Примітки:

1. Білки, які не зв’язалися з інсуліновим сорбентом ;

2. Білки, які зв’язалися з інсуліновим сорбентом (елюати з інсулінового сорбенту);

3. Елюати з інсулінового сорбенту, які не зв’язались з білком G;

4. Білки, елюйовані з сорбенту білок G-сефароза 4В (антитіла до інсуліну).

З даних електрофореграм видно, що застосування білок G-сефарози дає змогу розподілити БЗІ, отримані з інсулінового сорбенту, на дві фракції. Одна з них, за всіма ознаками, належить до білків імуноглобулінової природи – важких і легких ланцюгів IgG, з молекулярною масою близько 60 та 30 kДa. До складу другої фракції входять інші БЗІ. Електрофореграми білків, здатних зв’язуватись з інсуліном, але не реагувати з білком G (який має властивість з’єднуватись з Fc-фрагментом IgG), налічує значну кількість смуг, найвиразніша з яких розташована в зоні білків з молекулярною масою, притаманною альбумінам (66 kДa). Ще одна смуга, розташована над альбуміновою зоною, відповідає зоні трансферину (78 kДa). З даних літератури відомо, що у хворих на ЦД саме ці білки зазнають змін у кількісному відношенні [T. Sundsten et al., 2005]. Можна також припустити, що окрему групу БЗІ складають фрагменти a-субодиниць інсулінового рецептора з молекулярною масою біля 70 кДа. Що стосується інших БЗІ, які не сорбуються на білок G-сефарозі, то їх ідентифікація потребує подальших досліджень, оскільки для висновку щодо належності окремих смуг у всіх представлених електрофореграмах до певного типу білків необхідні додаткові дослідження їх і перш за все – імуноблотинг з використанням, наприклад МКА до альбуміну, трансферину, окремих фрагментів імуноглобулінів (Fc, Fab) та до інших білків.

Враховуючи те, що значна частина виділених БЗІ за всіма ознаками належить до імуноглобулінів, які відіграють суттєву роль при різноманітних патофізіологічних станах, ми вважали за доцільне дослідити їх детальніше. Це спонукало нас до опрацювання власного методу ІФА для визначення ІА та ІАА в сироватках крові людей. У подальшому цей метод планувалось використати для визначення їх вмісту в усіх білкових фракціях, виділених методом поетапної афінної хроматографії з сироваток крові здорових людей та хворих на ЦД.

При відпрацюванні початкового етапу – зв’язування антигену з твердою фазою, були апробовані планшети типів “PoliSorp”, “MediSorp” та “MaxiSorp” виробництва фірм “Dynatech” і “Nunc”. Ми дійшли висновку, що для нашої мети найбільш придатні планшети типу “MediSorp” і всю подальшу роботу проводили з використанням саме цих носіїв.

Для розведення сироваток та блокування неспецифічного зв’язування сироваткових білків із вільними від інсуліну місцями на планшеті використовували розчин знежиреного молока в 0,1 М фосфатно-сольовому буферному розчині з додаванням твіну 20.

При визначенні оптимальної концентрації інсуліну, необхідної для сорбції на твердій фазі, використовували кристалічний напівсинтетичний інсулін людини виробництва фірми “Hoechst”. Показано, що застосування розчину інсуліну з концентрацією 25 мкг / мл є найбільш вдалим, оскільки в цьому випадку співвідношення ОГ всіх позитивних за вмістом ІА сироваток (0,423) до ОГ всіх негативних (0,051) – найкраще (табл. 1). Збільшення концентрації інсуліну в розчинах для сорбції (50 мкг / мл) не призводило до суттєвого поліпшення результатів. Проте, використання інсуліну в високих концентраціях може призвести до нашарування молекул гормону, які під час відмивання зсуваються й частково видаляються разом із промивним розчином (0,1 М фосфатно-сольовий буферний розчин з 0,05 % тритоном Х-100).

Незважаючи на те, що при використанні розчинів з меншим вмістом інсуліну реєструються вищі значення ОГ, існує можливість отримати хибно-позитивні результати за рахунок сорбції ІgG сироватки крові з “вільними” місцями в лунках планшетів (див. результати визначення вмісту ІА в сироватках № 482 і № 468).

Таблиця 1

Результати визначення антиінсулінових антитіл у сироватках крові здорових людей та хворих на цукровий діабет при використанні різних концентрацій напівсинтетичного інсуліну людини (“Hoechst”) у розчині для сенсибілізації планшетів “Dynatech”

Примітки: тло – проба без сироватки; жирним шрифтом позначено ОГ, що перевищує граничне значення; курсивом позначено ОГ, що знаходиться в межах граничних значень; результати представлено в одиниця ОГ.

