La prueba inmunohistoquímica rápida directa (DRIT) ofrece una alternativa reconocida de la Organización Mundial de Sanidad Animal y la Organización Mundial de la Salud (OIE/OMS) a la prueba de anticuerpos fluorescentes directos (DFA) para el diagnóstico de la rabia. Esta prueba permite aplicaciones basadas en el campo que se pueden realizar en aproximadamente 1 h sobre impresiones cerebrales utilizando microscopía de luz.
La vigilancia basada en laboratorios es fundamental para los esfuerzos de prevención, control y gestión de la rabia. Si bien el DFA es el estándar de oro para el diagnóstico de la rabia, es necesario validar técnicas de diagnóstico adicionales para mejorar la vigilancia de la rabia, particularmente en los países en desarrollo. Aquí, presentamos un protocolo estándar para el DRIT como una opción de prueba alternativa, de laboratorio o sobre el terreno que utiliza microscopía de luz en comparación con el DFA. Las impresiones táctiles del tejido cerebral recogido de animales sospechosos se fijan en una formalina tamponada del 10%. El DRIT utiliza anticuerpos monoclonales o policlonales específicos del virus de la rabia (conjugados con biotina), una enzima estreptavidina-peroxidasa y un reportero de cromógeno (como acetil 3-amino-9-etilcarbazol) para detectar inclusiones virales dentro del tejido infectado. En aproximadamente 1 h, una muestra de tejido cerebral puede ser probada e interpretada por el DRIT. La evaluación de cerebros animales sospechosos probados a partir de una variedad de especies en América del Norte, Asia, Africa y Europa han ilustrado una alta sensibilidad y especificidad por el DRIT acercándose al 100% con resultados en comparación con DFA. Desde 2005, el programa de Servicios de Vida Silvestre del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA WS, por sus siglas en inglés) ha llevado a cabo esfuerzos mejorados de vigilancia de la rabia a gran escala utilizando el DRIT para probar >94,000 muestras recogidas de la vida silvestre en áreas estratégicas de manejo de la rabia . El DRIT proporciona una herramienta poderosa y económica para el diagnóstico de la rabia que puede ser utilizada por laboratorios y biólogos de campo para mejorar los programas actuales de vigilancia, prevención y control de la rabia a nivel mundial.
Mientras que el DFA es la prueba más utilizada para el diagnóstico rutinario de la rabia1, el costo de comprar y mantener un microscopio fluorescente puede ser limitante a las naciones en desarrollo2,3,4 y para amplias, programas mejorados de vigilancia de la rabia a gran escala3,4. Además, el DFA requiere la capacidad de refrigerar muestras durante la fijación e incubar muestras por encima de la temperatura ambiente durante las reacciones anticuerpos-antígenos, lo que puede ser un obstáculo significativo en países sin infraestructura adecuada. Debido en parte a las limitaciones asociadas con las pruebas modernas de DFA, el impacto global de la rabia ha sido subestimado durante mucho tiempo5.
A este respecto, es necesario validar técnicas de diagnóstico adicionales para mejorar la vigilancia de la rabia a nivel mundial, en particular en los países en desarrollo. El protocolo DRIT presentado aquí ofrece una alternativa de pruebas de laboratorio o sobre el terreno al DFA queutiliza microscopía de luz y no requiere refrigeración o incubación de laboratorio durante la prueba 6. El DRIT y el DFA son similares en que ambas técnicas utilizan impresiones táctiles de muestras cerebrales recogidas de animales potencialmente rabiosos. Sin embargo, el primer paso del DRIT utiliza la formalina como un fijador histórico para las muestras, que inactiva el virus de la rabia. Esto proporciona una mejora sustancial de la bioseguridad sobre la acetona utilizada para fijar muestras en el protocolo DFA3, que es importante no sólo en el laboratorio, sino tal vez aún más en entornos de laboratorio basados en campo o descentralizados. Hasta la fecha, el DRIT muestra sensibilidad y especificidad igual es igual a DFA2,7,8,9.
