آزمایش خون برای تشخیص گال: آیا IgM می‌تواند راه‌گشا باشد؟

مقدمه

جرب (Scabies) یک بیماری انگلی پوستی مسری است که توسط مایت انسانی Sarcoptes scabiei var. hominis ایجاد می‌شود. این انگل با حفر تونل در لایه شاخی پوست، باعث بروز خارش شدید، التهاب و راش پوستی در بیماران می‌شود. این بیماری به‌ویژه در جوامع کم‌درآمد و محیط‌های متراکم مانند مراکز نگهداری سالمندان، مهدکودک‌ها، مدارس، خوابگاه‌ها و پادگان‌ها شیوع بالایی دارد.

با وجود شیوع قابل توجه جرب در سطح جهانی، تشخیص دقیق آن همچنان چالش‌برانگیز باقی مانده است. روش‌های مرسوم مانند خراش پوستی و مشاهده مستقیم مایت، تخم یا مدفوع آن تحت میکروسکوپ، حساسیت پایینی دارند و انجام آن‌ها نیازمند تجربه تخصصی، ابزار مناسب و شرایط خاص آزمایشگاهی است. از سوی دیگر، تشخیص بالینی صرف بر اساس علائمی مانند خارش شبانه و راش پوستی نیز می‌تواند منجر به تشخیص‌های اشتباه، درمان غیرضروری و بروز مقاومت دارویی شود.

با توجه به این چالش‌ها، نیاز به توسعه یک روش آزمایشگاهی ساده، حساس و اختصاصی برای تشخیص جرب احساس می‌شود. یکی از گزینه‌های مطرح‌شده در سال‌های اخیر، سنجش آنتی‌بادی‌های اختصاصی علیه آنتی‌ژن‌های مایت جرب در سرم بیماران از طریق آزمایش خون است. با این حال، مسئله تداخل آنتی‌ژنی میان جرب و مایت‌های رایج خانگی، به‌ویژه Dermatophagoides farinae، D. pteronyssinus و Euroglyphus maynei، مانعی جدی در مسیر توسعه تست‌های دقیق سرولوژیک به شمار می‌رود.

در این مقاله، امکان‌سنجی طراحی تست خون برای تشخیص جرب از طریق بررسی پروفایل ایزوتیپ‌های مختلف آنتی‌بادی در بیماران مبتلا به جرب بررسی خواهد شد و به‌طور خاص، نقش آنتی‌بادی IgM به عنوان یک نشانگر زودرس و نسبتاً اختصاصی مورد تحلیل قرار می‌گیرد.

پیش‌زمینه علمی و مرور منابع

جرب به عنوان یک بیماری انگلی مزمن، پاسخ‌های ایمنی پیچیده‌ای را در بدن میزبان ایجاد می‌کند. این پاسخ‌ها عمدتاً در قالب تحریک سیستم ایمنی همورال و تولید انواع آنتی‌بادی‌ها مانند IgM، IgG و در برخی موارد IgE مشاهده می‌شود. از دیرباز این فرض مطرح بوده است که حضور آنتی‌بادی‌های اختصاصی علیه مایت جرب در سرم می‌تواند مبنایی برای توسعه تست‌های تشخیصی سرولوژیک باشد. با این حال، چندین فاکتور ایمنی‌شناسی این مسیر را با چالش مواجه ساخته‌اند.

مطالعات اولیه در دهه‌های گذشته نشان دادند که میزان ایمونوگلوبولین‌ها (از جمله IgG و IgE) در بیماران جرب افزایش می‌یابد، ولی این یافته‌ها اغلب بدون ارتباط مستقیم با آنتی‌ژن‌های خاص مایت بررسی شده بودند و تفسیر آن‌ها به عنوان نشانگر اختصاصی برای تشخیص، محدود بود. افزون بر آن، در برخی جوامع، هم‌زمانی عفونت‌های انگلی دیگر نظیر کرم‌های روده‌ای نیز می‌تواند در ایجاد چنین پاسخ‌هایی نقش داشته باشد و موجب سردرگمی شود.

مطالعات جدیدتر که بر استفاده از عصاره مایت‌های جرب یا آنتی‌ژن‌های نوترکیب تمرکز دارند، حاکی از آنند که بیماران جرب، به‌ویژه در مراحل اولیه بیماری، عمدتاً دارای آنتی‌بادی IgM اختصاصی نسبت به آنتی‌ژن‌های جرب هستند. این موضوع، IgM را به عنوان نشانگری زودرس در نظر می‌گیرد که ممکن است پیش از ظهور IgG ظاهر شود. این ویژگی می‌تواند برای تشخیص زودهنگام بیماری بسیار ارزشمند باشد.