При опрацюванні методу проводились експерименти, мета яких полягала у з’ясуванні можливості використання інсулінів різного походження та виробництва різних фірм для сенсибілізації твердої фази. Це мало суто практичний інтерес, бо дає змогу, у разі потреби, замінити інсулін людини фірми “Hoechst”, на інший – з таким же ефектом. Для цього відібрали кристалічні інсуліни людини та свині, лікарські форми інсулінів, а для порівняння – А21-монодезамідоінсулін (табл. 2).

Як видно з табл. 2, при визначенні вмісту ІА в одних і тих самих сироватках, отримано подібні результати (ОГ/ГЗ негативних зразків від 0,021 до 0,028; ОГ/ГЗ позитивних зразків від 2,61 до 3,61) при використанні всіх інсулінів, крім А21-монодезамідоінсуліну (ОГ/ГЗ негативних зразків 0,013, а позитивних – 0,99), що можна пояснити наявністю в нього специфічних антигенних детермінант.

Таблиця 2

Вміст антитіл до інсуліну у відібраних позитивних та негативних сироватках крові людей за умов сенсибілізації планшетів різними інсулінами

Примітки:

1. Результати представлені як співвідношення ОГ/ГЗ, де ОГ – оптична густина проби, ГЗ – граничне значення в системі.

2. Жирним шрифтом виділено значення, які перевищують граничні.

3. Сироватки: В-к, М-ко, 46 – здорових людей; 449, 470, 79 – хворих на ЦД (негативні за вмістом антитіл до інсуліну); 102, 151, 171, 423, 506, 554 – хворих на ЦД (позитивні за вмістом антитіл до інсуліну).

4. Використані інсуліни: біосинтетичний кристалічний інсулін людини: 1 – “Lilly” (США), 2 –“Novo Nordisk” (Данія); напівсинтетичний кристалічний інсулін людини “Hoechst” (Німеччина) – 3; біосинтетичний інсулін людини “Актрапід НМ” (“Novo Nordisk”) – 4; напівсинтетичний інсулін людини “Інсуман Рапід” (“Індар”, Україна); інсулін свині кристалічний (“Hoechst”) – 6; інсулін свині “Актрапід МС” (“Novo Nordisk”) – 7, “Моноінсулін МК” (“Індар”) – 8; аналог інсуліну людини “NovoRapid” (“Novo Nordisk”) – 9; кристалічний A21-монодезамідоінсулін людини (“Novo Nordisk”) – 10.

Важлива умова успішного проведення ІФА – підбір кон’югату вторинних антитіл до Іg людини з ферментом та його концентрації, оскільки при високій концентрації кон’югату спостерігається надлишкове неспецифічне зв’язування його з носієм, а при низьких концентраціях – чутливість аналізу може знижуватись в результаті уповільненого перетворення субстрату на продукт ферментативної реакції. До такого ж висновку дійшли й інші дослідники [А.В. Масяго, 2002; Н.В. Іванська, 2003].

У процесі роботи ми випробували не тільки МКА до ІgG людини, мічені пероксидазою хрону, але й поліклональні антитіла (ПКА) до всіх класів імуноглобулінів, одержані шляхом імунізації кіз (Всеросійський інститут сільськогосподарських технологій, Москва). Розведення кон’югату з МКА становило 1: 100 000, з ПКА – 1:10 000 (табл. 3).

Таблиця 3

Вміст ІА та ІАА в сироватках крові хворих на цукровий діабет

з використанням різних кон’югатів

Примітки:

1. Тло – проба без внесення сироватки.

2. МКА-Пх – моноклональні антитіла до імуноглобулінів людини класу G, мічені пероксидазою хрону.

3. ПКА-Пх – поліклональні антитіла до імуноглобулінів людини класу G, мічені пероксидазою хрону.

Як видно з представлених даних, реакція деяких сироваток (34, 42, 6, 10, 423) в ІФА була інтенсивніша з МКА, ніж з ПКА; з іншими сироватками (38, 99, 482) отримано протилежні результати. Пояснення цьому може полягати як в гетерогенності ІА та ІАА в цих зразках щодо їхньої спорідненості, так і в належності їх до різних підкласів IgG. ПКА, навіть проти однієї – єдиної антигенної детермінанти, гетерогенні як за структурою активного центра, так і за фізико-хімічними властивостями. У тому випадку, коли антиген полівалентний, як наприклад інсулін, в сироватці крові утворюються антитіла, які направлені проти кожної окремої детермінанти (епітопа); це призводить до ще більшого урізноманітнення антитіл. Усі ці фактори впливають на гетерогенність антитіл та обумовлюють певні труднощі при дослідженні їх структури та визначенні вмісту в крові [А.М. Егоров, 1991].