Desde 2005, el programa WS del USDA ha llevado a cabo esfuerzos mejorados de vigilancia de la rabia a gran escala en América del Norte utilizando el DRIT como parte de un programa integral de manejo de la rabia de vida silvestre10. La vigilancia mejorada de la rabia se utiliza como complemento de la vigilancia de la salud pública basada en la exposición y pruebas principalmente especies de mesocarnívoes de la fauna silvestre, incluyendo mapaches (Procyon lotor), zorrillos rayados (Mephitis mephitis), zorros grises ( Urocyon cinereoargenteus), zorros rojos (Vulpes vulpes) y coyotes (Canis latrans) que no han participado en una exposición animal humana o doméstica. Los cadáveres de animales utilizados en las pruebas se sometieron al USDA WS mediante mayores esfuerzos de vigilancia de la rabia y comprendía especies vectoriales de rabia que son: malas o extrañas actuaciones; encontrados muertos, muertos en la carretera, o una molestia; y no están asociados con una exposición animal humana o doméstica. El DRIT proporciona una prueba de diagnóstico de la rabia que puede ser empleada por biólogos de campo capacitados con poca o ninguna experiencia de laboratorio para mejorar la vigilancia de la rabia y reducir la carga financiera y la carga de trabajo de los laboratorios de diagnóstico de salud pública10. La capacitación básica de DRIT para los empleados de campo wS del USDA suele tardar de 1,5 a 2 días, lo que incluye aproximadamente 4 horas de instrucción en el aula que cubren los principios fundamentales de la bioseguridad, los métodos para la recolección de muestras y los procesos DRIT, así como >8 h de tiempo de laboratorio realizando la prueba. Las oportunidades de capacitación han estado disponibles para usdA WS y los cooperadores de programas a través de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), LYSSA LLC y The Wistar Institute.
Dentro de las áreas de gestión estratégica, USDA WS ha probado más de 94,000 muestras de vida silvestre utilizando el DRIT y ha detectado más de 1.850 muestras rabiosas que probablemente habrían pasado desapercibidas basándose únicamente en pruebas de salud pública basadas en la exposición de animales sospechosos. Los datos mejorados de vigilancia de la rabia proporcionados por los resultados del DRIT son fundamentales para proporcionar una representación temporal y espacial más completa de la rabia en el paisaje en apoyo de los programas de vacunación contra la rabia oral para la vida silvestre en todo Estados Unidos10, 11. Del mismo modo, las agencias provinciales de vida silvestre en Canadá han incorporado DRIT en los esfuerzos de vigilancia de la rabia de vida silvestre a gran escala en conjunto con sus programas de salud pública con éxito8. Tanto los programas de vigilancia del USDA WS como los del DRIT canadiense han utilizadolaboratorios nacionales de referencia para confirmar la rabia por DFA y para realizar la escritura de variantes virales según corresponda 8. Además, los biólogos de campo del USDA WS envían el 10% de los especímenes negativos para la confirmación de DFA a laboratorios de referencia y desde 2008, han participado en pruebas bianuales de competencia DRIT proporcionadas por el Laboratorio Estatal de Higiene de Wisconsin, como parte de medidas de garantía de la calidad.
El objetivo de este método es ofrecer un enfoque alternativo para las pruebas de diagnóstico de la rabia que se pueden hacer en laboratorios descentralizados, en el campo o en áreas sin acceso rutinario a la microscopía electrónica.
Cada persona que realice pruebas diagnósticas de rabia debe recibir una serie estándar de vacunación contra la rabia previa a la exposición y someterse a una evaluación regular de anticuerpos serológicos, con vacunas de refuerzo según sea necesario. Las personas no inmunizadas no deben entrar en laboratorios o áreas donde se lleve a cabo dicho trabajo. Toda manipulación de tejidos y diapositivas debe llevarse a cabo para no aerosolizar líquidos o producir partículas en el aire. Las campanas de humo no son necesarias, pero cuando es posible pueden proporcionar protección adicional contra olores, ectoparásitos y fragmentos óseos. El equipo de protección personal mínimo, incluidos los guantes y la protección ocular, debe usarse en todo momento durante la recolección y las pruebas de la muestra.
1. Colección de troncos cerebrales
2. Preparación de materiales para DRIT
3. Prueba rápida directa de inmunohistoquímica
Los resultados positivos del DRIT muestran inclusiones virales intracitoplasmáticas rojas que pueden variar en forma y tamaño (Figura 3) dentro del citoplasma de los cuerpos celulares azulados. Las inclusiones parecen lisas con márgenes muy brillantes y un área central menos intensamente manchada. La intensidad y la distribución de antígenos se registran cuando se detectan inclusiones. La intensidad se clasifica de +4 a +1. La corredera de control positivo debe tener un brillo magenta intenso y brillante que se conoce como una intensidad de +4. Una ligera pérdida de color puede ocurrir especialmente cuando el manejo de la muestra no ha sido óptimo (es decir, el tejido de la muestra se ha descompuesto ligeramente) y estos deben calificarse como +3. La mancha notablemente opaca se clasifica como de +2 a +1, no se considera diagnóstico para la infección por el virus de la rabia y se etiqueta como indeterminada.
