Меню

Пцр анализ крови что означает

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) диагностика: что это такое

В современном мире существует множество способов обнаружить возбудителей заболеваний на разных этапах развития заболевания. Одним из таких методов является PCR (метод ПЦР или полимеразная цепная реакция), позволяющий выявить инфекцию на самом раннем этапе. Буквально одна единица ДНК или РНК уже могут указать на наличие того или иного возбудителя в организме при должном уровне подготовки пациента и профессионализма лаборантов медицинского учреждения.

ПРЦ-исследование, что это такое?

Анализ на ПЦР заключается в копировании ДНК и РНК возбудителя в лабораторных условиях. Так как основным хранилищем генетической информации является ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), образованная 2 нитями, соединенными нуклеотидами, именно при множественном копировании (синтезе) этой кислоты можно установить наличие патогенного организма, если речь идет о бактерии.

Бактерии имеют свою собственную оболочку, защищающую их от внешней среды, которая нередко является агрессивной по отношению к последним. У вирусов же нет собственной оболочки (у некоторых представителей имеется нечто похожее на оболочку), а информацию в себе несет не ДНК, а РНК (рибонуклеиновые кислоты).

РНК устроены таким образом, что они встраиваются в цепи ДНК организма-переносчика и меняют их, позволяя проникать в клетки и жить за счет организма. Грубо говоря, бактерии и вирусы оставляют «отпечатки» своими ДНК и РНК, которые и выявляет анализ ПЦР. Эти «отпечатки», как и отпечатки пальцев, являются уникальными для каждого возбудителя. Поэтому ПЦР позволяет выявить заболевание на любых этапах, даже если развитие патогена происходит бессимптомно.

До широкого внедрения ПЦР в гинекологии и урологии на ИППП широко использовались методы:

  • микроскопия — окрашенные и неокрашенные препараты исследуются через микроскоп. Метод очень завязан на опытности лаборанта. Таким методом хорошо выявляются бактерии, имеющие большой размер (гарднереллы, кандиды,трихомонады,гонококки);
  • бактериология — метод заключается в выращивании возбудителей инфекции на питательном агаре, идентификации возбудителя и определения чувствительности его к антибиотикам. Долгое время считался «золотым стандартом». К минусам относят необходимость быстрой доставке материала в КДЛ (клинико-диагностическая лаборатория), сроки выращивания и выяснения чувствительности к группам антибактериальных препаратов (как правило, 5-7 суток);
  • иммуноферментный анализ — Определение антител организма, возникающих в ответ на внедрение антигена возбудителем инфекции. Из плюсов стоит отметить возможность определения стадии заболевания (острая стадия сопровождается наличием IgG в сыворотке крови, хроническая – IgM.) К минусам относится невозможность определения у людей с ослабленным иммунитетом, а также специфичность ИФА. Другими словами, при наличии только результата иммуноферментного анализа, невозможно было выставить диагноз, а можно было только определить, что организм борется с какой-либо инфекцией.

Как происходит сдача анализов на ПЦР

В зависимости от материала, который забирается для проведения анализа ПЦР, существует несколько обязательных правил для пациента. Кровь сдается строго натощак утром. Мочу тоже стоит сдавать утром, первую порцию. Мокрота также сдается натощак, хотя это и необязательно. Мазки сдаются в любое время суток и имеют специфические требования. Мазок из ротоглотки также следует сдавать утром до приема пищи.

Забор материала производится сертифицированным специалистом стерильными одноразовыми инструментами. Берут анализ крови на ПЦР одноразовым стерильным шприцом, из вены забирают приблизительно 1-2 мл венозной крови для выявления таких инфекций как герпес или ВПЧ (вирус папилломы человека). Мочи достаточно 10 мл, мокроты – субстанции, размером со спичечную головку.

Для каждого вида анализа ПЦР существуют свои требования:

  • кровь, как говорилось выше, забирают из вены натощак;
  • мочу следует сдавать утром, первую порцию. Но, если забор является срочным, то достаточно сдать мочу по прошествии 2 часов после последнего мочеиспускания. Это позволит инфекции набрать необходимую критическую массу на 1 мл для более простого обнаружения патогена;
  • как берут соскоб из уретры. Первым делом обрабатывают раствором NaCl 0.9% наружное отверстие уретры. Затем, совершая циркулярные движения, зонд проводят на 2-4 см в уретру. Головку зонда, которая имеет щетинистое строение отсекают и кладут в пробирку со специальным раствором (своеобразный питательный агар для бактерий);
  • из влагалища производят мазок. Предварительно убирают секрет бартолиновых желез, затем из заднего нижнего свода влагалища специальной ватной палочкой происходит забор материала. При видимых патологических изменениях во влагалище мазок следует брать непосредственно на поврежденном участке;
  • как проводят соскоб из цервикального канала у женщин. Удалив слизь из наружных половых путей, зонд на 0,5 – 1,5 см вводят в шейку матки, совершают циркулярное движение и, не касаясь стенок влагалища, удаляют зонд из половых путей. Затем совершают действия, аналогичные соскобу из уретры;
  • из ротоглотки забор происходит натощак. Придерживая кончик языка, зондом производят мазок с задней стенки глотки, по миндалинам или по небным дужкам. Не соприкасаясь со слизистой ротовой полости и зубами, зонд выводится и отправляется на пцр-исследование;
  • из конъюнктивы, предварительно очистив физиологическим раствором гнойные выделения, производят соскоб слизистой нижнего века от латерального к медиальному краю. Веко при этом придерживается медицинским работником во избежание соприкосновения зонда со слизистой глаза и ресницами.