با این حال، یکی از مهم‌ترین مشکلات در توسعه تست خون برای جرب، تداخل آنتی‌ژنی میان مایت جرب و مایت‌های خانگی است. مایت‌های خانگی از جمله Dermatophagoides farinae، D. pteronyssinus و Euroglyphus maynei به طور گسترده در محیط زندگی انسان‌ها وجود دارند و پروتئین‌های مشترک زیادی با مایت جرب دارند. این تداخل باعث می‌شود که بسیاری از بیماران حتی در غیاب جرب، آنتی‌بادی‌هایی تولید کنند که در آزمایش‌ها نسبت به آنتی‌ژن‌های مایت جرب واکنش مثبت نشان دهند.

در نتیجه، بررسی دقیق ایزوتیپ‌های مختلف آنتی‌بادی و شناسایی آنتی‌ژن‌های اختصاصی مایت جرب، که واکنش متقاطع با مایت‌های خانگی نداشته باشند، امری کلیدی برای طراحی تست خون مؤثر به شمار می‌رود. پژوهش حاضر با استفاده از نمونه‌های سرمی از دو گروه بیماران مبتلا به جرب در ایالات متحده و برزیل، به بررسی دقیق این مسئله پرداخته است.

اهداف مطالعه

با توجه به چالش‌های متعدد در تشخیص دقیق و زودهنگام بیماری جرب به‌ویژه در مراحل اولیه، این مطالعه با اهداف مشخص زیر طراحی و اجرا شده است:

1. شناسایی پروفایل ایزوتیپ‌های آنتی‌بادی خاص مایت جرب
   بررسی میزان و نوع آنتی‌بادی‌های تولیدشده (IgM، IgG، IgE و ترکیبی) در بیماران مبتلا به جرب به منظور ارزیابی قابلیت استفاده از آن‌ها در طراحی تست سرولوژیک.
2. مقایسه پاسخ‌های ایمنی همورال در دو جمعیت جغرافیایی مختلف
   مقایسه سطح آنتی‌بادی‌های اختصاصی در بیماران مبتلا به جرب از ایالات متحده آمریکا و برزیل، به منظور درک تأثیر احتمالی عوامل منطقه‌ای یا جمعیتی در پاسخ ایمنی.
3. بررسی هم‌واکنشی آنتی‌ژن‌های جرب با مایت‌های خانگی
   ارزیابی سطح تداخل یا هم‌پوشانی بین آنتی‌بادی‌های ضد جرب و واکنش آن‌ها با آنتی‌ژن‌های سه گونه مایت خانگی متداول (D. farinae، D. pteronyssinus و E. maynei) برای بررسی میزان اختصاصیت پاسخ ایمنی.
4. امکان‌سنجی استفاده از IgM به عنوان شاخص تشخیص زودهنگام
   تحلیل پتانسیل آنتی‌بادی IgM برای تشخیص مراحل ابتدایی آلودگی به جرب پیش از ظهور IgG یا دیگر ایزوتیپ‌ها، به منظور طراحی تستی با حساسیت و سرعت بالا.

مواد و روش‌ها

جمعیت مورد مطالعه

مطالعه حاضر بر پایه دو گروه مستقل از بیماران مبتلا به جرب عادی (Ordinary Scabies) انجام شد:

• گروه اول (ایالات متحده): شامل ۱۷ بیمار (۶ زن و ۱۱ مرد، در بازه سنی ۱۸ تا ۷۲ سال) از کلینیک تخصصی پوست در ایالت اوهایو آمریکا که تشخیص قطعی جرب آن‌ها با روش خراش پوستی و مشاهده مستقیم مایت زنده تأیید شده بود. مدت زمان علائم پیش از مراجعه بین صفر تا ۱۳ ماه گزارش شد.
• گروه دوم (برزیل): شامل ۷۴ بیمار (۴۴ زن و ۳۰ مرد، بین ۵ تا ۷۳ سال) ساکن جامعه‌ای با منابع محدود در شهر فورتالزا. تشخیص بالینی این بیماران از طریق معاینه پوستی (درموسکوپی) و خراش پوستی تأیید شد. بیش از ۸۶٪ بیماران دارای درگیری هم‌زمان در سه ناحیه بدن یا بیشتر بودند و در حدود ۴۲٪ موارد، مدت آلودگی کمتر از سه هفته بود.

