Своевременная диагностика позволяет быстрее вылечить болезнь и избежать осложнений. Среди заболеваний, которые необходимо выявить крайне быстро, — клещевой боррелиоз. Он может привести к инвалидности или смерти, если его вовремя не обнаружить. Российские ученые и их иностранные коллеги разработали новую методологию обнаружения боррелиоза, спровоцированного бактерией Borrelia miyamotoi. Этот способ позволяет лучше распознавать патогены и может использоваться как на практике, так и в эпидемиологических исследованиях. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда. Статья об открытии ученых опубликована в журнале Spectrum.
Клещевой боррелиоз (также известный как болезнь Лайма) — самое распространенное среди инфекционных заболеваний, передаваемых через укусы клещей. Болезнь возникает из-за бактерий рода Borrelia, попадающих в кровь после взаимодействия с инфицированным насекомым. В большинстве случаев боррелиоз, который проявляется в виде повышения температуры, головной боли, слабости и мигрирующей эритемы (специфической сыпи), лечится антибиотикам. Однако при несвоевременном и неправильном лечении заболевание может привести к инвалидности или смерти, из-за чего важно вовремя диагностировать недуг и начать терапию препаратами.
Существует пять видов бактерий рода Borrelia: один из них считается наиболее частой причиной болезни Лайма в Северной Америке, остальные четыре — в Евразии. Borrelia miyamotoi — среди видов, вызывающих боррелиоз на евразийском континенте. Вероятность того, что попадание в организм Borrelia miyamotoi спровоцирует болезнь Лайма, составляет от 0,7 до 2,8%. Симптомы боррелиоза, вызванного этим видом бактерий, напоминают грипп, однако заболевшие со слабым иммунитетом могут страдать от менингоэнцефалита — воспаления оболочек и вещества головного мозга, которое часто приводит к смерти. Впервые такие бактерии были открыты биологом Кэндзи Миямото в 1995 году, а первое заболевание человека, вызванное этими микроорганизмами, было замечено и зафиксировано в России в 2011 году. На настоящий момент опубликованы подробные данные о сотнях описанных случаев в Северном полушарии.
Поскольку с болезнью, возникающей из-за Borrelia miyamotoi, и ее последствиями сталкивается множество людей, необходима быстрая и достоверная диагностика. Один из способов обнаружения в крови патогенов — применение серологических реакций. Серологическое исследование — метод выявления антител и антигенов, который необходим для распознавания возбудителей заболевания и стадии инфекционного процесса. Таким образом, серодиагностика помогает врачам верно поставить диагноз в ситуациях, когда они не способны сделать это, ориентируясь на клинические признаки. Тем не менее не все серологические тесты для определения заболеваний точны. До недавнего времени подобным образом складывались дела с диагностикой клещевого боррелиоза, вызванного бактерией Borrelia miyamotoi.
Российские ученые и их иностранные коллеги решили улучшить серологический тест на Borrelia miyamotoi. Они разработали белковую матрицу, рассмотрев реактивность иммуноглобулинов класса M (IgM) и G (IgG) к рекомбинантным антигенам Borrelia miyamotoi. Матрица состояла из шести антигенов Borrelia miyamotoi, в том числе из глицерофосфодиэфир фосфодиэстеразы, множественных изменчивых основных белков и флагеллина. Во время разработки нового алгоритма диагностики специалисты провели масштабную работу, собрав образцы 71 больного боррелиозом, 144 человек с кросс-реактивным иммунитетом, 697 здоровых людей из регионов, где заболевание носит эндемический характер, а также 183 из тех мест, для которых оно несвойственно. Впоследствии первая группа образцов была подразделена на подгруппы в соответствии со стадией болезни. Эти материалы стали основой для сыворотки, применяемой в исследовании.
IgM и IgG антитела вырабатываются как защитная реакция иммунной системы в ответ на инфекцию. Благодаря их количеству и соотношению в крови заразившегося можно определить стадию заболевания, поскольку IgM и IgG производятся организмом неодновременно. В начале болезни иммуноглобулины M первыми реагируют на антигены в крови, запуская защиту иммунитета, и постепенно сменяются антителами класса G. Чтобы усовершенствовать диагностику боррелиоза, ученые статистически оценили реакцию IgM и IgG во всех сыворотках трех групп с помощью белковой матрицы. Для этого они использовали критерии «чувствительности» (отражающий вероятность классификации больного субъекта именно как больного) и «специфичности» (выражающий вероятность классификации не больного субъекта именно как не больного). Прежде всего исследователи изучили реакцию отдельных антигенов с антителами, однако они продемонстрировали высокую чувствительность, но относительно низкую специфичность для IgM и IgG одновременно. Наиболее показательными среди них были результаты с глицерофосфодиэфир фосфодиэстеразой (чувствительность — 88%, специфичность — 94,2%). Показатели прежнего диагностического алгоритма, основанного на применении глицерофосфодиэфир фосфодиэстеразы и множественных изменчивых основных белков, тоже были неудовлетворительными (чувствительность — 98,5%, специфичность — 79,5%). Новый метод выявления антител показывает результаты 84,3% для чувствительности и 97,9% для специфичности.
По словам авторов статьи, точность теста была обеспечена его многоуровневостью, которая стала возможна благодаря включению в массив большего разнообразия белков. Исследователи полагают, что разработанная методология будет полезна для лечения людей в условиях роста числа заболевающих из-за укусов клещей в Европе, Азии и Северной Америке.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