Подготовка к исследованию

Анализ на ПЦР является самым быстрым и достоверным способом на ранних этапах обнаружить инфекцию, но бывают и ложноположительные/ложноотрицательные результаты.

Для сохранения нервной системы как своей, так и сотрудников медицинского учреждения, следует правильно подготовиться к исследованию.

Подготовка к ПЦР у мужчин

Перед исследованием ПЦР мужчинам следует помнить, чего делать нельзя:

  • мочиться за 3 часа до исследования;
  • производить спринцевание и стерильную обработку члена;
  • мыть член мылом, содержащим антибиотик;
  • заниматься сексом за двое суток до ПЦР на ИППП;

Подготовка к ПЦР в гинекологии

Женщинам перед тем как сдать мазок на ПЦР запрещено:

  • при соскобе из уретры запрещено мочиться за 3 часа до исследования;
  • использовать вагинальные растворы с дезинфицирующими свойствами;
  • за двое суток до исследования применять суппозитории для влагалища;
  • использовать антибиотики местно, в том числе и мыло с антибиотиком;
  • занятия сексом за 48 часов до исследования;
  • применять антибиотик внутрь влагалища и уретры;
  • спринцеваться;
  • принимать антибиотики. После последнего приема антибактериального препарата должно пройти не менее 4 недель;
  • сдавать ПЦР во время менструации.

Общие сведения при исследовании мочи для мужчин и женщин

Следует сдать на анализ первую мочу утром, ее среднюю порцию. Другими словами начинать мочиться следует в унитаз. Затем остановить акт мочеиспускания, подставить под уретру баночку для сбора мочи, продолжить мочиться в течении 2-3 секунд, затем снова остановить мочеиспускание и, убрав контейнер, закончить акт мочеиспускания в унитаз.

Женщинам и мужчинам перед тем как сдать ПЦР следует хорошо вымыть наружные половые органы для исключения попадания в мочу смегмы (смесь секрета сальных желез крайней плоти) и выделений из влагалища.

Баночка для мочи должна быть стерильной. Попросите контейнер в клинике, где вы сдаете анализ, либо заранее приготовьте баночку с плотно закрывающейся крышкой и прокипятите их не менее 10 минут.

Непосредственно перед сдачей ПЦР запрещено:

  • мочиться (необходима самая первая порция мочи за день);
  • изменять количество выпитой за сутки до исследования жидкости. Это необходимо, чтобы поддерживать обычный водно-электролитный баланс организма, в котором себя комфортно чувствует потенциальный возбудитель инфекции;
  • использовать уросептики;
  • применять мыло, содержащее в себе антибиотик;
  • заниматься сексом за 12 часов до исследования;
  • при менструации желателен забор мочи уретральным катетером для исключения попадания крови в контейнер с мочой;

Если один из пунктов был нарушен:

Следует воздержаться от проведения диагностики инфекций методом ПЦР. Если же все-таки анализ был сдан, следует его повторить через двое суток. Если при использовании антисептиков и антибиотиков результат оказался «хорошим» – не стоит радоваться. Скорее всего, при наличии определенных жалоб, это ложноположительный результат.

Расшифровка результатов ПЦР

Расшифровка анализов ПЦР очень просто (см примерный бланк выше). Существует положительный и отрицательный результаты исследования. Положительный означает, что инфекция в организме есть, но это не должно наводить страх на пациента. Наоборот, это значит, что теперь можно начать лечение и вовремя остановить патоген. Отрицательный результат, соответственно, показывать отсутствие инфекции в организме.

Также не стоит забывать о ложноположительных/ложноотрицательных результатах. В медицине золотым стандартом является три одинаковых результата подряд в независимых клиниках. Стоит помнить, что в разных клиниках сама КДЛ (клинико-диагностическая лаборатория) может быть одна. То есть, здания и названия будут разные, но все анализы отправляются в одну лабораторию, связывающую эти клиники. Поэтому, получив результат в одной клинике, для того, чтобы удостовериться в правильности данного результата, стоит обратиться еще в две клиники и узнать, не сдают ли они результаты в одну и ту же КДЛ.

Широкий спектр исследований

Метод ПЦР относится к группе обширных анализов. С помощью ПЦР анализа можно определить практически любое заболевание. К сожалению, это не самый дешевый метод исследования, поэтому его не назначают всем пациентам поголовно. Цены могут варьироваться в зависимости от клиники и количества исследований.

Существует полимеразная цепная реакция (анализы ПЦР) на 12 инфекций. Какие инфекции входят в ПЦР 12:

  • микоплазмы гениталиум (mycoplasma genitalium) и гоминис (hominis);
  • трихомонады (trichomonas);
  • хламидии (chlamydia trachomatis);
  • уреаплазмы (ureaplasma, включающая ureaplasma parvum (уреаплазмы парвум));
  • кандиды (candida);
  • гарднереллы (gardnerella vaginalis);
  • гонококк (neisseria gonorrhoeae);
  • антитела IgG, IgM;
  • герпеса двух типов.