استخراج آنتی‌ژن از مایت‌ها

برای تهیه آنتی‌ژن، از گونه‌های زیر استفاده شد:

• مایت جرب (Sarcoptes scabiei var. canis): مایت‌ها پس از استخراج از پوسته‌های پوستی، شسته و به‌صورت دو مرحله‌ای با روش همگن‌سازی و سانتریفیوژ عصاره‌گیری شدند. سپس محلول نهایی استریل و پروتئین آن با روش برادفورد اندازه‌گیری شد.
• مایت‌های گرد و غبار خانگی: شامل Dermatophagoides farinae، D. pteronyssinus و Euroglyphus maynei که از کشت‌های آزمایشگاهی جمع‌آوری، لیوفیلیزه، و در دمای -۲۰ درجه سانتی‌گراد نگهداری شدند. استخراج آنتی‌ژن این گونه‌ها نیز مشابه روش مایت جرب انجام شد.

روش انجام آزمایش ELISA

برای سنجش آنتی‌بادی‌های اختصاصی در سرم بیماران، آزمایش ELISA به شکل زیر طراحی شد:

• پوشش صفحه‌ها: صفحات میکروتیتر با ۰.۵ میکروگرم از هر عصاره پروتئینی (جرب و مایت‌های خانگی) در هر چاهک پوشش داده شدند و در دمای اتاق خشک شدند.
• رقیق‌سازی سرم‌ها:
  • برای IgM، IgG، Ig (ترکیبی): رقیق‌سازی ۱ به ۱۰۰۰
  • برای IgE و IgD: رقیق‌سازی ۱ به ۱۰
• کشف آنتی‌بادی‌ها: از آنتی‌بادی‌های بیوتینیه‌شده علیه IgM، IgG، IgE، IgD و Ig ترکیبی استفاده شد، سپس استرپتاویدین-پراکسیداز و سوبسترای رنگی ABTS افزوده و با توقف واکنش نهایی خوانش جذب نوری در ۴۰۵ نانومتر انجام شد.
• نرمال‌سازی: برای کاهش خطای بین صفحات، نتایج با استفاده از جذب مثبت کنترل استاندارد نرمال شدند.

معیارهای تشخیص مثبت

• جذب نوری حداقل ۲ برابر کنترل منفی برای Ig و IgG
• مقدار بالاتر از ۰.۱۰۰ برای IgM
• مقدار بالاتر از ۰.۰۵۰ برای IgE

نتایج

یافته‌های کلی

در مجموع، از ۹۱ بیمار مبتلا به جرب، نتایج آزمایش ELISA نشان داد که:

• ۴۵.۱٪ از بیماران دارای آنتی‌بادی کلی (Ig) قابل تشخیص علیه آنتی‌ژن مایت جرب بودند.
• ۲۷.۵٪ دارای IgG اختصاصی نسبت به جرب
• ۷۳.۶٪ دارای IgM اختصاصی نسبت به جرب
• تنها ۲.۲٪ دارای IgE اختصاصی نسبت به جرب
• هیچ یک از بیماران IgD قابل تشخیص نداشتند.

در عین حال، تقریباً تمام بیماران دارای آنتی‌بادی‌هایی بودند که نسبت به مایت‌های گرد و غبار خانگی واکنش نشان می‌دادند، که نشان‌دهنده‌ی هم‌پوشانی ایمنی گسترده با این مایت‌هاست.

درصد بیماران دارای آنتی‌بادی مثبت نسبت به مایت‌های مختلف

نوع آنتی‌بادی	جرب (S. scabiei)	D. farinae	D. pteronyssinus	E. maynei
Ig (ترکیبی)	45.1٪	87.9٪	89.0٪	92.3٪
IgG	27.5٪	84.6٪	91.2٪	86.8٪
IgM	73.6٪	75.8٪	83.5٪	84.6٪
IgE	2.2٪	3.3٪	2.2٪	3.3٪

معیار مثبت بودن: جذب نوری ≥ ۲ برابر کنترل منفی برای Ig و IgG / جذب >۰.۱۰۰ برای IgM / جذب >۰.۰۵۰ برای IgE

مقایسه بین دو گروه جغرافیایی

• بیماران برزیلی دارای سطح بسیار بالاتری از IgM نسبت به آنتی‌ژن جرب بودند (میانگین جذب نوری بیش از دو برابر بیماران آمریکایی).
• سطح Ig و IgG در هر دو گروه تقریباً مشابه بود.
• هیچ‌یک از بیماران آمریکایی دارای IgE تشخیص‌پذیر نبودند، درحالی‌که دو بیمار برزیلی دارای IgE ضعیف (جذب <0.08) نسبت به جرب بودند.
• ۸ بیمار برزیلی و ۳ بیمار آمریکایی هیچ‌گونه آنتی‌بادی قابل تشخیص نسبت به آنتی‌ژن‌های جرب نداشتند.