На початкових етапах розробки імуноферментного методу як хромоген використовували ОФД, який потребує дотримання особливих умов безпеки, пов’язаних з канцерогенними властивостями цієї речовини. Хоча ОФД і досі включають у деякі комерційні імуноферментні набори, та все ж останнім часом більш безпечним хромогеном вважають ТМБ, оскільки він сам та його метаболіти не проявляють мутагенної та канцерогенної дії [Н.В. Іванська, 2003]. З даних порівняльного аналізу хромогенів ОФД та ТМБ випливає, що при використанні обох хромогенів різниці в отриманих результатах практично немає, тому в подальшому застосовували ТМБ.

Розроблений імуноферментний метод використано для обстеження дорослих хворих на ЦД та донорів (табл. 4). Отримані результати значною мірою збігаються з даними, які наводяться в літературних джерелах [Ueno H. et al., 1994; Schloot N.C. et al., 1997; Zigler A.G. et al., 1999;].

Таблиця 4

Результати виявлення антитіл до інсуліну в сироватках крові дорослих людей опрацьованим імуноферментним методом

Примітки: 1) +Iнс. – хворі на ЦД-2, які отримували препарати інсуліну; 2) -Iнс. – хворі на ЦД-2, які не отримували препарати інсуліну; * – достовірно стосовно групи донорів (за критерієм ч ² ).

Опрацьований метод використали також для визначення вмісту ІА та ІАА в сироватках крові різних груп дітей. У жодної здорової дитини не було виявлено ІАА, в той час як у групі ризику захворювання на ЦД-1 ІАА були наявні в 5,71 % дітей. Серед дітей, хворих на ЦД-1, ІА та ІАА знайдено в 16,67 % осіб. Таким чином, показано, що розроблений імуноферментний метод придатний для визначення ІА та ІАА в сироватках крові дорослих і дітей.

Основні діагностичні характеристики будь-якого методу, які свідчать про його надійність – це чутливість, специфічність та відтворюваність отримуваних результатів.

Встановлено, що специфічність розробленого імуноферментного методу становить 90,9 %, а чутливість – 82,4 %; внутрішньосерійний коефіцієнт варіації складає 9,09 % для негативних зразків і 3,53 % для позитивних, а міжсерійний – 4,34 % для негативних зразків і 5,5 % для позитивних.

На основі розробленого твердофазного імуноферментного методу для визначення вмісту антитіл до ендогенного або екзогенного інсулінів у співавторстві з працівниками НВК “Діапроф-Мед” було створено тест-систему, яку назвали “ІФА-АТ-інс”.

Розроблену систему “ІФА-АТ-інс” порівнювали з комерційною імуноферментною тест-системою “ORG-520” (“ORGentech”, Німеччина). Деяка різниця в результатах визначення ІА обома методами може бути зумовлена різними способами оцінки граничної зони та особливостями застосованих кон’югатів.

Підсумовуючи отримані результати, можна зробити висновок, що тест-система “ІФА-АТ-інс” подібна до імуноферментної комерційної “Anti-insulin ORG-520”, відповідає вимогам, поставленим до тест-систем на основі ІФА для визначення ІА та ІАА і може бути використана для виявлення їх у сироватках крові людей.

Тест-систему “ІФА-АТ-інс” порівнювали також з комерційним радіоімунним набором “IA-AIA CIS biointernational” (Франція). При цьому проведено дві серії досліджень. Для першої серії експериментів відібрали сироватки крові 10 донорів та 79 хворих на ЦД, серед яких 48 хворих на ЦД-1 і 31 – на ЦД-2. Для другої серії відібрали сироватки від 92 хворих на ЦД-1 та ЦД-2.

У першій серії експериментів при дослідженні 48 сироваток крові від хворих на ЦД-1 методом ІФА зафіксовано 14 позитивних сироваток, 32 негативні і два сумнівних зразки. Аналіз тих же сироваток методом РІА виявив 11 позитивних та 20 негативних зразків, у 15 сироватках зв’язування міченого інсуліну з ІА становило або було менше за 20 %, тобто ІА містились в низьких титрах. З 31 сироватки крові від хворих на ЦД-2методом ІФА визначено 2 позитивних і 29 негативних зразків,а методом РІА – 2 і 27 сироваток, відповідно. Останнім методом виявлено також 2 сироватки з низькими титрами ІА. При дослідженні донорських сироваток розбіжностей між отриманими результатами не виявлено.

