Підручник з Біології і екології (профільний рівень). 11 клас. Задорожний - Нова програма

§ 60. Діагностика інфекційних та інвазійних захворювань

Поміркуйте

  • Часто збудники різних захворювань викликають у людини дуже схожі симптоми. Чому?

Згадайте

  • Прокаріоти
  • Молекулярна генетика
  • ДНК
  • Імунологічна реакція

Зовнішні симптоми та інші методи діагностики

Як і в давнину, сучасна діагностика починається з огляду й опитування хворого. І це не дивно, бо багато інфекцій мають дуже характерні симптоми, і їх досить легко можна діагностувати. Зрозуміло, що поняття «досить легко» стосується людей із медичною освітою. Хоча і звичайна людина повинна знати основні симптоми найбільш поширених захворювань.

Так, захворювання бореліозом (хворобою Лайма) можна діагностувати за характерним запаленням шкіри. Воно має форму кільця навколо місця укусу кліща, який і був джерелом інфекції. Кір стає причиною появи характерних висипань на тулубі та інших частинах тіла. А у випадку ураження коростяним свербуном висипання концентруються на певних ділянках тіла і за характером відрізняються від висипань під час кору.

На жаль, не всі інфекції та інвазії можна розпізнати за зовнішніми ознаками. Надто схожі в них симптоми. Тому в таких випадках застосовують більш складні, але й ефективніші методи — мікробіологічне, біохімічне або молекулярно-генетичне дослідження.

Біохімічні методи дослідження

Найпростіші біохімічні методи дозволяють визначити не так багато параметрів, але й вони дають можливість відкинути заздалегідь багато хибних діагнозів.

Більш складні біохімічні методи дослідження переважно базуються на імунологічних реакціях, які є специфічними для конкретного антигена, що належить тому чи іншому збуднику інфекції (так званий імуноферментний аналіз). Останнім часом такі дослідження дозволяють встановлювати діагнози з дуже високим рівнем достовірності, бо для їх здійснення почали використовувати набори компонентів, виготовлені з використанням моноклональних антитіл.

Одним із сучасних різновидів такого методу є вестерн-блот (імуноблотинг). У цьому методі антигени зі зразка збудника захворювання розділяються на молекули різного розміру за допомогою гель-електрофорезу. Потім їх переносять на спеціальний папір або нітроцелюлозну мембрану і обробляють антитілами в процесі імуноферментного аналізу.

Одним із найновіших методів діагностики стала газоворідинна хроматографія. Її принципом є виявлення речовин, які виробляють тільки бактерії певних видів. Газоворідинна хроматографія дуже ефективно дозволяє виявляти анаеробні організми. До того ж вона здатна виявляти приховану інфекцію, збудники якої перебувають у неактивному стані і традиційними методами не виявляються.

Перші симптоми деяких захворювань

Захворювання

Симптоми

Дифтерія

Підвищення температури, запалення горла, нежить

Кашлюк

Застуда, сухий кашель (особливо вночі)

Кір

Підвищення температури, застуда, кон'юнктивіт, нежить

Вітряна віспа

Підвищення температури, характерні висипання на шкірі

Паротит (свинка)

Підвищення температури, збільшення слиних залоз біля нижньої щелепи

Кишкові інфекції

Підвищення температури, нудота, блювання, біль у животі

Методи лабораторної діагностики захворювань

Метод

Що визначається

Мікроскопічний

Форма, розмір, структура та здатність до забарвлення клітин мікроорганізмів

Мікробіологічний

Чиста культура мікроорганізмів та її властивості

Біологічний

Реакція лабораторних тварин на мікроорганізм

Імунологічний

Взаємодія мікроорганізму з різними антитілами

Молекулярно-генетичний

Взаємодія ДНК патогену з ДНК- або РНК-зондами

Ще одна перевага цього методу — одночасний аналіз на наявність багатьох збудників, що суттєво прискорює діагностику.

Мікроскопічні методи дослідження

Мікроскопічні методи дослідження теж використовуються для визначення патогену. З їх допомогою можна не тільки шукати бактерій у крові пацієнта, але й визначати причину інвазії, ідентифікуючи яйця глистів. Крім звичайної мікроскопії, можуть використовувати й інші різновиди — фазово-контрастну, флуоресцентну тощо.

Одним із найстаріших методів із цієї групи є культуральний метод. У цьому випадку зразки мікроорганізмів висівають на культуральні середовища різного складу. Залежно від складу середовища мікроорганізми певного виду утворюють колонії, які мають характерні морфологічні ознаки. Крім того, до складу середовищ можуть додавати різні антибіотики та бактеріофагів. Таким чином визначають не лише вид патогенного мікроорганізму, але і його стійкість до різних потенційних засобів лікування.

Для ефективного визначення мікроорганізмів у мікроскопічних дослідженнях широко використовують забарвлення їхніх клітин різноманітними барвниками. Одним із найстаріших варіантів цього методу є забарвлення за Грамом, яке використовується вже більше ста років.

Мікроскопічні методи широко використовуються в діагностиці інвазій. Саме для мікроскопічного виявлення глистної інвазії здають аналіз калу. У ньому можна виявити яйця таких глистів, як аскариди, або членики і яйця стьожкових червів. Мікросокопічні дослідження здійснюються також для зразків тканин, що дозволяє виявити збудників інвазій прямо в організмі.

Молекулярно-генетичні методи дослідження

Найновішими методами досліджень на сьогодні є молекулярно-генетичні. Їхня перевага в тому, що вони ідентифікують збудників безпосередньо за послідовністю їхньої ДНК.

Перевагою молекулярно-генетичних методів є також те, що вони можуть працювати з дуже малими зразками. Для збільшення копій ДНК із таких маленьких зразків використовують технологію полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР). Ця технологія передбачає кілька циклів розплітання та подвоєння молекул ДНК зі зразка. Таким чином за 20-30 циклів вдається отримати достатню для аналізу кількість матеріалу.

Ще одним методом молекулярно-генетичної діагностики є ДНК-гібридизація. Цей метод використовує ДНК-зонди — короткі фрагменти ДНК збудників захворювань, які позначено за допомогою радіоактивних міток або спеціальних ферментів. Якщо у зразка є ДНК відповідного патогену, то після переведення ДНК в одноланцюгову форму зонд з'єднується з ним за рахунок своєї комплементарності. А такий комплекс вже легко виявляється за допомогою мітки зонду.

Ключова ідея

Сучасні методи діагностики інфекцій та інвазій є різноманітними. Конкретне застосування певного методу визначає лікар, виходячи з конкретної ситуації і враховуючи потребу терміновості встановлення діагнозу.

Запитання та завдання

1. Чи раціонально використовувати молекулярно-генетичні методи діагностування в усіх без винятку випадках? 2. Які недоліки можуть мати методи молекулярно-генетичної діагностики? 3. Яким чином можна дізнатися, чи був носієм якогось небезпечного захворювання кліщ, який укусив?