Введение

Отличительные варианты внутри вида бактерий или вирусов, или среди иммунных клеток.

Серотип или серовар – это отличительный вариант внутри вида бактерий или вирусов, или среди иммунных клеток разных людей. Эти микроорганизмы, вирусы или клетки классифицируются вместе на основе их поверхностных антигенов, что позволяет проводить эпидемиологическую классификацию организмов на уровне ниже видового. Группа сероваров с общими антигенами называется серогруппой или иногда серокомплексом. Серотипирование часто играет важную роль в определении видов и подвидов. Например, у бактерий рода Salmonella установлено более 2600 серотипов. Вибриохолера, вид бактерий, вызывающий холеру, имеет более 200 серотипов, основанных на клеточных антигенах. Только два из них, как было установлено, продуцируют мощный энтеротоксин, вызывающий холеру: O1 и O139. Серотипы были впервые обнаружены в гемолитических стрептококках американским микробиологом Ребеккой Лэнсфилд в 1933 году.

Процедура

Серотипирование – это процесс определения серотипа организма с использованием подготовленных антисывороток, которые связываются с набором известных антигенов. Некоторые антисыворотки распознают несколько известных антигенов и называются поливалентными или широкими; другие – моновалентными. Например, то, что ранее описывалось как HLA A9, теперь подразделяется на два более специфических серотипа ("разделённые антигены") – HLA A23 и HLA A24. В результате, A9 теперь считается "широким" серотипом. Для организмов с большим числом возможных серотипов, первоначальное получение поливалентного соответствия может уменьшить количество необходимых тестов. Другие, такие как шигеллы (и E. coli) и сальмонеллы, традиционно обнаруживаются с помощью реакции агглютинации на стекле. Более современные методы включают тест латекс-агглютинации и различные другие иммуноанализы. "Молекулярная серотипизация" относится к методам, заменяющим тест, основанный на антителах, тестом, основанным на последовательности нуклеиновых кислот – и, следовательно, фактически являющимся разновидностью генотипирования. Анализируя, какие аллели, определяющие поверхностные антигены, присутствуют, эти методы могут давать более быстрые результаты. Однако их результаты могут не всегда совпадать с результатами традиционного серотипирования, поскольку они могут не учитывать факторы, влияющие на экспрессию генов, определяющих антиген.

Роль в трансплантации органов

Иммунная система способна распознавать клетку как "свою" или "чужую" в зависимости от серотипа этой клетки. У человека этот серотип в значительной степени определяется человеческим лейкоцитарным антигеном (HLA), человеческой версией главного комплекса гистосовместимости. Клетки, определенные как чужие, обычно распознаются иммунной системой как инородные, что вызывает иммунный ответ, например, гемагглютинацию. Серотипы значительно различаются у разных людей; поэтому, если клетки одного человека (или животного) вводятся другому случайному человеку, эти клетки часто распознаются как чужие, поскольку они не соответствуют серотипу реципиента. По этой причине трансплантации между генетически неидентичными людьми часто вызывают нежелательный иммунный ответ у реципиента, приводящий к отторжению трансплантата. В некоторых случаях этот эффект можно уменьшить, определяя серотипы как реципиента, так и потенциальных доноров для выявления наиболее близкого соответствия HLA.

Антигены лейкоцитов человека

+Серотипы в соответствии с локусом HLA (МНС) Локус HLA Количество серотипов Широкие антигены Разделенные антигены A 25 4 15 B 50 9 C* 12 1 DR 21 4 DQ 8 2 DP* *Для типирования DP и многих Cw требуется SSP ПЦР.

Бактерии

Большинство бактерий продуцируют антигенные вещества на внешней поверхности, которые можно различить с помощью серотипирования. Почти все виды грамотрицательных бактерий продуцируют на внешней мембране слой липополисахарида. Наиболее внешняя часть ЛПС, доступная для антител, – это O-антиген. Вариации в O-антигене могут быть вызваны генетическими различиями в биосинтетическом пути или транспортером, используемым для перемещения строительных блоков наружу клетки. Жгутики подвижных бактерий называются H-антигеном при серотипировании. Незначительные генетические различия в компонентах жгутиков приводят к вариациям, обнаруживаемым антителами. Некоторые бактерии продуцируют полисахаридную капсулу, называемую K-антигеном при серотипировании. Антигены ЛПС (O) и капсулы (K) сами по себе являются важными факторами патогенности.

Э. коли

E. coli имеет 187 возможных O-антигенов (6 позднее исключены из списка, 3 из которых на самом деле не производят ЛПС), 53 H-антигена и не менее 72 K-антигенов. Из этих трех O-антиген обладает наилучшей корреляцией с линиями, поэтому он используется для определения "серогруппы", а также для классификации штаммов в таксономии и эпидемиологии.

Сальмонеллы

Схема классификации Кауффмана-Уайта лежит в основе наименования множества сероваров сальмонелл. На сегодняшний день идентифицировано более 2600 различных серотипов. Серотип сальмонеллы определяется уникальной комбинацией реакций с поверхностными антигенами клеток. Для сальмонелл используются O и H антигены. Существует два вида сальмонелл: Salmonella bongori и Salmonella enterica. Salmonella enterica подразделяется на шесть подвидов. Процесс идентификации серовара бактерии заключается в определении формулы поверхностных антигенов, отражающей вариации бактерий. Традиционным методом определения антигенной формулы является реакция агглютинации на предметном стекле. Агглютинация между антигеном и антителом осуществляется с использованием специфической антисыворотки, которая реагирует с антигеном, образуя осадок. Антиген O исследуется с бактериальной суспензией из агарной культуры, в то время как антиген H – с бактериальной суспензией из жидкой культуры. Серовар классифицируется согласно схеме в зависимости от его антигенной формулы, полученной в результате реакций агглютинации. Дополнительные методы серотипирования и альтернативные методы субтипирования рассмотрены в работе Wattiau et al.

Стрептококк

Streptococcus pneumoniae имеет 93 капсулярных серотипа. 91 из этих серотипов используют ферментный путь Wzy. Путь Wzy используется почти всеми грамположительными бактериями, лактококками и стрептококками (экзополисахаридами), а также отвечает за капсулы групп 1 и 4 грамотрицательных бактерий.

Другие организмы

Многие другие организмы можно классифицировать с помощью распознавания антителами. Возбудитель малярии Plasmodium falciparum печально известен своими многочисленными вариантами поверхностных антигенов. Определенный кандидат в вакцины разработан для охвата всех этих серотипов. Toxoplasma gondii можно классифицировать по серотипам. Trypanosoma cruzi, вызывающий болезнь Шагаса, можно серотипировать, используя целые паразиты.