Постановка другої серії експериментів принципово не відрізнялась від першої. Після визначення ІА у сироватках крові хворих на ЦД невідповідні результати отримано в 5 зразках.

Таким чином, після дослідження сироваток крові хворих на ЦД тест-системою “ІФА-АТ-інс” та “IA-AIA CIS biointernational” виявилось, що у деяких випадках отримані результати не співпадають. Подібні розбіжності спостерігали й інші дослідники [L.Nell et al., 1989; K.F. Federlin, 1993; D. Devendra et al., 2003, 2004]. Пояснення цього може полягати в тому, що визначення антитіл проведено методами, які суттєво відрізняються один від одного. При застосуванні РІА, в якому використовують поліетиленгліколь, крім ІА та ІАА можуть осаджуватись й інші БЗІ, і тим самим призводити до завищення вмісту визначених ІА та ІАА. Цим можна пояснити і значну кількість сироваток з невеликим (7-20) відсотком зв’язування з ¹²⁵ І-інсуліном, які, згідно з інструкцією, слід відносити до позитивних.

Існують певні труднощі в інтерпретації результатів визначення ІА та ІАА у людей з ЦД. Вони полягають у тому, що в цієї категорії хворих, в залежності від віку, тривалості інсулінотерапії, типу ЦД, а також особливостей імунного статусу організму, утворюються ПКА з високою або низькою афінністю проти різних епітопів інсуліну. Слід також брати до уваги, що ендогенний або екзогенний інсулін, який міститься в сироватці хворих, здатен зв’язуватись з ІА та ІАА, утворюючи комплекси інсулін-антитіло, і тим самим змінювати кількість ІА або ІАА при визначені різними методами.

Оскільки при порівнянні тест-системи “ІФА-АТ-інс” з комерційною радіоімунною “Cis biointernational” результати визначення ІА та ІАА у частині зразків крові хворих на ЦД не співпадали, то для з’ясування можливих причин розбіжності та для більш детального дослідження БЗІ застосовували поетапну афінну хроматографію таких сироваток на сорбентах з інсуліном та білком G.

Методом поетапної афінної хроматографії з сироваток крові різних хворих на ЦД і здорових людей було виділено білкові фракції, що мають властивість зв’язуватись з інсуліном. Для цього були проаналізовані зразки сироваток крові хворих на ЦД, де кількість ІА та ІАА, визначених методами ІФА та РІА, суттєво відрізнялась (табл. 5).

Таблиця 5

Кількість білка, виділеного методом поетапної афінної хроматографії

з 1 мл сироватки крові хворих на ЦД та донорів

Примітка: Н/д – не досліджувалось

Загальна особливість перших трьох таких сироваток (Ф-в, Т-ч, М-я) така, що при дослідженні вмісту ІА та ІАА методом ІФА вони визначені як негативні, а при використанні РІА – як позитивні. З певною пересторогою можна вважати за контрольні дві інші сироватки хворих на ЦД-1 (Б-в, Т-в), в яких не знайшли ІА та ІАА обома застосованими методами.

З одержаних даних витікає, що в досліджених зразках крові міститься різна кількість БЗІ, проте не всі вони належать до білків імуноглобулінової природи.

Однак ці результати свідчили тільки про різницю в кількості білків, виділених на обох типах сорбентів з сироваток крові хворих на ЦД та донорів; фракції, вимиті з названих сорбентів, не були досліджені на вміст ІА. Ми вважали за доцільне провести аналогічні дослідження окремих сироваток, в яких при проведенні РІА і ІФА була розбіжність щодо вмісту ІА. Використання поетапної афінної хроматографії для таких зразків з подальшим аналізом отриманих фракцій методом ІФА дало можливість обґрунтованіше стверджувати про наявність або відсутність ІА та ІАА у нативних сироватках. Результати проведених досліджень наведено в табл. 6.

Таблиця 6

Вміст ІА у фракціях, одержаних після поетапного розподілу методом афінної хроматографії сироваток крові хворих на ЦД-1 на сорбентах інсулін-сефароза та білок G-сефароза

Примітка: Iнс. – інсулін, + – позитивний зразок; ± – сумнівний зразок; - – негативний зразок за вмістом ІА, визначених даними методами.

Отримані дані можна проаналізувати таким чином. Якщо у разі визначення ІА та ІАА в сироватках крові людей методами РІА та ІФА результати визначення вмісту цих антитіл збігаються (сироватки


8-09-2015, 23:22