یافته‌های اختصاصی:

• از میان ۶۷ بیمار دارای IgM علیه جرب، تمامی بیماران به جز دو نفر دارای IgM واکنش‌دهنده با هر سه گونه مایت خانگی نیز بودند.
• هیچ بیماری یافت نشد که فقط به جرب آنتی‌بادی اختصاصی داشته باشد بدون واکنش متقاطع با مایت‌های خانگی.
• در اکثر موارد، حضور IgM مقدم بر IgG یا Ig ترکیبی بود، که تأییدی است بر پتانسیل IgM به عنوان شاخصی برای تشخیص زودهنگام.

بحث و تفسیر یافته‌ها

یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهند که بیماران مبتلا به جرب، به‌ویژه در مراحل ابتدایی بیماری، به طور قابل‌توجهی دارای سطوح بالای آنتی‌بادی IgM نسبت به آنتی‌ژن‌های مایت جرب هستند. این نکته از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا IgM نخستین ایزوتیپ آنتی‌بادی است که در پاسخ به یک آلودگی ظاهر می‌شود و بنابراین می‌تواند شاخصی برای تشخیص زودهنگام بیماری باشد.

در عین حال، بیش از ۷۰٪ از بیماران دارای IgM علیه آنتی‌ژن‌های مایت‌های خانگی نیز بودند. این هم‌پوشانی شدید، که در مورد IgG و Ig ترکیبی نیز مشاهده شد، یکی از چالش‌های اصلی در طراحی تست خون اختصاصی برای جرب به شمار می‌رود. عدم وجود هرگونه واکنش اختصاصی صرف به جرب (بدون واکنش هم‌زمان به مایت‌های خانگی) نشان می‌دهد که آنتی‌ژن‌های مشترک بین گونه‌ها باعث تداخل گسترده در ایمنی همورال می‌شوند.

تفاوت در سطح IgM بین بیماران برزیلی و آمریکایی می‌تواند ناشی از زمان تشخیص، شدت آلودگی یا تنوع سویه‌های جرب در این دو کشور باشد. احتمالاً بیماران برزیلی در مراحل اولیه‌تری از بیماری قرار داشتند و در نتیجه هنوز وارد فاز تبدیل ایزوتیپی (از IgM به IgG) نشده بودند.

از سوی دیگر، میزان پایین IgE در هر دو گروه، به‌ویژه در بیماران با جرب معمولی، بیانگر آن است که این ایزوتیپ برای تشخیص این فرم از بیماری مناسب نیست و بیشتر در موارد شدید مانند جرب دلمه‌ای (Crusted scabies) کاربرد دارد، همان‌طور که در مطالعات قبلی نیز نشان داده شده است.

نکته قابل‌توجه دیگر، اثبات این موضوع است که استفاده از عصاره کامل بدن مایت جرب (به‌خصوص از گونه حیوانی مانند var. canis) به علت وجود اپی‌توپ‌های مشترک با مایت‌های خانگی، نمی‌تواند منجر به توسعه تستی با اختصاصیت بالا شود. بنابراین، نیاز به شناسایی آنتی‌ژن‌های خاص و منحصر به فرد جرب انسانی (var. hominis) از طریق مطالعات پروتئومیکس و ژنومیکس احساس می‌شود.

