Тема 17 реакция связывания комплемента (рск)

Цель занятия. Ознакомить студентов с принципом и техникой постановки реакции связывания комплемента.

Оборудование и материалы. Физиологический раствор, 2,5%-я суспензия эритроцитов барана в физиологическом растворе, бру­целлезный антиген, положительная бруцеллезная сыворотка, нормальная сыворотка крупного рогатого скота, комплемент морской свинки, гемолизин, мерные пипетки на 1,5 мл, водяная баня.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Помимо серологических реакций осадочного типа (РА, РП) в диагностике инфекционных болезней широко используют реакцию связывания комплемента (РСК), в которой факт взаимодействия антигена и антитела устанавливают при помощи специальной ин­дикаторной системы, которую лизирует комплемент. Механизм иммунного лизиса с участием комплемента рассмотрен в теме 15.

РСК применяют как метод серологической диагностики и реже для обнаружения микробных антигенов в исследуемом ма­териале. В РСК с одинаковым успехом можно использовать кор­пускулярные и растворимые антигены.

Комплемент (С) не способен соединяться с антигеном (АГ) или с антителами (AT) в отдельности, но реагирует с образовав­шимся комплексом АГ – AT. В РСК участвуют две системы: АГ – AТ и комплемент.

Исследуемая АГ – АТ-система: искомый компонент (напри­мер, антитела) в ней может количественно варьировать или пол­ностью отсутствовать. При взаимодействии комплемента с сис­темой АГ - AT видимые феномены отсутствуют.

Индикаторная АГ - АТ-система состоит из эритроцитов бара­на (антиген) и гемолизина (антитела к эритроцитам барана). При взаимодействии комплемента с системой АГ - AT наблюдают процесс иммунного лизиса эритроцитов. На конкуренции иссле­дуемой и индикаторной систем АГ - AT за комплемент основана диагностическая РСК. Рассмотрим ее принцип на модели обна­ружения антител в исследуемой сыворотке при помощи извест­ного антигена.

РСК ставят в два этапа. Сначала в пробирку вносят исследуе­мую сыворотку крови, известный антиген и комплемент. Смесь реагентов выдерживают в водяной бане при 37 °С 20...30 мин. Независимо от результата видимых изменений в пробирке не происходит (первая фаза РСК). Чтобы выяснить результат, в пробирку вносят индикаторную систему (вторая фаза РСК). Пос­ле инкубирования всех компонентов учитывают результаты. Воз­можны два варианта результатов.

Антитела в исследуемой Комплекс АГ-АТ-С не образовался, С остался в

сыворотке отсутствуют активном состоянии и способен реагировать с другим

комплексом АГ-АТ, т.е. лизировать индикаторную

систему

Антитела в исследуемой Образовался комплекс АГ-АТ-С, комплемент

Сыворотке присутствуют инактивирован, при внесении в пробирку

Индикаторной системы ее лизис не происходит

Компоненты РСК. При введении всех компонентов в строго определенном количественном соотношении реакция дает дос­товерные и воспроизводимые результаты.

Солевой раствор для разведения компонентов: ис­пользуют физиологический раствор. Более стабильные результа­ты иммунного гемолиза получают при введении в раствор ионов Са2+ и Mg2+, поскольку они необходимы для эффективного дей­ствия системы комплемента.

Эритроциты барана: эритроциты дефибринированной крови барана отмывают физиологическим раствором (2500 мин^-1 три раза по 5 мин). В реакции обычно используют 2,5%-ю суспензию. При необходимости длительного использова­ния ее хранят в растворе Ольсвера: хлорид натрия — 4,2 г, ли­монная кислота — 0,55 г, цитрат натрия — 8 г, декстроза — 20,5 г, дистиллированная вода—10мл (рН 6,1). Раствор стерилизуют автоклавированием и смешивают с кровью в соотношении 1 : 2. Эритроциты, хранящиеся в растворе Ольсвера при 4...6°С, мож­но использовать в течение З0...40сут.

