Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Mycobacterium bovis при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота

Определены уровни антител против рекомбинантных аналогов антигенов Mycobacterium bovis rMPB63 и rMPB83, а также против деривата туберкулина PPD в 94 образцах сывороток крови крупного рогатого скота. Предложена схема статистического анализа распределений уровня антител к исследованным антигенам с пом...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Цитология и генетика
Дата:	2010
Автори:	Редчук, Т.А., Короткевич, Н.В., Кабернюк, А.А., Олейник, Е.С., Лабынцев, А.Ю., Романюк, С.И., Колибо, Д.В., Бусол, В.А., Комисаренко, С.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України 2010
Теми:	Оригинальные работы
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66792
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Mycobacterium bovis при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота / Т.А. Редчук, Н.В. Короткевич, А.А. Кабернюк, Е.С. Олейник, А.Ю. Лабынцев, С.И. Романюк, Д.В. Колибо, В.А. Бусол, С.В. Комисаренко // Цитология и генетика. — 2010. — Т. 44, № 5. — С. 23-30. — Бібліогр.: 32 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859673073058316288
author	Редчук, Т.А. Короткевич, Н.В. Кабернюк, А.А. Олейник, Е.С. Лабынцев, А.Ю. Романюк, С.И. Колибо, Д.В. Бусол, В.А. Комисаренко, С.В.
author_facet	Редчук, Т.А. Короткевич, Н.В. Кабернюк, А.А. Олейник, Е.С. Лабынцев, А.Ю. Романюк, С.И. Колибо, Д.В. Бусол, В.А. Комисаренко, С.В.
citation_txt	Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Mycobacterium bovis при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота / Т.А. Редчук, Н.В. Короткевич, А.А. Кабернюк, Е.С. Олейник, А.Ю. Лабынцев, С.И. Романюк, Д.В. Колибо, В.А. Бусол, С.В. Комисаренко // Цитология и генетика. — 2010. — Т. 44, № 5. — С. 23-30. — Бібліогр.: 32 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Цитология и генетика
description	Определены уровни антител против рекомбинантных аналогов антигенов Mycobacterium bovis rMPB63 и rMPB83, а также против деривата туберкулина PPD в 94 образцах сывороток крови крупного рогатого скота. Предложена схема статистического анализа распределений уровня антител к исследованным антигенам с помощью аппроксимации совокупностью кривых Гаусса по алгоритму Левенберга-Маркуардта. Полученные результаты указывают на возможность использования наряду с традиционным антигеном PPD рекомбинантных антигенов MPB63 и MPB83 для создания тест-систем, применимых при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота на уровне стад. Визначено рівні антитіл проти рекомбінантних аналогів антигенів Mycobacterium bovis rMPB63 та rMPB83, а також проти деривату туберкуліна PPD в 94 зразках сироваток крові великої рогатої худоби. Запропоновано схему статистичного аналізу розподілу рівня антитіл до досліджених антигенів за допомогою апроксимації сукупністю кривих Гаусса за алгоритмом Левенберга-Маркуардта. Наведені результати вказують на можливість використання поряд з традиційним антигеном PPD рекомбінантних антигенів MPB63 та MPB83 для створення тест-систем при діагностиці туберкульозу ВРХ на рівні стад. Antibody responses to purified protein derivate PPD of tuberculin and to antigens MPB63 and MPB83 of Mycobac- terium bovis were determined in bovine herd (94 adult animals). Statistical approach based on approximation by multiple Gaussians with Levenberg Marquardt algorithm for analysis of antibody level distribution against antigens examined was provided. Our results confirm that indirect ELISA with recombinant MPB83 and MPB63 as well as conventional PPD could be used for test-systems development for detection of cow tuberculosis infection at the herd level.
first_indexed	2025-11-30T14:32:03Z
format	Article
fulltext	УДК 616–002.5+577.27 Т.А. РЕДЧУК 1, Н.В. КОРОТКЕВИЧ 1, А.А. КАБЕРНЮК 1, Е.С. ОЛЕЙНИК 1, А.Ю. ЛАБЫНЦЕВ 1, С.И. РОМАНЮК 1, Д.В. КОЛИБО 1, В.А. БУСОЛ 2, С.В. КОМИСАРЕНКО 1 1 Институт биохимии им. А.В. Палладина НАН Украины, Киев 2 Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, Киев E8mail: rtakyiv@gmail.com CТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ АНТИТЕЛ К АНТИГЕНАМ MYCOBACTERIUM BOVIS ПРИ ДИАГНОСТИКЕ ТУБЕРКУЛЕЗА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА Определены уровни антител против рекомбинантных аналогов антигенов Mycobacterium bovis rMPB63 и rMPB83, а также против деривата туберкулина PPD в 94 образцах сывороток крови крупного рогатого скота. Предложена схема статистического анализа распреде� лений уровня антител к исследованным антигенам с по� мощью аппроксимации совокупностью кривых Гаусса по алгоритму Левенберга�Маркуардта. Полученные резуль� таты указывают на возможность использования наряду с традиционным антигеном PPD рекомбинантных ан� тигенов MPB63 и MPB83 для создания тест�систем, применимых при диагностике туберкулеза крупного ро� гатого скота на уровне стад. Введение. Туберкулез крупного рогатого ско� та (КРС) является не только проблемой для сельского хозяйства, поскольку наносит зна� чительный экономический ущерб, но и пред� ставляет собой угрозу для здоровья людей: в первую очередь для работников агропромыш� ленного комплекса и потребителей продукции животноводства. Факты инфицирования чело� века возбудителем этого заболевания (Micobac� terium bovis) отмечаются как в развивающихся [1], так и в развитых странах [2–5]. На протяжении многих лет в ветеринарной практике применяется кожная проба с исполь� зованием туберкулина, или PPD (purified pro� tein derivate), – сложной смеси антигенов воз� будителя туберкулеза. Этот метод наиболее распространен при диагностике туберкулеза в ряде стран, однако он не всегда позволяет по� лучить адекватный результат из�за влияния большого количества факторов на иммунный ответ к введенному туберкулину. В частности, на интенсивность реакции может оказывать влияние предшествующий контакт с непатоген� ными микобактериями, физиологическое сос� тояние организма и т.