Badania serologiczne i wykrywanie toksyn w diagnostyce wąglika

Badania serologiczne stanowią ważne uzupełnienie diagnostyki wąglika, chociaż ich wartość jest ograniczona we wczesnych stadiach choroby. Metody te opierają się na wykrywaniu przeciwciał wytwarzanych przez układ immunologiczny pacjenta w odpowiedzi na zakażenie oraz na identyfikacji specyficznych toksyn produkowanych przez bakterie Bacillus anthracis¹.

Podstawy diagnostyki serologicznej

Wykrywanie odpowiedzi przeciwciałowej na toksyny patogenu ma niewielką wartość diagnostyczną we wczesnych stadiach choroby¹. Jednak próbki surowicy powinny być pobierane w okresie 0-7 dni choroby oraz 14-28 dni, aby umożliwić zespołowi klinicznemu potwierdzenie diagnozy¹. To podwójne pobieranie próbek pozwala na obserwację dynamiki odpowiedzi immunologicznej i potwierdzenie zakażenia na podstawie wzrostu miana przeciwciał.

Surowica może być używana do badania odpowiedzi immunologicznej na wąglik oraz do badania toksyny śmiertelnego czynnika (LF)². Test krwi na wąglik służy do pomiaru substancji (białek) zwanych przeciwciałami, które są produkowane przez organizm w reakcji na bakterie wywołujące wąglik³.

Wykrywanie toksyn wąglika

Osocze jest preferowaną próbką do badania toksyny śmiertelnego czynnika (LF) wąglika dla wszystkich typów tej choroby². Toksyna śmiertelnego czynnika jest jedną z głównych toksyn produkowanych przez Bacillus anthracis i jej wykrycie może być bardzo przydatne w diagnostyce, szczególnie w przypadkach, gdy inne metody mogą być nieskuteczne.

Opracowano nowoczesne testy, takie jak SensiTox B. anthracis Toxin Test, który wykrywa śmiertelny czynnik i śmiertelną toksynę, biomarkery związane z infekcją B. anthracis⁴. Test SensiTox B. anthracis Toxin Test to szybki test oparty na immunofluorescencji, przeznaczony do stosowania jako pomoc w diagnozowaniu wąglika inhalacyjnego⁴.

Testy ELISA w diagnostyce wąglika

Test immunoenzymatyczny ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) stanowi podstawową metodę serologiczną w diagnostyce wąglika. Diagnoza serologiczna ELISA jest również dostępna – ELISA dla toksyn obrzękowej i śmiertelnej jest dodatnia, jeśli pojedyncze miano w fazie ostrej jest bardzo wysokie lub jeśli obserwuje się czterokrotnie większy wzrost miana między próbkami ostrej i rekonwalescencji⁵⁶.

Opracowano Anthrax Quick ELISA test, który może identyfikować przeciwciała przeciwko Bacillus anthracis w mniej niż godzinę, w porównaniu z około 4 godzinami dla poprzednich testów⁷. Test wykazał wykrycie 100% pacjentów z wąglikiem testowanych w badaniach klinicznych, z mniej niż 1% szansą na wyniki fałszywie dodatnie⁷.

Test immunoenzymatyczny może wykrywać przeciwciała w surowicy, ale potwierdzenie wymaga 4-krotnej zmiany miana przeciwciał z próbek ostrej do rekonwalescencji⁸. To oznacza konieczność pobrania co najmniej dwóch próbek w różnych odstępach czasowych dla pełnej oceny serologicznej.

Interpretacja wyników badań serologicznych

Prawidłowy wynik oznacza, że w próbce krwi nie wykryto przeciwciał przeciwko bakteriom wąglika³. Jednak podczas wczesnych stadiów infekcji organizm może produkować tylko niewielką ilość przeciwciał, które test krwi może przegapić³. Test może wymagać powtórzenia po 10 dniach do 2 tygodni³.

Nieprawidłowy wynik oznacza, że wykryto przeciwciała przeciwko bakteriom i pacjent może mieć chorobę wąglika³. Ale niektórzy ludzie wchodzą w kontakt z bakteriami i nie rozwijają choroby³. To podkreśla znaczenie interpretacji wyników w kontekście klinicznym i epidemiologicznym.

Mikrohemagglutynacja i inne testy

Diagnoza serologiczna wąglika może być postawiona przy użyciu testu mikrohemagglutynacji specyficznego dla składnika antygenu ochronnego (PA) toksyny⁵. Ten test jest szczególnie przydatny w wykrywaniu przeciwciał przeciwko jednemu z kluczowych składników toksyn wąglika.

Dostępne są również testy Western blot i ELISA do wykrywania przeciwciał w niektórych laboratoriach referencyjnych⁹. Te metody mogą zapewnić dodatkowe potwierdzenie wyników uzyskanych innymi metodami serologicznymi.

Ograniczenia diagnostyki serologicznej

Najlepszym testem do diagnozowania wąglika jest hodowla dotkniętej tkanki lub krwi³. Badania serologiczne mają swoje ograniczenia, szczególnie we wczesnych stadiach choroby, gdy poziom przeciwciał może być jeszcze zbyt niski do wykrycia.

Serologia jest wyraźnie mniej czuła w wągliku skórnym (67%) niż w wągliku inhalacyjnym (94%)¹⁰. To oznacza, że w przypadku podejrzenia wąglika skórnego nie należy polegać wyłącznie na badaniach serologicznych, lecz wykorzystać również inne metody diagnostyczne.

Nowoczesne podejścia w wykrywaniu toksyn

Ze względu na ciężkość wąglika inhalacyjnego, szybkie wykrycie infekcji ma potencjał poprawy wyników leczenia pacjentów poprzez umożliwienie szybkiego rozpoczęcia ratującego życie leczenia⁴. Test jest przeznaczony do stosowania z próbkami pełnej krwi pobranej od osób z objawami i symptomami wąglika inhalacyjnego oraz prawdopodobieństwem ekspozycji⁴.

Opracowano również test spektrometrii mas toksyny śmiertelnego czynnika (LF) wąglika¹¹, który może zapewnić bardzo precyzyjną identyfikację i kwantyfikację toksyn w próbkach biologicznych pacjentów.

Zastosowanie kliniczne i monitoring

Badania serologiczne mają szczególne znaczenie w monitorowaniu odpowiedzi na leczenie i w potwierdzeniu przebytej infekcji. Testy na przeciwciała mogą określić, czy osoba miała kontakt z bakteriami wywołującymi wąglik¹². Przeciwciała (białka, które zwalczają substancje postrzegane przez organizm jako obce) przeciwko bakteriom będą produkowane przez układ immunologiczny organizmu i mogą być wykryte przez test laboratoryjny¹².

Ludzie mogą być narażeni na bakterie wywołujące wąglik bez zachorowania. Lekarz oceni ryzyko ekspozycji¹². Jednak jeśli test wyjdzie dodatni, taka osoba powinna być leczona na wąglik na wypadek, gdyby infekcja była we wczesnych stadiach, zanim objawy staną się widoczne¹².