Гемолизин выпускают биофабрики. Представляет собой сыворотку крови кролика, иммунизированного эритроцитами барана, содержащую антитела к эритроцитам. На коробках с ге­молизином указывают его активность в виде титра, определенно­го в реакции иммунного лизиса.

Комплемент — сыворотка крови морской свинки. Био­фабрики выпускают комплемент в лиофилизированном виде (срок годности 1 год). В случае необходимости комплемент мож­но получить пункцией сердца морской свинки при помощи шприца с иглой.

Антиген: диагностические антигены для РСК готовят на биофабриках. На коробках с антигеном указывают его актив­ность (титр антигена) в виде разведения, рекомендованного для использования в РСК.

Титрование гемолизина. При достаточно длительном хранении необходимо определять активность гемолизина путем его титро­вания в реакции иммунного гемолиза. Результаты этого опыта показывают, в какой оптимальной концентрации необходимо вводить в РСК гемолизин, чтобы обеспечить работу индикатор­ной системы. Титром гемолизина называют его максимальное разведение, при котором в присутствии оптимального количе­ства комплемента гемолизин способен обеспечить полный лизис суспензии эритроцитов.

При титровании готовят вспомогательные разведения гемоли­зина (табл. 9). Их переносят в 8 пустых пробирок и добавляют другие компоненты (табл. 10).

В приведенном примере титр гемолизина составляет 1 : 2000 (4-я пробирка). Для постановки РСК обычно берут удвоенное количество гемолизина — в данном случае 1 : 1000 (рабочий титр).

Титрование комплемента. Комплемент титруют каждый раз в день постановки главного опыта РСК. За титр комплемента при­нимают его минимальное количество, которое вызывает полный лизис определенной дозы суспензии эритроцитов в присутствии рабочей дозы гемолизина. Комплемент титруют в гемолитичес­кой или бактериолитической системе. Титрование комплемента в гемолитической системе, например, может быть проведено по указанной схеме (табл. 11).

В нашем примере титр комплемента составил 0,1 мл. Актив­ность комплемента могут снижать антиген и исследуемая сыво­ротка (антикомплементарное действие). Чтобы нивелировать ан-тикомплементарность компонентов, комплемент берут в опыт на 20...40 % больше установленного титра. Для более точного опре­деления титра рекомендуют титровать комплемент в присутствии сыворотки крови и антигена (титрование в бактериолитической системе).

Например, при серодиагностике бруцеллеза комплемент тит­руют на негативной и позитивной сыворотках, полученных от животных того же вида, что и исследуемая сыворотка. Каждую сыворотку разводят физиологическим раствором в соотношении 1: 5 и прогревают в водяной бане для инактивации собственного комплемента: сыворотки крупного рогатого скота — при 60...62 ºС, лошадей —при 56...58 °С, буйволов —при 62...64°С, ослов и мулов —при 64...65 ºС, овец и коз —при 58...60°С 30 мин, свиней —при 60...62°С 50 мин.

Схема титрования комплемента в бактериолитической систе­ме показана в таблице 12.

Титром комплемента считают минимальное его количество, которое обеспечивает полный гемолиз суспензии эритроцитов в пробирках с негативной сывороткой и антигеном и позитивной сывороткой без антигена. В данном примере титр комплемента равен 0,1 мл (5-я пробирка). В качестве рабочего титра берут ко­личество комплемента на 0,02 мл больше, т. е. 0,12 мл.

Главный опыт РСК. Кроме исследуемых сывороток крови при постановке основного опыта РСК в качестве контрольных ис­пользуют положительную и отрицательную сыворотки крови. Все сыворотки предварительно разводят физиологическим раствором в соотношении 1 : 5 и прогревают при 56...64 ºС в водяной бане для инактивации собственного комплемента. Схема главного опыта показана в таблице 13.