д. Кроме того, при тубер� кулезной инфекции зачастую развивается сос� тояние анергии, которое является причиной ложно�отрицательных результатов кожной пробы [6]. Поэтому для диагностики туберкулеза, как правило, применяют комплексную оценку ре� зультатов нескольких диагностических методов. Кроме различных модификаций кожной ту� беркулиновой пробы, используют интерферо� новый тест [7] и метод полимеразной цепной реакции для прямой детекции ДНК возбуди� теля [8]. Эти методы характеризуются доста� точно высокой чувствительностью и специфич� ностью анализа, однако на практике их обычно используют только для подтверждения диагно� за, поставленного с помощью более простых и доступных, а также менее дорогостоящих ме� тодик. Высокая себестоимость и необходи� мость использования для анализа сложного и дорогостоящего оборудования делает большин� ство современных и эффективных методов не пригодными для диагностики туберкулеза КРС на уровне стад. Поэтому задача разработки простых, недорогих и эффективных методов для диагностики туберкулеза остается актуаль� ной, поскольку оздоровление поголовья КРС требует проведения непрерывного мониторин� ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2010. № 5 23 © Т.А. РЕДЧУК, Н.В. КОРОТКЕВИЧ, А.А. КАБЕРНЮК, Е.С.ОЛЕЙНИК, А.Ю. ЛАБЫНЦЕВ, С.И. РОМАНЮК, Д.В. КОЛИБО, В.А. БУСОЛ, С.В. КОМИСАРЕНКО, 2010 га состояний эпизоотологического благополу� чия стад. В настоящее время наиболее активно разви� вается направление, связанное с применением для диагностики туберкулеза современных се� рологических методов (в первую очередь, им� муноферментного анализа (ИФА) [9] и имму� нохроматографии [10]), позволяющих выяв� лять антитела против антигенов возбудителя. Для успешного применения этих методов важно использование тех антигенов микобак� терий, которые являются наиболее иммуноген� ными и характерными только для патогенных штаммов Mycobacterium bovis, что позволяет дифференцировать их от вакцинных и сапро� фитных штаммов. Показано, что применение ИФА с использованием высокоиммуноген� ных пептидов из ряда микобактериальных ан� тигенов позволяет выявлять туберкулезную ин� фекцию до появления позитивной реакции в кожной пробе [11]. Кроме того, известно, что различные стадии протекания туберкулезной инфекции сопровождаются развитием иммун� ного ответа на разные антигены микобактерий [12]. Это делает возможным создание иммуно� ферментных тест�систем, которые позволяют не только диагностировать туберкулез, но и полу� чать дополнительную информацию о стадии заболевания. Поэтому в настоящее время иссле� дования многих лабораторий мира направлены на поиск наиболее перспективных антигенов микобактерий для создания диагностически эффективных антигенных смесей [13, 14]. Одним из новых подходов в диагностике инфекционных заболеваний КРС является анализ статистического распределения в стаде определенных с помощью ИФА уровней анти� тел к антигенам возбудителя. Этот подход был успешно применен для постадной диагности� ки других инфекционных заболеваний КРС в условиях стада, например, вирусной диареи – болезни слизистых оболочек (ВД�БС). Он по� зволил детектировать стада с присутствующим в персистентном состоянии возбудителем [15]. В случае туберкулезной инфекции наличие персистирующего возбудителя является одним из основных препятствий на пути оздоровле� ния стада. Поэтому анализ статистического распределения уровней антител к антигенам микобактерий может оказаться достаточно эффективным методом диагностики туберку� леза КРС в стаде [16]. Кроме того, системный подход в оценке эпизоотологического статуса стада позволяет избежать методологической проблемы выбора контролей в связи с тем, что статус отдельного животного в данном случае не играет определяющей роли. Ранее нами были получены рекомбинант� ные аналоги антигенов MPB63 и MPB83 Myco� bacterium bovis (rMPB63 и rMPB83) [17], кото� рые являются высокоиммуногенными и могут оказаться перспективными антигенами для новых диагностических тест�систем [18, 19]. В настоящей работе мы проанализировали воз� можность использования этих рекомбинантных антигенов для разработки метода постадной диагностики туберкулеза КРС, а также пред� ложили схему анализа статистического распре� деления уровня антител к ним. Применение ста� тистического анализа позволяет оценить эф� фективность использования для диагностики антигенов rMPB63 и rMPB83 в сравнении с традиционным антигеном PPD и сделать им� муноферментный тест более информативным для мониторинга стада. Материалы и методы. При помощи ИФА ис� следовали 94 образца сывороток крови КРС, отобранных у животных с отрицательными результатами туберкулиновой кожной пробы, поскольку животные с положительными ре� зультатами этого теста постоянно выбраковы� ваются из стада, а возможность выявления ту� беркулезной инфекции до появления пози� тивной реакции в кожной пробе является осо� бенно актуальной задачей [11]. Получение антигенов микобактерий. Анти� гены микобактерий rMPB63 и rMPB83 клони� ровали, экспрессировали в клетках E. coli и вы� деляли согласно методам, описанным ранее [17]. Был также использован коммерческий пре� парат антигена PPD (аллерген туберкулезный очищеный жидкий, ЗАТ «БІОЛІК», Украина). Определение уровней антител против анти� генов микобактерий. Антитела против антиге� нов микобактерий выявляли с помощью не� прямого ИФА по следующей методике. На каждом этапе все растворы вносили в объеме 100 мкл на лунку и инкубировали на протяже� нии 1 ч при 37 °С, после чего трижды промы� вали лунки дистиллированной водой. На пер� ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2010. № 524 Т.