Полный список инфекций, выявляемых методом ПЦР: от вирусов до простейших

Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) является одним из самых точных и чувствительных инструментов в современной диагностике инфекционных заболеваний. Он позволяет обнаружить уникальные фрагменты генетического материала (ДНК или РНК) возбудителя в биологическом материале пациента, даже если их количество минимально. Это дает возможность выявить заболевание на самых ранних стадиях, задолго до появления антител в крови или роста колоний на питательной среде. В этом материале представлен подробный перечень инфекций, которые можно диагностировать с помощью ПЦР-тестирования, сгруппированный по типам возбудителей.

Что такое полимеразная цепная реакция и почему она так точна

Полимеразная цепная реакция — это метод молекулярной биологии, который имитирует естественный процесс удвоения ДНК в лабораторных условиях. Если представить генетический материал возбудителя как уникальный текстовый фрагмент в огромной книге, то ПЦР — это своего рода «генетический ксерокс», который многократно копирует именно этот искомый фрагмент, делая его видимым для детектирующих систем. Точность метода основана на его высокой специфичности: для каждого возбудителя подбираются специальные праймеры — короткие синтетические последовательности, которые присоединяются только к уникальному участку генома искомого микроорганизма и ни к какому другому. Высокая чувствительность достигается за счет амплификации, то есть многократного увеличения числа копий ДНК или РНК, что позволяет обнаружить даже единичные молекулы возбудителя в пробе.

Вирусные инфекции, определяемые методом ПЦР

Вирусы — это внутриклеточные паразиты, которые встраивают свой генетический материал в клетки хозяина. Метод ПЦР идеально подходит для их обнаружения, так как напрямую ищет вирусную РНК или ДНК. Ниже представлен список основных вирусных инфекций, диагностируемых этим способом.

• Вирусы гепатитов B, C, D (HBV, HCV, HDV). ПЦР-анализ крови позволяет не только подтвердить наличие вируса, но и определить его концентрацию (вирусную нагрузку), что критически важно для контроля эффективности лечения.
• Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Метод используется для ранней диагностики (в период «серонегативного окна», когда антитела еще не выработались) и для мониторинга вирусной нагрузки у пациентов, получающих антиретровирусную терапию.
• Вирусы герпеса. Сюда входят вирус простого герпеса 1 и 2 типов, вирус ветряной оспы (Varicella-zoster), вирус Эпштейна — Барр, цитомегаловирус, а также вирусы герпеса 6, 7 и 8 типов. Исследуемым материалом могут быть кровь, слюна, соскобы со слизистых оболочек.
• Вирус папилломы человека (ВПЧ). ПЦР-тестирование позволяет не только выявить наличие ВПЧ, но и определить его конкретный тип, в том числе онкогенные штаммы высокого риска (например, 16, 18, 31, 33), которые могут вызывать рак шейки матки.
• Респираторные вирусы. Широко используется для диагностики гриппа (типы A и B), парагриппа, респираторно-синцитиального вируса, аденовирусов, риновирусов и, конечно, коронавирусов (включая SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19). Материалом служат мазки из носоглотки и ротоглотки.
• Энтеровирусы. Могут вызывать широкий спектр заболеваний, от легких простуд до серьезных поражений нервной системы, таких как менингит.
• Клещевой энцефалит. ПЦР-анализ крови или спинномозговой жидкости позволяет обнаружить вирус на ранней стадии заболевания.

Бактериальные инфекции в спектре ПЦР-диагностики

Многие бактерии сложно или долго культивировать в лабораторных условиях (проводить бактериологический посев). Полимеразная цепная реакция решает эту проблему, быстро и точно находя ДНК возбудителя. Особенно это актуально для выявления скрытых и хронических инфекций.