Также есть упрощенная ПЦР 6 диагностика. Она исключает уреаплазму парвум, кандиды, гонококк, IgG, IgM, герпес обоих типов.

ПЦР исследование на ВИЧ

ПЦР на ВИЧ следует выделить отдельным пунктом, так как тут существует специфический набор ограничений.

Во-первых, ПЦР на ВИЧ определяет не ДНК вируса иммунодефицита человека, а ДНК измененной вирусом клетки-лимфоцита. В нем будет храниться информация о вирусе и размножаться, создавая все больше пораженных лимфоцитов.

Сдавать анализ следует через 14 суток после известного контакта с ВИЧ-инфицированным человеком. Стоит помнить, что заразность этого вируса несколько преувеличена из-за тяжести нелеченного заболевания. Если произошел контакт через кровь, то тут шанс заразиться самый высокий, однако и он не превышает 85%. При остальных контактах вероятность заражения составляет от 1% до 10%.

При исследовании ПЦР на ВИЧ вероятность ложноположительного результата составляет около 2%, если не было нарушений среди медицинского персонала (правильно маркированная пробирка, не перепутали пробирки местами, не было загрязнения материала при вскрытии пробирки).

Длительность ПЦР может составлять от 4 часов до 7 суток, в зависимости от организованности медицинского учреждения, где происходит диагностика инфекций.

Плюсы и минусы ПЦР

При отражении плюсов ПЦР следует отметить:

  • чувствительность. Как говорилось выше, даже единичный агент, оставленный возбудителем, позволяет обнаружить инфекцию на ее ранней стадии или если она протекает скрытно;
  • широкий спектр. Например, ПЦР 6 позволяет 1 исследованием выявить целых 6 возбудителей;
  • точность. Ложные результаты при данном методе исследования имеют место быть, но их количество сведено к минимуму;
  • скорость. Как правило, пациент уже на следующий день может забрать готовый результат ПЦР исследования.
  • стоимость. ПЦР-исследование не включено в список исследований в системе ОМС. Дорогое высокоточное оборудование требует оплаты своей работы;
  • требования к соблюдению техники исследования и к профессионализму сотрудников;
  • требования к подготовке.

Видеозаписи по теме

источник

ПЦР: что это такое? Диагностика инфекционных заболеваний методом полимеразной цепной реакции

Поделиться

ВАЖНО!

Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.

Кроме простого увеличения числа копий ДНК (этот процесс называется амплификацией), ПЦР позволяет производить множество других манипуляций с генетическим материалом (введение мутаций, сращивание фрагментов ДНК), и широко используется в биологической и медицинской практике, например, для диагностики заболеваний (наследственных, инфекционных), для установления отцовства, для клонирования генов, введения мутаций, выделения новых генов.

Специфичность и применение

ПЦР — метод молекулярной диагностики, ставший для ряда инфекций «золотым стандартом», проверен временем и тщательно апробирован клинически. Метод ПЦР позволяет определить наличие возбудителя заболевания, даже если в пробе присутствует всего несколько молекул ДНК возбудителя.

После соединения (гибридизации) матрицы с праймером (отжиг), последний служит затравкой для ДНК-полимеразы при синтезе комплементарной цепи матрицы.

Для проведения ПЦР в простейшем случае требуются следующие компоненты:

  • ДНК-матрица, содержащая тот участок ДНК, который требуется амплифицировать;
  • два праймера, комплементарные концам требуемого фрагмента;
  • термостабильная ДНК-полимераза;
  • дезоксинуклеотидтрифосфаты (A, G, C, T);
  • ионы Mg2+, необходимые для работы полимеразы;
  • буферный раствор.

Обычно при проведении ПЦР выполняется 20 — 35 циклов, каждый из которых состоит из трех стадий. Двухцепочечную ДНК-матрицу нагревают до 94 — 96°C (или до 98°C, если используется особенно термостабильная полимераза) на 0,5 — 2 минуты, чтобы цепи ДНК разошлись. Эта стадия называется денатурацией — разрушаются водородные связи между двумя цепями. Иногда перед первым циклом проводят предварительный прогрев реакционной смеси в течение 2 — 5 минут для полной денатурации матрицы и праймеров.

Когда цепи разошлись, температуру понижают, чтобы праймеры могли связаться с одноцепочечной матрицей. Эта стадия называется отжигом. Температура отжига зависит от праймеров и обычно выбирается на 4 — 5°С ниже их температуры плавления. Время стадии — 0,5 — 2 минут.

ДНК-полимераза реплицирует матричную цепь, используя праймер в качестве затравки. Это — стадия элонгации. Температура элонгации зависит от полимеразы. Часто используемые полимеразы наиболее активны при 72°C. Время элонгации зависит как от типа ДНК-полимеразы, так и от длины амплифицируемого фрагмента. Обычно время элонгации принимают равным одной минуте на каждую тысячу пар оснований. После окончания всех циклов часто проводят дополнительную стадию финальной элонгации, чтобы достроить все одноцепочечные фрагменты. Эта стадия длится 10 — 15 мин.