پیشنهاد برای توسعه تست تشخیصی

با توجه به یافته‌های این مطالعه، طراحی یک تست خون دقیق و اختصاصی برای تشخیص جرب مستلزم در نظر گرفتن ملاحظات مهمی است که در ادامه بیان می‌شود:

1. تمرکز بر آنتی‌بادی IgM به عنوان نشانگر اولیه
   داده‌ها نشان دادند که IgM بیشترین حساسیت را در بیماران مبتلا به جرب داشته و در درصد بالایی از بیماران (بیش از ۷۳٪) در مراحل اولیه بیماری قابل شناسایی بود. از آنجایی که IgM پیش از IgG در جریان خون ظاهر می‌شود، استفاده از آن می‌تواند به تشخیص زودهنگام آلودگی کمک کند و مانع از گسترش اپیدمی در محیط‌های جمعی شود.
2. شناسایی آنتی‌ژن‌های اختصاصی غیر مشترک با مایت‌های خانگی
   نتایج مطالعه نشان داد که تمام بیماران دارای آنتی‌بادی‌هایی بودند که هم‌زمان با آنتی‌ژن‌های مایت‌های خانگی نیز واکنش نشان می‌دادند. بنابراین، استفاده از عصاره کامل بدن مایت (Whole body extract) با توجه به اپی‌توپ‌های مشترک با مایت‌های گرد و غبار نمی‌تواند مبنای مناسبی برای تست اختصاصی باشد. در نتیجه، انتخاب و طراحی آنتی‌ژن‌هایی خاص، ترجیحاً به شکل نوترکیب (Recombinant)، که فاقد اپی‌توپ‌های مشترک با گونه‌های خانگی باشند، ضروری است.
3. ترکیب چند آنتی‌ژن خاص در قالب یک کوکتل تشخیصی
   استفاده از یک ترکیب محدود از آنتی‌ژن‌های اختصاصی که هر یک بخشی از پاسخ ایمنی اختصاصی میزبان را فعال می‌کنند، می‌تواند موجب افزایش حساسیت و اختصاصیت تست شود. این استراتژی، مشابه با روش‌هایی است که در تست‌های سرولوژیک سایر بیماری‌های انگلی و باکتریایی استفاده می‌شود.
4. ضرورت استفاده از تکنولوژی‌های مولکولی و پروتئومیکس
   شناسایی دقیق و انتخاب آنتی‌ژن‌های هدف مستلزم تحلیل‌های گسترده ژنومی و پروتئومی بر روی گونه انسانی مایت جرب (S. scabiei var. hominis) است. این مطالعات باید اپی‌توپ‌های غیر مشترک با گونه‌های حیوانی و محیطی را شناسایی کرده و قابلیت تولید آنتی‌ژن‌های نوترکیب را فراهم کنند.
5. ارزیابی عملکرد تست در جمعیت‌های متنوع جغرافیایی و اپیدمیولوژیک
   جهت اطمینان از کارایی بالای تست طراحی‌شده، ضروری است که صحت و دقت آن در جمعیت‌های مختلف، با سطوح متفاوتی از مواجهه با مایت‌های خانگی، مورد ارزیابی قرار گیرد.

نتیجه‌گیری

بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از این مطالعه، آنتی‌بادی IgM در سرم بیش از دو سوم بیماران مبتلا به جرب قابل شناسایی بود، در حالی‌که سطوح IgG و به‌ویژه IgE بسیار پایین‌تر بودند. این یافته، IgM را به عنوان شاخصی ارزشمند برای شناسایی زودهنگام بیماری جرب معرفی می‌کند. با این حال، واکنش‌های متقاطع گسترده بین آنتی‌ژن‌های مایت جرب و مایت‌های گرد و غبار خانگی، مهم‌ترین مانع در مسیر توسعه یک تست سرولوژیک اختصاصی و قابل‌اعتماد محسوب می‌شود.

هیچ‌یک از بیماران مورد بررسی، آنتی‌بادی‌هایی منحصراً اختصاصی نسبت به مایت جرب نداشتند و تقریباً همه آن‌ها دارای واکنش‌های ایمنی مشترک با مایت‌های خانگی بودند. این واقعیت، نیاز به شناسایی دقیق آنتی‌ژن‌های خاص مایت جرب انسانی (S. scabiei var. hominis) را برجسته می‌سازد.

در نهایت، طراحی یک تست خون مؤثر برای تشخیص جرب، در گروی:

• بهره‌گیری از آنتی‌ژن‌های نوترکیب فاقد اپی‌توپ‌های مشترک با سایر گونه‌ها،
• تمرکز بر شناسایی IgM به‌عنوان نشانگر اولیه،
• و انجام مطالعات تکمیلی در جوامع با اپیدمیولوژی متفاوت می‌باشد.

با تحقق این موارد، می‌توان به طراحی یک ابزار تشخیصی ساده، سریع و دقیق برای کنترل بهتر این بیماری مزمن و گاه پنهان در سطح جامعه امیدوار بود.