชุกทางซีโรวิทยาจึงวัดการสัมผัสสะสมในประชากรมากกว่าการติดเชื้อในปัจจุบัน ซึ่งเป็นความแตกต่างที่กำหนดวิธีการใช้ข้อมูลทางซีโรวิทยาในการทำแผนที่โรคปรสิต เช่น ทอกโซพลาสโมซิส

History

การวินิจฉัยทางภูมิคุ้มกันในปรสิตวิทยาพัฒนาขึ้นตลอดศตวรรษที่ 20 จากการทดสอบการตรึงคอมพลีเมนต์และการตกตะกอนไปสู่การตรวจวิเคราะห์ที่เป็นมาตรฐานมากขึ้น การอธิบาย ELISA โดย Engvall และ Perlmann ในปี 1971 ได้นำเสนอแพลตฟอร์มที่แข็งแกร่ง วัดปริมาณได้ และปรับขนาดได้ ซึ่งกลายเป็นหัวใจสำคัญของการวินิจฉัยทางซีโรวิทยา และการเพิ่มรูปแบบการจับแอนติเจนและรูปแบบที่ใช้ avidity ในภายหลังได้ปรับปรุงความสามารถในการแยกแยะการติดเชื้อที่กำลังดำเนินอยู่จากการติดเชื้อในอดีต

Debates

ผลซีโรวิทยาที่เป็นบวกหมายถึงการติดเชื้อที่กำลังดำเนินอยู่หรือไม่?

การคงอยู่ของแอนติบอดีหมายความว่าผลบวกสามารถสะท้อนถึงการสัมผัสในอดีตมากกว่าโรคในปัจจุบัน ดังนั้นการตรวจหาแอนติบอดีมักจะรวมกับการตรวจหาแอนติเจนหรือเครื่องหมายการจัดระยะ; การตีความจะแตกต่างกันอย่างมากตามปรสิตและบริบททางคลินิก

Seminal works

• engvall-perlmann-1971
• robert-gangneux-2012
• ricciardi-2015

Frequently asked questions

ความแตกต่างระหว่างการตรวจหาแอนติบอดีและแอนติเจนคืออะไร?

การตรวจหาแอนติบอดีวัดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของโฮสต์และสามารถสะท้อนถึงการติดเชื้อในปัจจุบันหรือในอดีตได้ ในขณะที่การตรวจหาแอนติเจนจะมองหาโมเลกุลที่ได้จากปรสิตและบ่งชี้โดยตรงมากขึ้นว่าสิ่งมีชีวิตนั้นมีอยู่

เหตุใดซีโรวิทยาจึงสามารถเกิดปฏิกิริยาข้ามกลุ่มระหว่างปรสิตต่างชนิดกันได้?

ปรสิตที่เกี่ยวข้องกันสามารถมีตัวกำหนดแอนติเจนร่วมกันได้ ดังนั้นแอนติบอดีที่สร้างขึ้นต่อปรสิตชนิดหนึ่งอาจจับกับแอนติเจนของปรสิตอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งลดความจำเพาะลง การตรวจวิเคราะห์ได้รับการออกแบบและตีความโดยคำนึงถึงข้อจำกัดนี้