Подготовка материала к исследованию и транспорт его в лабораторию

Для успешного проведения анализа важно правильно собрать материал у пациента и правильно провести его подготовку. Известно, что в лабораторной диагностике большинство ошибок (до 70%) совершается именно на этапе пробоподготовки. Для взятия крови в лаборатории ИНВИТРО в настоящее время применяются вакуумные системы, которые с одной стороны минимально травмируют пациента, а с другой — позволяют произвести взятие материала таким образом, что он не контактирует ни с персоналом, ни с окружающей средой. Это позволяет избежать контаминации (загрязнения) материала и обеспечивает объективность анализа ПЦР.

  1. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение. Пер. с англ. — М.: Мир, 2002. — 589 с., илл. ISBN 5-03-003328-9
  2. Щелкунов С.Н. Генетическая инженерия — Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. — 496 с.; илл. ISBN 5-94087-098-8
  3. Патрушев Л.И. Искусственные генетические системы — М.: Наука, 2005 — В 2 т. — ISBN 5-02-033278-X
  4. http://ru.wikipedia.org/wiki

ВАЖНО!

Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.

источник

Что показывает анализ крови на ПЦР? Как подготовиться к анализу

Диагностика инфекционных заболеваний разного типа – как вирусных, так и бактериальных – направлена на выявление возбудителей на ранней стадии, что даёт возможность назначить своевременное и особенно эффективное лечение. Самым современным методом обнаружения инфекций является ПЦР, который расшифровывается как полимеразная цепная реакция. В чём суть данного метода и с какой целью он проводится?

Сущность полимеразной реакции

В структуре любого вируса и микроорганизма содержатся молекулы РНК или ДНК. Характерно, что у каждого данные соединения являются уникальными, в связи с чем, выделяя в анализе крови у взрослых или у детей нуклеиновые кислоты, можно поставить диагноз с абсолютной точностью.

К несчастью, концентрация ДНК как в образцах крови, так и в иных биологических материалах, довольно низкая, поэтому посредством обыкновенных диагностических методов её не получается определить. Для того чтобы справиться с данной проблемой, в своё время изобрели цепную полимеразную реакцию.

Итак, сущность данного анализа заключается в специфической обработке кровяного образца, благодаря которой в ней повышается концентрация молекул ДНК, и установление их типа в дальнейшем даёт возможность выявить вид возбудителя, а также поставить верный диагноз.

Как проводится анализ крови на ПЦР

Метод ПЦР осуществляется только в лабораторных условиях. Чтобы его провести, используются особые ферменты, увеличивающие структуру РНК и ДНК пациента в несколько раз. При этом должно сформироваться такое их количество, чтобы стало возможным проведение визуального исследования. В течение обследования осуществляется копирование такого участка, который подходит под требуемые условия по всем параметрам. Что такое анализ крови ПЦР на РНК, интересно многим.

В лаборатории имеется в наличии необходимая база данных, где указывается точная структура разнообразных инфекционных агентов. Использование метода ПЦР позволяет не просто установить вид возбудителя, но и высчитать его количественную пропорцию.

ПЦР-диагностика включает в себя также и некоторые новшества, в числе которых выделяются следующие:

— соединение различных фрагментов ДНК;

— установление отцовства и т. п.

Какие заболевания выявляются благодаря ПЦР?

Благодаря ПЦР возможно выявление практически всех бактериальных и вирусных патологий. Для исследования может использоваться не только кровь, но и иные биологические материалы, такие как мазки из уретры и из маточной шейки, слюна, сперма. Анализ становится достаточно информативным тогда, когда возбудитель определённого заболевания попадает в кровь человека. Именно поэтому анализ крови на ПЦР назначается при следующих патологиях:

— вирусные гепатиты типа А, В, С, D и TT;

— инфекция герпетического характера (то есть вирусы первого, второго и четвёртого типов);

Если принять во внимание осуществление ПЦР с помощью иных биоматериалов, то в перечень патологий, которые можно выявить благодаря данному способу, нужно добавить следующие:

— папилломавирусную инфекцию (около ста разнообразных штаммов вируса человеческой папилломы).

Особую актуальность приобрёл в настоящее время ПЦР-анализ крови в период беременности на TORCH-инфекции, к которым относятся токсоплазмоз, цитомегаловирус, герпесвирусная инфекция и краснуха. Это связано с тем, что вышеперечисленные заболевания способны вызвать отклонения в развитии плода.

Плюсы ПЦР

В чём же заключаются преимущества данного метода?

  • Стопроцентная точность диагностики: при наличии в крови хотя бы нескольких ДНК-фрагментов возбудителя они будут определены реакцией ПЦР, а значит, будет поставлен правильный диагноз. Именно в этом заключается основное отличие подобного метода от иных способов диагностики – общего анализа крови, ИФА и других.
  • Специфичность. Во время осуществления анализа крови ПЦР на боррелиоз, например, нет такого понятия, как ложноотрицательный или ложноположительный результат, что отличает его от иммуноферментного анализа, или ИФА.
  • Анализ можно проводить с целью определения сразу нескольких возбудителей на основе одного образца биоматериала, благодаря чему данный метод становится удобным для пациента, ведь ему не придётся сдавать анализ несколько раз.
  • Быстрота. Нет необходимости в выделении и выращивании возбудителя на особых питательных средах, что необходимо во время бактериологического обследования. Получить готовый результат можно уже непосредственно в день сдачи анализа.