А. Редчук, Н.В. Короткевич, А.А. Кабернюк и др. вом этапе в 96�луночные плоскодонные план� шеты вносили раствор антигена (5 мкг/мл) в PBS (0,8 % NaCl, 0,25 % KCl, 0,144 % Na2HPO4 и 0,024 % KH2PO, рН 7,2). Затем после промывания вносили 1%�ный раствор сухого обезжиренного молока в PBS, далее до� бавляли сыворотки крови, разведенные 1:50 в ТФБ (PBS, содержащий 0,04 % Tween�20). Антитела к антигенам M. bovis проявляли конъюгатом антител козы против иммуногло� булинов коровы с пероксидазой («Sigma», США) в ТФБ. Далее в лунки планшета вноси� ли 0,5 мг/мл раствора ортофенилендиамина, содержащего 0,013 % перекиси водорода. Реакцию останавливали через 15 мин 2 М раствором серной кислоты в объеме 50 мкл без предварительной промывки. Измерение оптической плотности проводили на приборе MR 580, Microelisa Auto Reader («Bio�Tek», США) при длине волны 490 нм в двулучевом режиме. Статистическая обработка. Анализ нор� мальности распределения полученных данных был проведен согласно критериям Лиллие� форса [20] и Шапиро�Уилка [21]. С целью описания структуры выборки диаграмма ста� тистического распределения была аппрокси� мирована двумя или более кривыми Гаусса с использованием алгоритма Левенберга�Мар� куардта (Levenberg�Marquardt) [22]. Для кор� реляционного анализа рядов данных исполь� зован метод ранговой корреляции по Спирме� ну [23]. Результаты исследований и их обсуждение. Во всех образцах сывороток крови КРС с помо� щью непрямого ИФА были определены уров� ни антител против антигенов микобактерий rMPB63 и rMPB83, а также против PPD. Диаг� рамма статистических распределений, полу� ченных при обработке данных ИФА, представ� лена на рис. 1. Статистический анализ полученных нами распределений был проведен по следующей схеме. На первом этапе полученные данные ИФА были проанализированы с помощью стандартных методов описательной статисти� ки [24]. На втором этапе диаграмму статисти� ческого распределения уровней антител против каждого антигена аппроксимировали двумя или более кривыми Гаусса для описания структуры выборки. На третьем этапе был проведен кор� реляционный анализ полученных данных для антигенов rMPB63, rMPB83 и PPD. Для проверки нормальности распределения полученных данных ИФА были использованы два наиболее распространенных критерия. Сог� ласно критерию Лиллиефорса уровни антител к rMPB63 распределены по нормальному зако� ну, в то время как распределения уровней анти� тел к rMPB83 и PPD не являются нормальны� ми. В то же время применение более строгого критерия Шапиро�Уилка показало, что полу� ченные распределения не являются нормаль� ными во всех трех случаях (табл. 1). Отсутствие нормальности полученных рас� пределений связано, вероятно, с тем, что изу� чаемые выборки являются комплексными, т.е. состоят из нескольких подвыборок, отлича� ющихся по характеру распределения уровней антител. При визуальном анализе приведенных диаграмм можно заметить наличие положитель� ной асимметрии во всех распределениях (пра� вое «плечо» больше левого). Это свидетельст� вует о наличии в стаде группы животных с вы� соким уровнем антител против того или иного антигена микобактерий. На сегодняшний день вопрос о причинах упомянутого явления остается дискуссионным. Одной из возможных причин может быть гене� ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2010. № 5 25 Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Рис. 1. Диаграмма статистических распределений в ста� де уровней выявленных с помощью ИФА антител про� тив антигенов микобактерий rMPB63, rMPB83 и PPD: по вертикали – количество образцов; по горизонта� ли – уровень антител, Е490 тическая гетерогенность популяции. Однако выявление подвыборок с высоким уровнем ан� тител к антигенам микобактерий может также свидетельствовать о персистенции в стаде воз� будителя и наличии сенсибилизированных животных или животных с активно протекаю� щей туберкулезной инфекцией. Это предполо� жение было подтверждено сравнительными ис� следованиями распределений уровней выявлен� ных с помощью непрямого ИФА антител про� тив PPD в инфицированных Mycobacterium bovis и неинфицированных стадах КРС [16]. Для анализа комплексных выборок некото� рые исследователи предлагают использовать ап� проксимацию диаграммы статистического рас� пределения изучаемого параметра несколькими кривыми Гаусса. Например, распределение уровней интенсивности заболевания при шис� тозоматозе хорошо аппроксимировалось сово� купностью трех кривых Гаусса, каждая из ко� торых соответствовала подвыборке особей с определенным генотипом (гомозиготным до� минантным, гомозиготным рецессивным и ге� терозиготным), что подтверждало данные о зна� чительном влиянии на восприимчивость к этому заболеванию единственного гена [25]. Для того чтобы описать структуру наших комплексных выборок, диаграммы статисти� ческих распределений уровней антител против каждого из антигенов микобактерий аппрокси� мировали двумя или более кривыми Гаусса, используя алгоритм Левенберга�Маркуардта. Качество приближения оценивали по величине достоверности аппроксимации (R2). В табл. 2 представлены основные параметры проведен� ной аппроксимации. Как видно из табл. 2, диаграммы распреде� лений уровней антител против антигенов PPD, rMPB63 и rMPB83 могут быть представ� лены в виде нескольких перекрывающихся пиков, которые отображают подвыборки с различным характером распределения уров� ней антител. Статистические распределения уровней антител к антигенам PPD и rMPB83 имеют сходную форму (рис. 2, а, б). В обоих случаях мы наблюдаем явление положительной асим� метрии, что выражается характерным удлине� нием правого плеча диаграммы статистичес� кого распределения. Поскольку в исследова� ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2010. № 526 Т.