Además, la distribución de antígenos se clasifica de +4 a +1 con +4 que representa la distribución de antígenos compuesta por una abundancia de inclusiones grandes y pequeñas que varían en tamaño y forma, y está presente en todos los campos (o casi todos los campos) de visión dentro del tejido del SNC impresión táctil. El control positivo normalmente tiene una distribución de antígeno +4. Se asignaría una distribución de antígenos de +3 cuando haya inclusiones en una variedad de tamaños en la mayoría de los campos de visión, pero no en todos. Si las inclusiones se encuentran en 10%-50% de los campos del microscopio, se asigna una distribución de +2 antígenos. Cuando se encuentran inclusiones en <10% de los campos del microscopio, se asigna una distribución de +1 antígeno.
La mayoría del tejido del SNC con el virus de la rabia presente presenta inclusiones virales típicas calificadas como de +3 o +4 de intensidad y distribución de antígenos. Si los resultados indican una intensidad +2 o +1 o una distribución de antígeno +2 o +1, la muestra se declara como "indeterminada" y se justifica nifor. Si la misma muestra tiene un resultado de prueba indeterminado repetido, la muestra debe enviarse a un laboratorio de referencia para pruebas DFA o confirmatorias relacionadas.
Una muestra de prueba que utiliza el DRIT se considera negativa para los antígenos del virus de la rabia después de que la diapositiva que contiene el tejido del SNC se haya analizado con un aumento de 200X o superior y no se detecten inclusiones de virus típicas (Figura4). Las muestras negativas presentan cuerpos celulares azulados con poca o ninguna tinción inespecífica.
Figura 1: Configuración de 10 platos de tinción de diapositivas con reactivos para pruebas. Los platos están etiquetados con el nombre del reactivo en el orden necesario para seguir el protocolo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2: Cámara de humedad simple creada con una toalla de papel húmedo y placas de cultivo celular. Una cámara de humedad simple con una toalla de papel húmedo y placas de cultivo celular permite la aplicación en campo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: Diapositivas representativas de inclusiones virales positivas de la rabia con +4 intensidad y +4 distribución de antígenos. (A y B)muestran inclusiones virales de rabia positivas con aumento de 200x. (C y D) muestran inclusiones virales de rabia positivas con aumento de 400x. Barras de escala de 5 m. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4: Diapositivas representativas de muestras negativas sin inclusiones viralesde rabia. (A y B) muestran muestras negativas para inclusiones virales de rabia con aumento de 200x. (C y D) muestran muestras negativas para inclusiones virales de rabia con aumento de 400x. Barras de escala de 5 m. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5: Fotografías representativas de las instalaciones de pruebas DRIT utilizadas por el USDA WS. (A) Instalación de pruebas móviles en un remolque cerrado para el transporte. (B) Vehículo recreativo adaptado para pruebas DRIT. (C) instalación de pruebas DRIT en conjunto con laboratorio universitario. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
El DRIT es un método flexible adecuado para la vigilancia sobre el terreno para detectar la presencia de virus de la rabia que se puede utilizar en áreas de laboratorio descentralizadas. Si bien es posible llevar a cabo toda la prueba en un entorno basado en el campo, como en el portón trasero de un camión, es ideal tener un pequeño espacio interior dedicado a DRIT debido a problemas de almacenamiento de productos químicos, equipos y suministros. Además, se debe considerar la adhesión a todas las leyes federales, estatales y locales aplicables, y las regulaciones para el uso y eliminación de productos químicos. Actualmente, USDA WS tiene 15 instalaciones DRIT para probar muestras de 17 estados. Las instalaciones del USDA WS DRIT se establecen en conjunto con los laboratorios de salud pública de la universidad y el estado, en salas designadas dentro de instalaciones más grandes y en remolques cerrados que han sido modernizados y convertidos para servir como unidades móviles de pruebas en el respuesta a brotes de emergencia en el que la mejora de las pruebas de vigilancia de la rabia con tiempo de respuesta inmediato es fundamental (Figura5).
Mientras que la prueba ha tenido éxito utilizando material de tronco encefálico de calidad variable, tejido de tronco encefálico fresco sin descomposición del tejido es óptimo. A medida que se produce descomposición, desecación o licuefacción, la calidad de la muestra disminuye y la prueba puede detectar una tinción más inespecífica que puede confundir los resultados. Esta observación es similar entreDFA y DRIT 2. El tronco encefálico/SNC debe recogerse lo antes posible y luego almacenarse congelado (-20 oC) hasta el ensayo.