  • Посредством анализа крови ПЦР на гепатит, к примеру, производится определение скрытого возбудителя заболевания в организме, когда пациент выступает в качестве носителя инфекции (ВИЧ или гепатита).
  • Доступная цена. Стоимость анализа ПЦР для определения одного возбудителя колеблется в пределах от двухсот пятидесяти до пятисот рублей. Полуколичественное обследование на вирусы стоит немного дороже – около тысячи рублей.

Недостатки метода

ПЦР представляет собой высокотехнологичный исследовательский метод, предъявляющий повышенные требования к лабораторному оснащению. Помещение для проведения анализа должно обязательно иметь фильтр биологической очистки, поскольку в воздухе всё время имеются частицы слюны и кожи, в составе которых содержатся молекулы ДНК. Если не соблюдать технические требования к работе с биоматериалами, то это способно стать причиной неправильного диагноза.

Кто должен сдавать анализ крови на ПЦР?

Пройти исследование может любой человек. Показанием к нему выступает подозрение на передающиеся половым путем инфекции (ВИЧ-инфекция, гарднереллез, хламидиоз). Если случайно произошёл незащищенный половой контакт, исключительно ПЦР позволит поставить верный диагноз ещё на раннем этапе, в случае если человек заразился тем или иным заболеванием.

Кровь на TORCH-комплекс в обязательном порядке сдаётся беременными женщинами, а также теми, кто пока только планирует зачать ребёнка.

Хотя ПЦР – это максимально эффективный способ диагностики, только на нём зацикливаться не нужно. Обследовать пациента при наличии любой патологии необходимо комплексно. Если цепная полимеразная реакция даёт возможность определения возбудителя, то благодаря серологическому исследованию можно оценить уровень эффективности терапии, реакцию организма человека на возбудителя и медикаментозные средства. Анализ крови ПЦР на ВИЧ должен назначаться врачом.

Особенности процедуры и подготовки

Пациенты, которые обследуются с помощью ПЦР-методики, получают самый достоверный результат. Нужно сказать, что при этом вероятность ошибок практически полностью исключается. Довольно быстро готовятся и результаты данного анализа, благодаря чему облегчается определение диагноза и становится возможным своевременное назначение необходимых лечебных процедур.

Достоверность результата, полученного методом ПЦР, обусловливается правильностью сдачи биологического материала на обследование. Он не должен быть чем-либо загрязнен, в противном случае результат не будет объективным.

  • запрет на половые контакты за сутки до процедуры;
  • анализ крови для выявления инфекций нужно сдавать утром и только на голодный желудок;
  • моча также сдаётся в утреннее время в стерильный контейнер.

Через полтора или два дня после проведения процедуры будет произведена расшифровка анализа крови ПЦР и готов результат. Бывают даже такие случаи, когда получить результат можно в тот же день.

Как подготовить материал к анализу?

Для того чтобы максимально успешно провести исследование, необходимо правильно взять у пациента материал и провести грамотную его подготовку. Общеизвестным является тот факт, что в лабораторном исследовании большое количество ошибок (примерно до семидесяти процентов) случается как раз-таки во время пробоподготовки.

В настоящее время в некоторых лабораториях кровь берётся с помощью вакуумных систем. С одной стороны, они в минимальной степени травмируют пациента, с другой – дают возможность взять материал так, чтобы он не контактировал ни с окружающей средой, ни с персоналом. Благодаря этому можно избежать загрязнения биологического материала и максимально обеспечить достоверность анализа.

Расшифровка результатов

Результат анализа крови на ПЦР может быть положительным и отрицательным. Если анализ крови отрицательный, то это свидетельствует об отсутствии инфекционных возбудителей в сданном пациентом материале. Положительный анализ выступает подтверждением того, что в крови имеются инфекционные агенты, а значит, требуется в максимальной степени эффективное и качественное лечение пациента.

Полученный результат может быть положительным даже при отсутствии каких-либо симптомов заболевания. Это свидетельствует или о начале патологического процесса, или о том, что человек является носителем. В случае выявления последнего не требуются какие-либо лечебные процедуры. Пациенту в таком случае рекомендуется постоянно наблюдаться у врача, что подразумевает, например, периодическое исследование анализа крови ПЦР на герпес и другие инфекции.

Чаще всего они обнаруживаются в уретре, в соскобе, произведённом из цервикального канала, в слюне. Однако нужно помнить о том, что больной человек способен заразить совершенно здоровых людей, даже в том случае, если его никак не беспокоит данное заболевание. Оно может приобрести хронический характер. Нужно сказать, что при положительном результате, полученном с помощью ПЦР, необходимо назначение соответствующих лечебных процедур.

Количественная характеристика ПЦР

Анализ крови ПЦР на инфекции характеризуется ещё и количественно. Такой результат может оцениваться исключительно специалистом, поскольку для различных инфекций он индивидуален. Именно количественная характеристика позволяет врачу определить степень активности такого патологического процесса, определить точный этап развития определённого заболевания.

Исследование полученных результатов поможет специалисту выбрать соответствующее лекарственное средство, конкретизировать необходимую дозировку.