Результат РСК учитывают по наличию или отсутствию гемо­лиза эритроцитов в пробирках и выражают в крестах: 1)(++++) — полная задержка гемолиза (после оседания эритро­цитов жидкость прозрачная); 2) (+++) — задержка гемолиза сильно выражена (после оседания эритроцитов жидкость слабо­розового цвета); 3) (++) — частичная задержка гемолиза (после оседания эритроцитов жидкость интенсивно окрашена в крас­ный цвет); 4) (+) — слабая задержка гемолиза (незначительный осадок эритроцитов, жидкость интенсивно окрашена); 5) (—) — полный гемолиз, осадка эритроцитов нет.

Как положительный результат РСК оценивают задержку гемо­лиза минимум на два креста и более.

Учет результатов начинают с контрольных пробирок:

7-я пробирка — контроль физиологического раствора: гемоли­за не должно быть;

6-я пробирка — контроль индикаторной системы и компле­мента: должен быть полный гемолиз;

5-я пробирка — контроль антигена: должен быть полный ге­молиз;

3-я пробирка — контроль с отрицательной сывороткой: дол­жен быть полный гемолиз;

2-я пробирка — контроль с положительной сывороткой: долж­на быть задержка гемолиза.

Если все перечисленные контроли свидетельствуют о пра­вильности приготовления компонентов реакции и выборе их доз, приступают к учету результатов РСК с исследуемой сывороткой крови.

Первоначально учитывают результаты в 4-й пробирке (безан­тигенный ряд) — контроль антикомплементарности сыворотки. При полном гемолизе в 4-й пробирке (отсутствие антикомпле­ментарности) можно учитывать результат в 1-й пробирке (анти­генный ряд), где результат может варьировать от полного гемо­лиза (отрицательный результат) до полной задержки гемолиза (положительный результат). Если исследуемая сыворотка антикомплементарна, то результат в первой пробирке учитывать нельзя и от этого животного необходимо брать кровь для повтор­ного исследования. Окончательный учет результатов РСК прово­дят через 18...20 ч, за это время нелизированные эритроциты осе­дают на дно пробирки.

В приведенном примере рассмотрен вариант постановки РСК в объеме 1 мл, когда каждый компонент взят в объеме 0,2 мл. Возможна постановка РСК в макроварианте (2,5 мл) или в капельном варианте.

Расчет количества компонентов для постановки РСК. Напри­мер, необходимо исследовать 100 сывороток крови. Сыворотку крови исследуют в разведениях 1 : 5, кроме того, с тем же разведе­нием ставят контроль на антикомплементарные свойства сыво­ротки (безантигенный ряд). Следовательно, на каждую сыворотку необходимо 2 пробирки, на 100 сывороток — 200 пробирок. РСК ставим в объеме 1 мл, и каждый компонент необходимо пригото­вить в объеме 40 мл (0,2*200): гемолизин в рабочем титре, антиген в рабочем титре, 2,5%-я суспензия эритроцитов барана.

Титр комплемента в нашем опыте составил 0,12 мл в разведе­нии 1 :20. Следовательно, на 200 пробирок необходимо 24 мл комплемента, разведенного 1:20 (0,12*200 = 24), а неразведенного — 1,2 мл (24 : 20 = 1,2). Ампула (флакон) обычно содержат 2 мл комплемента, и для проведения этого опыта достаточно вскрыть одну ампулу, взять из нее 1,2 мл комплемента и добавить к 38,8 мл физиологического раствора.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1. Провести титрование гемолизина и комплемента и опреде­лить их рабочие титры.

2. Поставить главный опыт РСК и учесть результаты.

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой комплемент морской свинки? Как его консервиру- ют?

2. На чем основано получение гемолизина?

3. В чем сущность иммунного гемолиза?

4. Что такое титр и рабочий титр гемолизина и комплемента?

5. Какова схема главного опыта РСК?

6. Для чего используют РСК?