А. Редчук, Н.В. Короткевич, А.А. Кабернюк и др. Рис. 2. Результаты аппроксимации диаграмм распреде� лений уровней антител против антигенов PPD (а) и rMPB83 (б): по вертикали – количество образцов; по горизонтали – уровень антител, Е490 Таблица 1 Основные расчетные параметры проверки нормальности распределений уровней антител против антигенов микобактерий согласно критериям Лиллиефорса и Шапиро#Уилка Антиген Медиана нижний верхний Lilliefors, p W Квартиль PPD rMPB63 rMPB83 0,418 0,496 0,262 0,326 0,350 0,176 0,524 0,637 0,374 < 0,05 > 0,20 < 0,01 0,939948 0,948261 0,869335 Примечания: 1. р – результаты проверки нормальнос� ти распределения согласно критерию Лиллиефорса; при уровне статистической значимости меньше приня� той критической величины нулевая гипотеза про соот� ветствие статистического распределения нормальному может быть отклонена; 2. W – результаты проверки нормальности распределения согласно критерию Ша� пиро�Уилка. Для всех указанных значений Wp << 0,01. ниях других авторов была показана связь меж� ду наличием положительной асимметрии в распределении уровней антител к PPD и на� личием туберкулезной инфекции в стаде [16], то можно предположить, что рекомбинант� ный антиген rMPB83 также может быть ис� пользован для постадной диагностики тубер� кулеза КРС. Однако эти распределения су� щественно отличаются расстоянием между пиками: в случае распределения уровней ан� тител к PPD (рис. 2, а) расстояние между цен� трами пиков приблизительно составляет 0,28, а в случае rMPB83 (рис. 2, б) – 0,39 (согласно данным, приведенным в табл. 2). Это свиде� тельствует о том, что rMPB83 может оказаться более эффективным антигеном диагностики туберкулеза КРС на уровне стад, чем PPD, по� скольку в распределении уровней антител против rMPB83 образуется зона перекрытия пиков гораздо меньшей площади и подвыбор� ки могут быть разделены более четко. Такое отличие между антигенами, очевидно, объясня� ется их иммунохимическими особенностями: PPD является гетерогенной в антигенном от� ношении субстанцией, что обеспечивает высо� кую чувствительность тест�систем с его исполь� зованием (антитела против этого антигена не выявляются лишь у небольшого количества животных). Следует ожидать, что тест�системы с rMPB83 в качестве антигена будут менее чув� ствительны, но, возможно, более специфичны, чем тест�системы с использованием PPD. Представленная на рис. 3 диаграмма расп� ределения уровней антител против антигена rMPB63 является примером неоднозначно трактуемых данных. Результат аппроксимации этой диаграммы не может быть представлен в виде двух перекрывающихся пиков и, вероятно, не имеет смысла в случае представления в виде трех перекрывающихся пиков (рис. 3, а). По� этому такую выборку целесообразно рассмат� ривать как простую, а распределение уровней антител к антигену rMPB63 считать нормаль� ным (рис. 3, б). В любом случае распределение уровней ан� тител против антигена rMPB63 (рис. 3) прин� ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2010. № 5 27 Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Таблица 2 Основные параметры аппроксимации диаграмм распределений уровней антител против антигенов микобактерий Параметры пиков PPD (R2 = 0,989) Пик 1Пик 1 Пик 2 rMPB63 (R2 = 0,986) Пик 2 Пик 3 rMPB83 (R2 = 0,997) Пик 1 Пик 2 Центр Площадь Ширина Высота 0,39018 7,7811 0,21580 28,769 0,66600 1,7285 0,21340 6,4625 0,26064 3,5555 0,19075 14,872 0,49406 5,0456 0,15790 25,496 0,71343 3,3584 0,20411 13,128 0,23989 10,038 0,25052 31,969 0,63126 1,2530 0,16068 6,2220 Рис. 3. Результаты двух вариантов аппроксимации диа� граммы распределения уровней антител против анти� гена rMPB63, состоящего из трех перекрывающихся пиков (а) или одного пика (б): по вертикали – количес� тво образцов; по горизонтали – уровень антител, Е490 ципиально отличается по форме от распреде� ления уровней антител против антигена rMPB83 (рис. 2, б). Наблюдаемые отличия в характере этих распределений, очевидно, сви� детельствуют о различных иммунобиологичес� ких свойствах упомянутых антигенов. Наличие трех животных с весьма высоким титром ан� тител к этому антигену свидетельствует о необ� ходимости ведения дальнейших исследований для определения значимости антигена rMPB63 для иммунодиагностики туберкулеза КРС. Для того чтобы выяснить, являются ли эти антигены взаимозаменяемыми в составе анти� генных композиций для диагностических тест�систем, был проведен корреляционный анализ данных об уровнях антител против каж� дого антигена. Результаты анализа представ� лены в табл. 3. Проведенные расчеты выявили наличие до� стоверной положительной корреляции между уровнями антител против всех антигенов (PPD, rMPB63 rMPB83), которые сравнивались попарно. Это говорит о том, что у значительной части животных уровень антител к любому из трех антигенов по всей видимости определяет� ся общим уровнем гуморального иммунного от� вета против микобактерий. Но поскольку во всех трех случаях коэффициент корреляции Спирмена (R) приблизительно равнялся 0,6 (т.