Точность диагностики

Выделяется три самых важных характеристики ПЦР, а именно:

Диагностика инфекций с помощью ПЦР отличается высокой вероятностью обнаружения в организме инфекционных агентов. Анализ крови и иных жидкостей является высокоспецифичным. Благодаря ему можно с лёгкостью определить конкретный инфекционный процесс, сдав, к примеру, анализ крови ПЦР на гепатит или ВИЧ. Также диагностика ПЦР отличается повышенной чувствительностью. При наличии в исследуемом материале минимального количества инфекционных агентов способ ПЦР всегда будет положительным.

В очень редких случаях может быть получен ложноположительный результат. При отсутствии инфекции он, соответственно, будет отрицательным.

Выявление скрытых заболеваний

При подозрении у человека ИППП назначается анализ крови на определение скрытых инфекций. Любые заболевания половой сферы можно определить только с помощью обследования пациента.

  • уреаплазмоз;
  • хламидиоз;
  • микоплазмоз;
  • герпес;
  • гонорея;
  • гарднереллез.

Данные инфекции являются достаточно распространёнными и очень коварными. В начале заболевания они не имеют хорошо выраженных симптомов, поэтому пациенты не обращаются к специалисту. Результаты своевременного анализа крови ПЦР на хламидии, боррелиоз и прочие инфекции помогут врачу назначить эффективное лечение.

ИППП отрицательно воздействуют на репродуктивную систему. Они могут стать причиной бесплодия либо появления у плода пороков. Именно поэтому важно перед планированием беременности сдать анализ ПЦР.

источник

ПЦР анализ: что это такое? На какие 12 инфекций сдается?

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) – наиболее информативный, точный и современный метод диагностики инфекционных заболеваний, позволяющий обнаружить возбудителя в организме пациента, даже если количество вредоносных клеток исчисляется единицами, и они пока не успели спровоцировать развитие болезни. Еще 25 лет назад врачи не могли даже мечтать о таких возможностях, а сегодня сдать анализ ПЦР можно в любой крупной лаборатории.

ПЦР-диагностика открыла перед людьми многие другие ценные перспективы – с помощью этой методики можно изучать генные мутации, устанавливать отцовство, вычислять риск развития онкологических заболеваний, оценивать возраст и происхождение археологических артефактов и даже доказывать вину преступников, обнаруживая их ДНК в уликах. Но сегодня мы обсудим именно медицинский аспект этого открытия и расскажем вам, какие заболевания можно диагностировать методом ПЦР, как сдавать анализ и что означают его результаты.

ПЦР — что это такое?

Любое живое существо на Земле, будь то человек, животное или микроб, имеет гены – носители наследственной информации, которые представляют собой участки ДНК или РНК с определенной последовательностью нуклеотидов, уникальной для каждого организма. ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота) образует длинные молекулы, состоящие из двух нитей, закрученных в спираль друг относительно друга, и эти нити собираются из нуклеотидов, как из бусинок.

Допустим, требуется увидеть, есть ли в биологическом материале пациента ДНК или РНК инфекционного возбудителя или ее фрагменты. Но как это сделать, если молекулы крошечные и их мало? Методика ПЦР дает ответ: можно искусственно размножить вредоносную ДНК или РНК в лабораторных условиях, чтобы без труда ее обнаружить и идентифицировать.

Суть полимеразной цепной реакции состоит в том, чтобы разъединить нити молекул и попытаться «подсадить» к их противоположным концам фрагменты ДНК или РНК возбудителей – если они подойдут, значит, это и есть искомый микроб. А добавленный в пробирку фермент под названием «ДНК-полимераза» запустит синтез новых копий нужных участков молекул, они многократно размножатся и станут заметны. Далее мы опишем простыми словами, как происходит этот удивительный процесс и для чего это необходимо.

Американский ученый Кэрри Муллис изобрел ПЦР в 1983 году, а спустя десять лет, в 1993 году, получил за свое открытие Нобелевскую премию по химии. Однако методика была несовершенной и требовала существенных доработок. На сегодняшний день существует уже более десятка видов ПЦР для разных диагностических целей.

Суть полимеразной цепной реакции

Итак, мы знаем, что длинная молекула ДНК или РНК образована двумя цепочками нуклеотидов, всего их бывает пять типов:

Ген – это устойчивая, многократно повторяемая уникальная комбинация нуклеотидов, и в одном гене их может быть несколько десятков или даже сотен, но все они располагаются друг напротив друга в строгом соответствии с правилом комплементарности. Это означает, что напротив гуанина в одной нити может стоять только цитозин из другой нити, а напротив аденозина – только тимин, иначе молекула ДНК не сложится и не закрутится в спираль. При этом пары «А – Т», «Т – А», «Г – Ц» и «Ц – Г» могут сочетаться в любых комбинациях: повторяться несколько раз подряд или идти вразнобой.

Схематически это можно представить так:

У РНК вместо тимина есть урацил, и такие молекулы выступают носителями генетической информации у некоторых вирусов, называемых ретровирусами. Например, у вируса иммунодефицита человека (ВИЧ).

