Серотип

Серотип или серовар е посебна варијација во рамките на еден вид бактерии или вируси или меѓу бели крвни зрнца на различни индивидуи. Овие микроорганизми, вируси или клетки се класифицираат заедно врз основа на нивните површински антигени, што овозможува епидемиолошка класификација на организмите на ниво под видот.^[1][2][3]Група на серовари со заеднички антигени се нарекува серогрупа или понекогаш серокомплекс.

Два серотипа 1а и 1б со антигени 2а и 2б на површината, кои се препознаваат преку две различни антитела, 3а и 3б, соодветно

Серотипизацијата често игра суштинска улога во одредувањето на видовите и подвидовите. Родот на бактерии салмонела, на пример, е утврдено дека има над 2600 серотипови. Vibrio cholerae, видот на бактерии што предизвикува колера, има над 200 серотипови, базирани на клеточни антигени. Забележано е дека само два од нив произведуваат моќен ентеротоксин што резултира со колера: О1 и О139,

Серотиповите биле откриени во хемолитичните стрептококи од страна на американскиот микробиолог Ребека Ленсфилд во 1933 година.^[4]

Постапка

Серотипизацијата е процес на одредување на серотипот на организмот, со користење на подготвени антисери кои се врзуваат за збир на познати антигени. Некои антисери откриваат повеќе познати антигени и се познати како поливалентни или широки; други се едновалентни. На пример, она што некогаш било опишано како HLA-A9 сега е поделено на два поспецифични серотипови („сплит антигени“), HLA-A23 и HLA-A24. Како резултат на тоа, А9 сега е познат како „широк“ серотип.^[5] За организми со многу можни серотипови, прво добивањето на поливалентно појавување може да го намали бројот на потребни тестови.^[6]

Поврзувањето меѓу површинскиот антиген и антисерумот може експериментално да се набљудува во многу форми. Голем број видови бактерии, вклучително и Стрептококус пнеумониае, ја прикажуваат задушната реакција видлива под микроскоп.^[7] Други, како што се Шигела (и Escherichia coli) и Салмонела, традиционално се откриваат со помош на тест за аглутинација на слајд.^[6][8] HLA типовите првично се одредуваат со тестот за фиксација на комплементот.^[9] Поновите процедури вклучуваат тест за фиксација на латекс и разни други имуноанализи.

„Молекуларната серотипизација“ се однесува на методи кои го заменуваат тестот заснован на антитела со тест заснован на секвенцата на нуклеинска киселина – затоа всушност претставува еден вид на генотипизација. Со анализа на кои површински антиген-дефинирачки алели се присутни, овие методи можат да дадат побрзи резултати. Сепак, нивните резултати можеби не се согласуваат секогаш со традиционалната серотипизација, бидејќи тие може да не ги земат предвид факторите кои влијаат на експресијата на гените што го одредуваат антигенот.^[10][11]

Улога во трансплантацијата на органи

Аглутинација на HLA-A3 позитивни црвени крвни зрнца со анти-А3 алореактивни антисери кои содржат Анти-A3 IgM

Имунолошкиот систем е способен да препознае клетка како „себе“ или „не-себе“ според серотипот на таа клетка. Кај луѓето, тој серотип е во главно определен од хуманиот леукоцитен антиген (HLA), човечката верзија на главниот комплекс на хистокомпатибилност. Клетките утврдени како не-себе обично се препознаваат од имунолошкиот систем како туѓи, предизвикувајќи имун одговор, како што е хемаглутинација. Серотиповите во голема мера се разликуваат помеѓу поединците; затоа, ако клетките од еден човек (или животно) се воведат во друг случаен човек, тие клетки често се одредуваат како не-себе бидејќи не се совпаѓаат со својот серотип. Поради оваа причина, трансплантациите помеѓу генетски неидентични луѓе често предизвикуваат проблематичен имунолошки одговор кај примателот, што доведува до отфрлање на трансплантацијата. Во некои ситуации, овој ефект може да се намали со серотипизирање и на примателот и на потенцијалните донатори за да се одреди најблиското HLA совпаѓање.^[12]

Антигени на човечки леукоцити

Серотипови според HLA (MHC) локус

Локус HLA	# на серотипови	Широки антигени	Сплит антигени
А	25	4	15
Б	50	9
C *	12	1
DP	21	4
DQ	8	2
DP*
*DP и многу Cw бараат SSP-PCR за пишување.