е. выявленная корреляция между уровнями анти� тел к изучаемым антигенам не была абсолют� ной), то антигены PPD, rMPB63 и rMPB83 отли� чаются в значительной степени по своим анти� генным и иммунобиологическим свойствам и, вероятно, не могут заменить друг друга в соста� ве антигенных диагностических композиций. Секреторный антиген MPB63 и ассоцииро� ванный с клеточной стенкой MPB83 (гомолог белка MPB70) являются белками с неизвестной функцией, которые характерны для Mycobacte� rium spp., относящихся к туберкулезному ком� плексу [26, 27]. Известно, что белки MPB63 и MPB83 в значительной степени обладают им� муногенными и протективными свойствами, что делает их перспективными для создания противотуберкулезных вакцин [28, 29], а также тест�систем для диагностики туберкулеза [30]. Использование в серодиагностике тубер� кулеза нескольких антигенов с различными иммунобиологическими свойствами является на сегодняшний день одним из наиболее пер� спективных подходов, поскольку позволяет получить более полную информацию о состо� янии организма [31]. Так как предложенные нами рекомбинантные антигены rMPB63 и rMPB83 отличаются по своим свойствам, то они, вероятно, могут быть включены в сос� тав антигенных смесей иммуноферментных тест�систем для высокоинформативной инди� видуальной диагностики туберкулеза КРС. Антиген MPB83 экспрессируется Mycobacterium bovis БЦЖ лишь в небольших количествах, что делает его перспективным для разработки диагностикумов, позволяющих дифференци� ровать больных туберкулезом животных от здоровых, вакцинированных БЦЖ [30, 32]. Следует также отметить, что использование рекомбинантных белков микобактерий в ка� честве антигенов для диагностических тест� систем имеет неоспоримое преимущество, по� скольку позволяет значительно уменьшить се� бестоимость тест�систем и сделать их произ� водство более безопасным. Применение предложенной схемы статис� тического анализа распределений уровней ан� тител к антигенам микобактерий может быть полезным не только при подборе антигенов для антигенных коктейлей, но и непосредст� венно при проведении диагностики туберку� леза КРС на уровне стад. Предложенный под� ход позволяет рассчитать значение точки раз� деления подвыборок (так называемый «cut�off», который определяется по точке пересечения аппроксимирующих кривых Гаусса) и точно оценить количество животных, входящих в ту или иную подвыборку. Животные с высокими уровнями антител в дальнейшем могут быть дополнительно протестированы с помощью других методов индивидуальной диагностики. ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2010. № 528 Т.А. Редчук, Н.В. Короткевич, А.А. Кабернюк и др. Таблица 3 Результаты корреляционного анализа уровней антител против изучаемых антигенов микобактерий по данным ИФА Антигены микобактерий Коэффициент Спирмена (R) p PPD и rMPB63 PPD и rMPB83 rMPB63 и rMPB83 0,60 0,58 0,57 <<0,01 <<0,01 <<0,01 Такой подход к диагностике туберкулеза дол� жен обеспечивать минимальное количество ложноположительных и ложноотрицательных результатов. Таким образом, предложенная схема статис� тического анализа распределений уровней анти� тел к антигенам микобактерий может быть по� лезна для постадной диагностики туберкулеза КРС, а также для выбора антигенов микобакте� рий, перспективных в диагностическом отно� шении. Кроме того, можно использовать реком� бинантные антигены MPB63 и MPB83 наряду с традиционным антигеном PPD при создании тест�систем для диагностики туберкулеза КРС. T.A. Redchuk, N.V. Korotkevich, A.A. Kaberniuk, O.S. Oliinyk, A.J. Labyntsev, S.I. Romaniuk, D.V. Kolibo, V.O. Busol, S.V. Komisarenko STATISTICAL ANALYSIS OF DISTRIBUTION OF ANTIBODY LEVEL AGAINST MYCOBACTERIUM BOVIS ANTIGENS FOR BOVINE TUBERCULOSIS DIAGNOSTICS Antibody responses to purified protein derivate PPD of tuberculin and to antigens MPB63 and MPB83 of Mycobac� terium bovis were determined in bovine herd (94 adult animals). Statistical approach based on approxi� mation by multiple Gaussians with Levenberg�Marquardt algorithm for analysis of antibody level distribution against antigens examined was provided. Our results confirm that indirect ELISA with recombinant MPB83 and MPB63 as well as conventional PPD could be used for test�systems development for detection of cow tuberculosis infection at the herd level. Т.А. Редчук, Н.В. Короткевич, А.А. Кабернюк, О.С. Олійник, А.Ю. Лабинцев, С.І. Романюк, Д.В. Колибо, В.О. Бусол, С.В. Комісаренко СТАТИСТИЧНИЙ АНАЛІЗ РОЗПОДІЛУ РІВНЯ АНТИТІЛ ПРОТИ АНТИГЕНІВ MYCOBACTERIUM BOVIS ПРИ ДІАГНОСТИЦІ ТУБЕРКУЛЬОЗУ ВЕЛИКОЇ РОГАТОЇ ХУДОБИ Визначено рівні антитіл проти рекомбінантних ана� логів антигенів Mycobacterium bovis rMPB63 та rMPB83, а також проти деривату туберкуліна PPD в 94 зразках сироваток крові великої рогатої худоби. Запропоновано схему статистичного аналізу розподілу рівня антитіл до досліджених антигенів за допомогою апроксимації сукупністю кривих Гаусса за алгоритмом Левенберга� Маркуардта. Наведені результати вказують на можли� вість використання поряд з традиційним антигеном PPD рекомбінантних антигенів MPB63 та MPB83 для створення тест�систем при діагностиці туберкульозу ВРХ на рівні стад. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Cosivi O., Grange J.M., Daborn C.J., Raviglione M.C., Fujikura T., Cousins D., Robinson R.A., Huchzermeyer H.F., de Kantor I., Meslin F.X. Zoonotic tuberculosis due to Mycobacterium bovis in developing countries // Emerg Infect Dis. – 1998. – 4, № 1. – P. 59–70. 2. Gibson A.L., Hewinson G., Goodchild T., Watt B., Story A., Inwald J., Drobniewski F.A. Molecular epidemiolo� gy of disease due to Mycobacterium bovis in humans in the United Kingdom // J. Clin. Microbiol. –2004. – 42, № 1. – P. 431–434. 3. Kubica T., Ruüsch�Gerdes S., Niemann S. Mycobacterium bovis subsp. caprae caused one�third of human M. bovis�associated tuberculosis cases reported in Germany between 1999 and 2001 // J. Clin. Microbiol. – 2003. – 41, № 7. – P. 3070–3077. 4. Szewzyk R., Svenson S.B., Hoffner S.E., Bolske G., Wahlstrom H., Englund L., Engvall A., Kallenius G. Molecular epidemiological studies of Mycobacterium bovis infections in humans and animals in Sweden // J. Clin. Microbiol. – 1995. – 33, № 12. – P. 3183–3185. 5. Lari N., Rindi L., Bonanni D., Tortoli E., Garzelli C. Molecular analysis of clinical isolates of Mycobacterium bovis recovered from humans in Italy // J. Clin. Microbiol. – 2006. – 44, № 11. – P. 4218–4221. 6. Lepper A.W., Pearson C.W., Corner L.A. Allergy to tuber� culin in beef cattle // Aust. Vet. J. – 1977. – 53, № 5. – P. 214–216. 7. Jungersen G., Huda A., Hansen J.J., Lind P. Interpretation of the gamma interferon test for diagnosis of subclinical paratuberculosis in cattle // Clin. Diagn. Lab. Immu� nol. – 2002. – 9, № 2. – P. 453–460. 8. Vitale F., Capra G., Maxia L., Reale S., Vesco G., Caracappa S. Detection of Mycobacterium tuberculosis сomplex in Cattle by PCR using milk, lymph node aspi� rates, and nasal swabs // J. Clin. Microbiol. – 1998. – 36, № 4. – P. 1050–1055. 9. Liu S., Guo S., Wang C., Shao M., Zhang X., Guo Y., Gong Q. A novel fusion protein�based indirect enzyme� linked immunosorbent assay for the detection of bovine tuberculosis // Tuberculosis (Edinb). – 2007. – 87, № 3. – P. 212–217. 10. Chakraborty N., Bhattacharyya S., De C., Mukherjee A., Sarkar R.N., Banerjee D., Chakraborti S., Bhattacharyya S.K. A rapid immunochromatographic assay for the detection of Mycobacterium tuberculosis antigens in pulmonary samples from HIV seropositive patients and its comparison with conventional methods // J. Microbiol. Meth. – 2009. – 76, № 1. – P. 12–17. 11. Cockle P.J., Gordon S.V., Hewinson R.G., Vordermeier H.M. Field evaluation of a novel differential diagnostic reagent for detection of Mycobacterium bovis in cattle clinical and vaccine // Immunology. – 2006. – 13, № 10. – P. 1119–1124. 12. Davidow A., Kanaujia G.V., Shi L., Kaviar J., Guo X.D., ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2010. № 5 29 Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Sung N., Kaplan G., Menzies D., Gennaro M.L. Antibody profiles characteristic of Mycobacterium tuberculosis infection state // Infect. and Immun. – 2005. – 73, № 10. – P. 6846–6851. 13. Aagaard C., Govaerts M., Meikle V., Vallecillo A.J., Gu� tierrez�Pabello J.A., Suarez�Güemes F., McNair J., Catal� di A., Espitia C., Andersen P., Pollock J.M. Optimizing antigen cocktails for detection of Mycobacterium bovis in herds with different prevalences of bovine tuberculo� sis: ESAT6�CFP10 mixture shows optimal sensitivity and specificity // J. Clin. Microbiol. – 2006. – 44, № 12. – P. 4326–4335. 14. Shin A.R., Shin S.J., Lee K.S., Eom S.H., Lee S.S., Lee B.S., Lee J.S., Cho S.N., Kim H.J. Improved sensitivity of diagnosis of tuberculosis in patients in Korea via a cocktail enzyme�linked immunosorbent assay contain� ing the abundantly expressed antigens of the K strain of Mycobacterium tuberculosis // Clin. Vaccine Immunol. – 2008. – 15, № 12. – P. 1788–1795. 15. Houe H., Baker J.C., Maes R.K., Ruegg P.L., Lloyd J.W. Application of antibody titres against bovine viral diar� rhea virus (BVDV) as a measure to detect herds with cattle persistently infected with BVDV // J. Vet. Diagn. Invest. – 1995. – 7, № 3. – P. 327–332. 16. Amadori M., Tameni S., Scaccaglia P., Cavirani S., Archetti I.L., Quondam R. Giandomenico Antibody tests for identification of Mycobacterium bovis�infected bovine herds // J. Clin. Microbiol. – 1998. – 36, № 2. – P. 566–568. 17. Редчук Т.А., Олійник О.С., Кабернюк А.А., Буркальо� ва Д.О., Романюк С.І., Колибо Д.В., Комісаренко С.В. Клонування та експресія білків Mycobacterium bovis MPB63 і MPB83 в клітинах Escherichia coli // Доп. НАН України. – 2007. – № 9. – C. 161–166. 18. Manca C., Lyashchenko K., Wiker H.G., Usai D., Colangeli R., Gennaro M.L. Molecular cloning, purifi� cation, and serological characterization of MPT63, a novel antigen secreted by Mycobacterium tuberculosis // Infect. and Immun. –1997. – 65, № 1. – P. 16–23. 19. Wiker H.G., Lyashchenko K.P., Aksoy A.M., Lightbo� dy K.A., Pollock J.M., Komissarenko S.V., Bobrovnik S.O., Kolesnikova I.N., Mykhalsky L.O., Gennaro M.L., Har� boe M. Immunochemical characterization of the MPB70/ 80 and MPB83 proteins of Mycobacterium bo� vis // Infect. and Immun. – 1998. – 66, № 4. – P. 1445– 1452. 20. Lilliefors H. On the Kolmogorov�Smirnov test for nor� mality with mean and variance unknown // J. Amer. Statist. Ass. – 1967. – 62. – P. 399–402. 21. Shapiro S.S., Wilk M.B. An analysis of variance test for normality (complete samples) // Biometrika. – 1965. – 52, № 3. – P. 591–611. 22. Gill P.E., Murray W. Algorithms for the solution of the nonlinear least�squares problem // SIAM J. Numer. Anal. – 1978. – 15, № 5. – P. 977–992. 