• Инфекции, передаваемые половым путем (ИППП). Это одна из самых частых областей применения ПЦР. Метод с высокой точностью выявляет хламидии (Chlamydia trachomatis), микоплазмы (Mycoplasma genitalium, Mycoplasma hominis), уреаплазмы (Ureaplasma urealyticum, Ureaplasma parvum), гонококки (Neisseria gonorrhoeae), бледную трепонему (Treponema pallidum — возбудитель сифилиса) и гарднереллу (Gardnerella vaginalis).
• Микобактерии туберкулеза (Mycobacterium tuberculosis). ПЦР-анализ мокроты, мочи или другого биологического материала позволяет быстро подтвердить или исключить туберкулез, в том числе у пациентов с отрицательными результатами микроскопии.
• Хеликобактер пилори (Helicobacter pylori). ДНК бактерии, вызывающей гастрит и язвенную болезнь, можно обнаружить в биоптатах слизистой оболочки желудка, кале или слюне.
• Боррелии (Borrelia burgdorferi). Возбудитель клещевого боррелиоза (болезни Лайма) может быть выявлен в крови или тканях кожи (биоптат из области укуса).
• Коклюш и паракоклюш (Bordetella pertussis, Bordetella parapertussis). Метод позволяет быстро диагностировать заболевание, что особенно важно у детей раннего возраста.
• Стрептококки и стафилококки. ПЦР используется для идентификации конкретных видов, например, Streptococcus pyogenes (вызывающего ангину и скарлатину) или метициллин-резистентного золотистого стафилококка (MRSA).

Диагностика грибковых инфекций и простейших с помощью полимеразной цепной реакции

Хотя для диагностики грибковых инфекций чаще используются микроскопия и культуральные методы, в некоторых случаях ПЦР незаменим. Это касается ситуаций, когда возбудитель трудно выделить или необходимо быстрое подтверждение диагноза.

• Грибы рода Candida. ПЦР-тест может использоваться для диагностики системного кандидоза или для выявления конкретных видов Candida, устойчивых к стандартной терапии.
• Трихомонады (Trichomonas vaginalis). Возбудитель урогенитального трихомониаза. ПЦР является «золотым стандартом» в диагностике этой инфекции благодаря своей высочайшей чувствительности.
• Токсоплазма (Toxoplasma gondii). ПЦР-анализ крови, околоплодных вод или спинномозговой жидкости крайне важен для диагностики острого токсоплазмоза, особенно у беременных женщин и людей с иммунодефицитом.
• Лямблии (Giardia lamblia). ДНК возбудителя можно обнаружить в образцах кала.

Комплексные ПЦР-исследования: когда нужно проверить все и сразу

Современная лабораторная диагностика позволяет проводить комплексные исследования, выявляя в одной пробе биоматериала сразу несколько потенциальных возбудителей. Такие панели особенно полезны, когда клиническая картина неясна или симптомы могут быть вызваны различными микроорганизмами. Примерами могут служить скрининги на ИППП, включающие от 4 до 12 и более возбудителей, или респираторные панели, одновременно тестирующие на грипп, коронавирус и другие ОРВИ. Существуют и специализированные исследования для оценки микрофлоры урогенитального тракта (например, «Фемофлор» для женщин и «Андрофлор» для мужчин), которые с помощью ПЦР в реальном времени определяют не только наличие, но и количество различных бактерий, давая полную картину состояния микробиоценоза.

Таблица: Сравнительная характеристика возбудителей, выявляемых с помощью ПЦР

Для наглядности и лучшего понимания возможностей метода ниже приведена сводная таблица, которая систематизирует информацию о типах возбудителей и биоматериале для исследования.

Когда метод ПЦР может дать неточный результат

Несмотря на высокую точность, важно понимать, что полимеразная цепная реакция, как и любой другой лабораторный метод, не является безошибочной. Ложноотрицательный результат (когда инфекция есть, а тест ее не показывает) может быть связан с неправильным забором или хранением биоматериала, слишком ранним сроком тестирования (когда возбудителя в пробе еще нет) или мутацией микроорганизма в том участке генома, на который нацелены праймеры. Ложноположительный результат (когда инфекции нет, а тест положительный) встречается реже и обычно связан с контаминацией — загрязнением пробы чужеродной ДНК в лаборатории. Именно поэтому так важно обращаться в проверенные лаборатории с высоким контролем качества и всегда интерпретировать результаты анализа только вместе с лечащим врачом, который учтет вашу клиническую картину, а также жалобы и данные других обследований.

Список литературы

1. Покровский В. И., Пак С. Г., Брико Н. И., Данилкин Б. К. Инфекционные болезни и эпидемиология: учебник. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. — 1008 с.
2. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: учебник / под ред. В. В. Зверева, М. Н. Бойченко. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. — 448 с.
3. Клинические рекомендации «Урогенитальные заболевания, вызванные Mycoplasma genitalium». Российское общество дерматовенерологов и косметологов. — М., 2021. — 36 с.
4. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение / пер. с англ. — М.: Мир, 2002. — 589 с.
5. World Health Organization. Laboratory testing for coronavirus disease (COVID-19) in suspected human cases: interim guidance, 2 March 2020. WHO/COVID-19/laboratory/2020.5.