Вот это свойство – комплементарность – является ключевым для ПЦР-диагностики. Ведь чтобы началась амплификация (синтез дополнительных копий участков ДНК на родительской матрице), нужно чтобы «подсаженный» фрагмент ей подходил. Такой фрагмент называется праймером или попросту «затравкой» и содержит до тридцати нуклеотидов, расположенных в уникальной для каждого возбудителя последовательности. Праймеры для проведения ПЦР-анализов производятся отдельно и доставляются в лабораторию в готовом виде. На сегодняшний день в распоряжении врачей есть праймеры сотен различных бактерий, вирусов и простейших.

Чтобы процесс начался, необходимо соблюсти ряд условий: добавить нужные реагенты и создать особый температурный режим. Все это происходит в приборе под названием «амплификатор» или «термоциклер», который может обеспечить нагревание и охлаждение пробирок с точностью до 0,1°C. Современные модификации амплификаторов могут замораживать и хранить готовые материалы, а некоторые даже имеют встроенный флуоресцентный детектор для определения результатов анализа ПЦР в режиме реального времени, когда нужно вычислить вирусную нагрузку (об этом мы расскажем ниже).

Внутри амплификатора взятый у пациента биоматериал проходит несколько десятков циклов, каждый из которых состоит из трех стадий: денатурации, отжига и элонгации. Это самая интересная часть ПЦР-диагностики, давайте рассмотрим весь процесс в подробностях, а начнем с необходимых реагентов.

Компоненты полимеразной цепной реакции

Стандартный набор выглядит так:

Биоматериал, предположительно содержащий ДНК возбудителя заболевания;

Праймеры, то есть два комплекта нуклеотидов, комплементарных противоположным концам цепочек нужного фрагмента ДНК;

ДНК-полимераза – термостабильный фермент, который выступает катализатором реакции амплификации. К этому ферменту очень серьезные требования: он должен сохранять активность при высокой температуре длительное время – несколько часов, пока повторяются циклы ПЦР. Поэтому для проведения анализа используются ферменты, выделенные из термофильных микроорганизмов: Thermus aquaticus (Taq-полимераза), Pyrococcus woesei (Pwo-полимераза), Thermus thermophilus (Tth-полимераза), Pyrococcus furiosus (Pfu-полимераза) и другие;

Mg2+, то есть ионы магния, двухвалентного металла, необходимого ДНК-полимеразе для эффективной работы;

dATP, dGTP, dCTP и dTTP, четыре дезоксирибонуклеозидтрифосфата, из которых будут строиться новые фрагменты цепочек ДНК;

Буферный раствор, позволяющий поддерживать оптимальные условия – в него входят некоторые соли и сывороточный белок альбумин.

Стадии полимеразной цепной реакции

Итак, реагенты помещены в пробирку, она установлена в амплификатор, что же происходит дальше? Запускается повторяющийся цикл из трех стадий, целью которых является амплификация ДНК инфекционных возбудителей, если таковые будут обнаружены в пробе.

Денатурация

Амплификатор нагревает пробирку до 94-98 °C и сохраняет такую температуру на протяжении 30 секунд – 2 минут, чтобы цепочки ДНК разошлись в стороны. Конкретное значение температуры и времени зависит от типа полимеразы и от того, какого именно микроба ищут. По-другому этот период называется стадией плавления. Большинство видов ПЦР-диагностики требуют прогрева пробирки перед первым циклом в течение 2-5 минут.

Отжиг

В игру вступают праймеры – один из них комплементарен первой нити развалившейся надвое цепочки ДНК, а другой подходит ко второй нити, причем, праймеры ограничивают начало и конец того участка молекулы, который необходимо достроить. Праймеры называют «затравкой», потому что фермент полимераза катализирует производство новых копий нужного фрагмента ДНК именно после соединения праймеров с родительской матрицей.

Чтобы это соединения произошло, амплификатор должен понизить температуру пробирки. Как правило, отжиг с праймерами производится при температуре на 5 °C ниже, чем нужно для их денатурации. Если установить слишком высокую температуру, праймеры будут плохо соединяться с матрицей, а если слишком низкую, они могут прикрепиться не в том месте, где нужно. Поэтому лучше показывают себя праймеры с температурой плавления выше 60 °C, ведь они позволяют проводить отжиг и элонгацию одновременно при 60-75 °C. Стадия отжига длится 30 секунд, и за этот короткий период полимераза уже успевает катализировать синтез двух-трех сотен новых нуклеотидов.

Элонгация

Происходит собственно амплификация, то есть размножение нужного участка вредоносной ДНК, если таковая обнаружена. В рамках одного цикла количество участков увеличивается вдвое, каждый последующий цикл опять приводит к двукратному увеличению их числа, то есть действует принцип геометрической прогрессии. А всего за время ПЦР-анализа проводится 30-50 циклов, что по времени занимает 2-3 часа.

Температура элонгации и длительность этой стадии зависит от того, какая полимераза используется и какова длина размножаемого участка ДНК. Например, для Taq и Pfu-полимеразы оптимальна температура 72 °C, при этом фермент произведет 1000 пар оснований за 1 минуту. По окончанию всех циклов ПЦР, как правило, запускают дополнительную, финальную стадию элонгации – она длится около 10 минут и позволяет достроить все оставшиеся участки ДНК.

Оценка результатов

Существует два способа определения итогов ПЦР-анализа: традиционный – электрофорез, когда в реакции задействуются обычные праймеры, а оценку результатов проводит человек, и более современный – сканирование в режиме реального времени, когда «затравки» меченые, а их свечение регистрирует прибор.