23. Spearman C. The proof and measurement of associa� tion between two things // Amer. J. Psychol. – 1904. – 15. – P. 72–101. 24. Lang T.A., Secic M. How to report statistics in medi� cine; annotated guidelines for authors, editors, and reviewers. – Amer. College Physicians, 1997. – 355 р. 25. Abel L., Dessein A.J. Genetic epidemiology of infec� tious diseases in humans: design of population�based studies // Emerging Infect. Dis. – 1998. – 4, № 4. – P. 593–603. 26. Kobayashi K., Kamiie K., Kobayashi A., Matsuda S. Nucleotide sequence of MPB63 gene in Mycobacterium bovis BCG Tokyo // J. Basic Microbiol. – 2003. – 43, № 3. – P. 249–254. 27. Vosloo W., Tippoo P., Hughes J.E., Harriman N., Emms M., Beatty D.W., Zappe H., Steyn L.M. Characterization of a lipoprotein in Mycobacterium bovis (BCG) with sequence similarity to the secreted protein MPB70 // Gene. – 1997. – 188, № 1. – Р. 123–128. 28. Mustafa A.S. Th1 cell reactivity and HLA�DR binding prediction for promiscuous recognition of MPT63 (Rv1926c), a major secreted protein of Mycobacterium tuberculosis // Scand. J. Immunol. – 2009. – 69, № 3. – P. 213–222. 29. Chambers M.A., Vordermeier H., Whelan A., Comman� der N., Tascon R., Lowrie D., Hewinson R.G. Vaccination of mice and cattle with plasmid DNA encoding the Mycobacterium bovis antigen MPB83 // Clin. Infect. Dis. – 2000. – 30. – Р. S283–S287 30. Vordemeier H.M., Cockle P.C., Whelan A., Rhodes S., Palmer N., Bakker D., Hewinson R.G. Development of diagnostic reagents to differentiate between Mycobacte� rium bovis BCG vaccination and M. bovis infection in cattle // Clin. аnd Diagn. Lab. Immun. – 1999. – 6, № 5. – P. 675–682. 31. Olsen I., Tryland M., Wiker H.G., Reitan L.J. AhpC, AhpD, and a secreted 14�kilodalton antigen from Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis distinguish between paratuberculosis and bovine tuberculosis in an enzyme�linked immunosorbent assay // Clin. аnd Diagn. Lab. Immun. – 2001. – 8, № 4. – P. 797–801. 32. Wiker H.G., Nagai S., Hewinson R.G., Russell W.P., Har� boe M. Heterogenous expression of the related MPB70 and MPB83 proteins distinguish various substrains of Mycobacterium bovis BCG and Mycobacterium tubercu� losis H37Rv // Scand. J. Immunol. – 1996. – 43, № 4 – Р. 374–380. Поступила 11.06.09 ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2010. № 530 Т.А. Редчук, Н.В. Короткевич, А.А. Кабернюк и др.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-66792
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0564-3783
language	Russian
last_indexed	2025-11-30T14:32:03Z
publishDate	2010
publisher	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України
record_format	dspace
spelling	Редчук, Т.А. Короткевич, Н.В. Кабернюк, А.А. Олейник, Е.С. Лабынцев, А.Ю. Романюк, С.И. Колибо, Д.В. Бусол, В.А. Комисаренко, С.В. 2014-07-22T08:46:30Z 2014-07-22T08:46:30Z 2010 Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Mycobacterium bovis при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота / Т.А. Редчук, Н.В. Короткевич, А.А. Кабернюк, Е.С. Олейник, А.Ю. Лабынцев, С.И. Романюк, Д.В. Колибо, В.А. Бусол, С.В. Комисаренко // Цитология и генетика. — 2010. — Т. 44, № 5. — С. 23-30. — Бібліогр.: 32 назв. — рос. 0564-3783 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66792 616–002.5+577.27 Определены уровни антител против рекомбинантных аналогов антигенов Mycobacterium bovis rMPB63 и rMPB83, а также против деривата туберкулина PPD в 94 образцах сывороток крови крупного рогатого скота. Предложена схема статистического анализа распределений уровня антител к исследованным антигенам с помощью аппроксимации совокупностью кривых Гаусса по алгоритму Левенберга-Маркуардта. Полученные результаты указывают на возможность использования наряду с традиционным антигеном PPD рекомбинантных антигенов MPB63 и MPB83 для создания тест-систем, применимых при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота на уровне стад. Визначено рівні антитіл проти рекомбінантних аналогів антигенів Mycobacterium bovis rMPB63 та rMPB83, а також проти деривату туберкуліна PPD в 94 зразках сироваток крові великої рогатої худоби. Запропоновано схему статистичного аналізу розподілу рівня антитіл до досліджених антигенів за допомогою апроксимації сукупністю кривих Гаусса за алгоритмом Левенберга-Маркуардта. Наведені результати вказують на можливість використання поряд з традиційним антигеном PPD рекомбінантних антигенів MPB63 та MPB83 для створення тест-систем при діагностиці туберкульозу ВРХ на рівні стад. Antibody responses to purified protein derivate PPD of tuberculin and to antigens MPB63 and MPB83 of Mycobac- terium bovis were determined in bovine herd (94 adult animals). Statistical approach based on approximation by multiple Gaussians with Levenberg Marquardt algorithm for analysis of antibody level distribution against antigens examined was provided. Our results confirm that indirect ELISA with recombinant MPB83 and MPB63 as well as conventional PPD could be used for test-systems development for detection of cow tuberculosis infection at the herd level. ru Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України Цитология и генетика Оригинальные работы Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Mycobacterium bovis при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота Статистичний аналіз розподілу рівня антитіл проти антигенів Mycobacterium bovis при діагностиці туберкульозу великої рогатої худоби Statistical analysis of distribution of antibody level against Mycobacterium bovis antigens for bovine tuberculosis diagnostics Article published earlier