Бактерија

Повеќето бактерии произведуваат антигенски супстанции на надворешната површина кои може да се разликуваат со серотипизација.

• Речиси сите видови на грам-негативните бактерии произведуваат слој од липополисахарид на надворешната мембрана. Најоддалечениот дел од LPS достапен за антителата е О антигенот. Варијацијата во антигенот О може да биде предизвикана од генетските разлики во биосинтетичкиот пат или транспортерот што се користи за преместување на градежните блокови кон надворешноста на клетката.^[13]
• Камшичињата (Флагелите) на подвижните бактерии се нарекуваат Х антиген во серотипизацијата. Генетски разлики во неколку минути во компонентите на флагелите доведуваат до варијации што може да се детектираат со антитела.^[14]
• Некои бактерии произведуваат полисахаридна капсула, наречена К антиген во серотипизацијата.^[15]

Антигените на LPS (O) и капсулата (K) се самите важни фактори на патогеност.^[6][15]

Некои антигени се непроменливи меѓу таксономската група. Присуството на овие антигени не би било корисно за класификација на пониско од нивото на видот, но може да даде информација за идентификација. Еден пример е заедничкиот ентеробактериски антиген (ECA), универзален за сите ентеробактерии ^[16]

Escherichia coli

Escherichia coli има 187 можни О антигени (6 подоцна отстранети од списокот, 3 всушност не произведуваат LPS),^[17] 53 Х антигени,^[18] и најмалку 72 K антигени.^[19] Меѓу овие три, антигенот O има најдобра корелација со лоза; како резултат на тоа, антигенот O се користи за дефинирање на „серогрупата“ и исто така се користи за дефинирање на соеви во таксономијата и епидемиологијата.^[17]

Шигела

Шигелите се класифицирани само според нивниот О антиген, бидејќи тие се неподвижни и не произведуваат флагели. Од четирите „видови“ има 15 + 11 + 20 + 2 = 48 серотипови.^[6] Некои од овие О антигени имаат еквиваленти во Escherichia coli, кои исто така кладистички вклучуваат Шигела.^[20]

Салмонела

Шемата за Кауфман-Вајт класификацијата е основа за именување на разновидните серовари на салмонела. До денес, идентификувани се повеќе од 2600 различни серотипови.^[21] Серотипот на салмонела се одредува со уникатната комбинација на реакции на антигени на клеточната површина. За салмонела, се користат антигените O и Х.^[22] Постојат два вида салмонела : Салмонела бонгори и Тифусна салмонела. Тифусна салмонела може да се подели на шест подвидови. Процесот за идентификација на сероварот на бактеријата се состои од пронаоѓање на формулата на површинските антигени кои ги претставуваат варијациите на бактериите. Традиционалниот метод за одредување на формулата на антигенот е преку реакции на аглутинација на слајдови. Аглутинацијата помеѓу антигенот и антителото се прави со специфичен антисерум, кој реагира со антигенот за да произведе маса. Антигенот O се тестира со бактериска суспензија од агар плоча, додека антигенот Х се тестира со бактериска суспензија од култура на супа. Шемата го класифицира сероварот во зависност од неговата антигенска формула добиена преку реакциите на аглутинација.^[8] Дополнителни методи за серотипизација и алтернативни методологии за подтипирање биле разгледани од Ватиау и сор.^[23]

Стрептококи

S. pneumoniae има 93 капсуларни серотипови. 91 од овие серотипови користат ензимски пат Wzy. Патеката Wzy се користи од речиси сите грам-позитивни бактерии, од лактококи и стрептококи (егзополисахид), а исто така е одговорн за грам-негативните капсули од групата 1 и 4.^[24]

Други организми

Голем број други организми може да се класифицираат со помош на препознавање со антитела.

• Патогенот на маларија, Plasmodium falciparum е познат по многуте варијанти на површински антигени.^[25] Одреден кандидат за вакцина е дизајниран да ги покрие сите овие серотипови.^[26]
• Toxoplasma gondii може да се класифицира во серотипови.^[27]
• Trypanosoma cruzi, која предизвикува Шагасова болест, може да се серотипира со употреба на цели паразити.^[28]