В первом случае все цепочки ДНК сортируются по размерам. У этого способа есть существенные недостатки: во-первых, лаборанту приходится открывать пробирки с материалом, следовательно, в них могут попасть посторонние фрагменты ДНК из соседних пробирок (контаминация ампликонами), и тогда результат анализа ПЦР будет ложноположительным. Во-вторых, оценку производит человек, что называется, «на глаз», поэтому достоверность полученных данных целиком зависит от внимательности и профессионализма специалиста.

В случае с ПЦР-диагностикой в режиме реального времени (Real-Time PCR) влияние человеческого фактора на итоги исследования минимально – пробирки помещаются в современный высокотехнологичный прибор и ни разу не открываются на протяжении всех циклов, включая анализ результатов, который тоже проводит умная машина. У этого способа только два очевидных недостатка – высокая стоимость и ограниченная доступность, поскольку амплификаторами нового поколения оснащена далеко не каждая лаборатория.

Для чего применяется ПЦР?

ПЦР-диагностика активно используется во многих отраслях клинической медицины:

Урогинекология и дерматовенерология. Это, пожалуй, самые заинтересованные в ПЦР врачебные направления. С помощью соответствующего анализа можно диагностировать любые заболевания, передающиеся половым путем: гонорею, трихомониаз, микоплазмоз, уреаплазмоз, хламидиоз, гарднереллез и т. д. Метод ПЦР позволяет обнаружить и вирусы, часто поражающие органы половой сферы человека – например, генитальный герпес или папилломовирус. А эти возбудители, как известно, обладают онкогенной активностью, то есть могут провоцировать развитие злокачественных опухолей (рака шейки матки у женщин, рака предстательной железы у мужчин);

Инфектология и эпидемиология. На втором (а возможно и на первом) месте по частоте использования ПЦР-диагностики находится инфекционная медицина, поскольку обсуждаемая методика позволяет диагностировать все распространенные заразные болезни, некоторые из которых несут смертельную угрозу здоровью людей и представляют эпидемиологическую опасность. Речь идет о ВИЧ, гепатитах, сифилисе, холере, бруцеллезе, токсоплазмозе, дифтерии, туляремии и прочих серьезных заболеваниях;

Донорство и трансплантология. ПЦР-диагностика позволяет службе крови оценивать качество донорского материала: выявлять опасных возбудителей и отсортировывать непригодный материал. А при пересадке органов очень важно оценить совместимость тканей донора и реципиента – тут на помощь тоже приходит методика ПЦР;

Генетика и репродуктология. С помощью специальных разновидностей ПЦР-анализа можно установить отцовство, просчитать риск возникновения опасных генных мутаций у предполагаемого потомства пары, обратившейся в центр планирования семьи, а также изучить взятый у беременной женщины биоматериал (например, амниотическую жидкость) с той же целью – вовремя обнаружить тяжелый порок развития плода;

Акушерство и неонатология. Современные родильные дома тоже часто используют ПЦР-диагностику, а некоторые даже имеют собственную лабораторию. Это нужно для того, чтобы максимально оперативно обследовать новорожденных малышей при подозрении на наличие у них внутриутробной или полученной во время родов инфекции: ВИЧ, сифилиса, хламидиоза, цитомегаловируса, мононуклеоза, краснухи и других;

Пульмонология и фтизиатрия. Метод ПЦР дает возможность специалистам этих врачебных направлений бороться с редкими, устойчивыми штаммами бактерий, вызывающих респираторные заболевания, например, атипичный хронический бронхит. В этом случае успех лечения целиком зависит от того, удастся ли точно идентифицировать возбудителя болезни и назначить адресную терапию. Кроме того, ПЦР-анализ позволяет проводить максимально раннюю диагностику туберкулеза;

Гастроэнтерология и аллергология. Врачи этих двух специальностей тоже крайне заинтересованы в методе ПЦР, поскольку он дает возможность обнаружить главную причину развития гастрита и язвы желудка – коварную бактерию Хеликобактер пилори, а также установить индивидуальную непереносимость продуктов питания у конкретного человека. Существуют врожденные особенности работы пищеварительного тракта, не позволяющие правильно перерабатывать и усваивать некоторые компоненты пищи, например, глютен или лактозу. Эти особенности наследуются генетически, следовательно, могут быть обнаружены методом ПЦР. Кстати, если у кого-то из родителей есть аллергия на определенный продукт (орехи, грибы, цитрусовые), то велика вероятность того, что у ребенка возникнет такая же проблема;

Онкология. Специалисты этого серьезнейшего направления медицины используют ПЦР-диагностику для оценки риска развития злокачественных опухолей у пациента, поскольку те клетки человеческого тела, которые подвергаются мутации и начинают бесконтрольно делиться, меняют структуру своей ДНК и начинают отличаться от здоровых клеток. Необходимо взять пункцию или биопсию подозрительных тканей и изучить материал методом ПЦР, чтобы установить масштабы угрозы.

А вот лишь неполный список тех вредоносных микроорганизмов, которые можно обнаружить с помощью ПЦР-анализа:

Обширное семейство герпес-вирусов, в том числе цитомегаловирус, варицелла-зостер, вирус Эпштейна-Барра и другие;

источник

➤