spellingShingle	Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Mycobacterium bovis при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота Редчук, Т.А. Короткевич, Н.В. Кабернюк, А.А. Олейник, Е.С. Лабынцев, А.Ю. Романюк, С.И. Колибо, Д.В. Бусол, В.А. Комисаренко, С.В. Оригинальные работы
title	Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Mycobacterium bovis при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота
title_alt	Статистичний аналіз розподілу рівня антитіл проти антигенів Mycobacterium bovis при діагностиці туберкульозу великої рогатої худоби Statistical analysis of distribution of antibody level against Mycobacterium bovis antigens for bovine tuberculosis diagnostics
title_full	Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Mycobacterium bovis при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота
title_fullStr	Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Mycobacterium bovis при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота
title_full_unstemmed	Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Mycobacterium bovis при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота
title_short	Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Mycobacterium bovis при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота
title_sort	статистический анализ распределения уровня антител к антигенам mycobacterium bovis при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота
topic	Оригинальные работы
topic_facet	Оригинальные работы
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66792
work_keys_str_mv	AT redčukta statističeskiianalizraspredeleniâurovnâantitelkantigenammycobacteriumbovispridiagnostiketuberkulezakrupnogorogatogoskota AT korotkevičnv statističeskiianalizraspredeleniâurovnâantitelkantigenammycobacteriumbovispridiagnostiketuberkulezakrupnogorogatogoskota AT kabernûkaa statističeskiianalizraspredeleniâurovnâantitelkantigenammycobacteriumbovispridiagnostiketuberkulezakrupnogorogatogoskota AT oleinikes statističeskiianalizraspredeleniâurovnâantitelkantigenammycobacteriumbovispridiagnostiketuberkulezakrupnogorogatogoskota AT labyncevaû statističeskiianalizraspredeleniâurovnâantitelkantigenammycobacteriumbovispridiagnostiketuberkulezakrupnogorogatogoskota AT romanûksi statističeskiianalizraspredeleniâurovnâantitelkantigenammycobacteriumbovispridiagnostiketuberkulezakrupnogorogatogoskota AT kolibodv statističeskiianalizraspredeleniâurovnâantitelkantigenammycobacteriumbovispridiagnostiketuberkulezakrupnogorogatogoskota AT busolva statističeskiianalizraspredeleniâurovnâantitelkantigenammycobacteriumbovispridiagnostiketuberkulezakrupnogorogatogoskota AT komisarenkosv statističeskiianalizraspredeleniâurovnâantitelkantigenammycobacteriumbovispridiagnostiketuberkulezakrupnogorogatogoskota AT redčukta statističniianalízrozpodílurívnâantitílprotiantigenívmycobacteriumbovispridíagnosticítuberkulʹozuvelikoírogatoíhudobi AT korotkevičnv statističniianalízrozpodílurívnâantitílprotiantigenívmycobacteriumbovispridíagnosticítuberkulʹozuvelikoírogatoíhudobi AT kabernûkaa statističniianalízrozpodílurívnâantitílprotiantigenívmycobacteriumbovispridíagnosticítuberkulʹozuvelikoírogatoíhudobi AT oleinikes statističniianalízrozpodílurívnâantitílprotiantigenívmycobacteriumbovispridíagnosticítuberkulʹozuvelikoírogatoíhudobi AT labyncevaû statističniianalízrozpodílurívnâantitílprotiantigenívmycobacteriumbovispridíagnosticítuberkulʹozuvelikoírogatoíhudobi AT romanûksi statističniianalízrozpodílurívnâantitílprotiantigenívmycobacteriumbovispridíagnosticítuberkulʹozuvelikoírogatoíhudobi AT kolibodv statističniianalízrozpodílurívnâantitílprotiantigenívmycobacteriumbovispridíagnosticítuberkulʹozuvelikoírogatoíhudobi AT busolva statističniianalízrozpodílurívnâantitílprotiantigenívmycobacteriumbovispridíagnosticítuberkulʹozuvelikoírogatoíhudobi AT komisarenkosv statističniianalízrozpodílurívnâantitílprotiantigenívmycobacteriumbovispridíagnosticítuberkulʹozuvelikoírogatoíhudobi AT redčukta statisticalanalysisofdistributionofantibodylevelagainstmycobacteriumbovisantigensforbovinetuberculosisdiagnostics AT korotkevičnv statisticalanalysisofdistributionofantibodylevelagainstmycobacteriumbovisantigensforbovinetuberculosisdiagnostics AT kabernûkaa statisticalanalysisofdistributionofantibodylevelagainstmycobacteriumbovisantigensforbovinetuberculosisdiagnostics AT oleinikes statisticalanalysisofdistributionofantibodylevelagainstmycobacteriumbovisantigensforbovinetuberculosisdiagnostics AT labyncevaû statisticalanalysisofdistributionofantibodylevelagainstmycobacteriumbovisantigensforbovinetuberculosisdiagnostics AT romanûksi statisticalanalysisofdistributionofantibodylevelagainstmycobacteriumbovisantigensforbovinetuberculosisdiagnostics AT kolibodv statisticalanalysisofdistributionofantibodylevelagainstmycobacteriumbovisantigensforbovinetuberculosisdiagnostics AT busolva statisticalanalysisofdistributionofantibodylevelagainstmycobacteriumbovisantigensforbovinetuberculosisdiagnostics AT komisarenkosv statisticalanalysisofdistributionofantibodylevelagainstmycobacteriumbovisantigensforbovinetuberculosisdiagnostics

Статистический анализ распределения уровня антител к антигенам Mycobacterium bovis при диагностике туберкулеза крупного рогатого скота

Репозитарії

Схожі ресурси