Típicamente, la mayoría de las instalaciones de USDA WS procesan de 12 a 24 diapositivas a la vez durante una sesión DRIT, incluyendo un control positivo y un control negativo que se han confirmado a través de DFA. Los controles positivos y negativos proporcionan un punto de referencia para cada ejecución de DRIT para garantizar que la prueba se realizó correctamente y para confirmar si surgen preguntas interpretativas en las diapositivas de prueba. Si no se determina que una muestra tiene un resultado positivo o negativo claro, drIT la etiqueta como indeterminada y la prueba por segunda vez. Si esta muestra no es un claro positivo o negativo después de dos pruebas DRIT, se envía a un laboratorio de referencia para pruebas RELACIONADAs o DFA.
Al igual que con cualquier prueba de diagnóstico, "disparo problemático" es útil con hallazgos inesperados. Por ejemplo, si una ejecución DE DRIT no tiene éxito (es decir, el control positivo no presenta una intensidad de tinción y distribución de antígenos +3 o +4), asegúrese de que todos los productos químicos y reactivos no hayan expirado. Hemos encontrado el uso de una botella recién abierta de peróxido de hidrógeno en un mínimo de una vez por semana es útil para ayudar a prevenir la tinción no específica a través de la oxidación del tejido cerebral. Además, se recomienda reemplazar el búfer de acetato al menos una vez al año como mínimo, independientemente de la fecha de caducidad etiquetada.
Hay una serie de ventajas del DRIT sobre DFA, incluyendo menores costos, capacidad para realizar la prueba fuera de un laboratorio centralizado, necesidad de sólo microscopía de luz en lugar de un microscopio fluorescente, y el proceso de entrenamiento relativamente sencillo para personas que administran y leen la prueba2,3,4. Estas ventajas, junto con la sensibilidad y especificidad delDRIT que son comparables a DFA 2,7,8, 9ya han demostrado que la prueba sirve como una herramienta importante a gran escala programas mejorados de vigilancia de la rabia8,10 en América del Norte. Además, el DRIT tiene el potencial de permitir una mayor vigilancia y pruebas más rápidas en los países en desarrollo u otras áreas con recursos limitados, especialmente después de la reciente orientación de la OIE/OMS como prueba recomendada.
Los autores no tienen nada que revelar.
Reconocemos a todo el personal de los Servicios de Vida Silvestre del USDA que actualmente o han recogido previamente muestras mejoradas de vigilancia de la rabia y han llevado a cabo el DRIT para el diagnóstico de la rabia. Del mismo modo, reconocemos a los muchos cooperadores que nos ayudan con la recolección de Vigilancia mejorada de la rabia. También agradecemos a los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades y al Instituto Wistar el acceso a los reactivos críticos necesarios para llevar a cabo el DRIT y por proporcionar oportunidades de capacitación. Además, apreciamos el diagnóstico confirmatorio y la asistencia técnica proporcionada por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades y por el Centro Wadsworth con el Departamento de Salud del Estado de Nueva York. El uso de cualquier producto comercial es sólo para fines de comparación y no constituye una aprobación.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
3-Amino-9-Ethylcarbazole (AEC tablets; 50 count) | Sigma Aldrich (https://www.sigmaaldrich.com/) | A6926 | |
Acetate Buffer, 0.1M, 5.2 pH, 32oz | Poly Scientific R&D Corp. (https://www.polyrnd.com/) | s140 | |
Ag Tek MiniScalpel, PN110, Non-sterile #10, 40 per package | Patterson Veterinary (https://www.pattersonvet.com/) | PN110 | Supplemental equipment for sample touch impressions; Also available through Clipper Distributing (http://www.clipperdist.net/) |
BD Luer-Lok Disposable Syringe without needle, 10cc | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 14-823-2A | BD Manufacturer Number 309604 |
Binocular Light Microscope with Seidentopf Head or equivalent | Multiple Vendors | ||
Blue Rectangular UN-rated Disposal Container, 5G | Berlin Packaging (https://www.berlinpackaging.com/) | 1147T01BLU | Supplemental equipment for chemical waste storage/disposal (Gill hematoxylin and AEC solution) |
Corning Square and Rectangular Cover Glass, 24x60 | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 12-553-465 | Corning Manufacturer Number 2975246 |
Corning Universal Fit Pipet Tips: Racked, Nonsterile (1-200ul) | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 07-200-300 | Corning Manufacturer Number 4863 |
Falcon 15mL Conical Centrifuge Tubes, polypropylene | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 14-959-70C | Corning Manufacturer Number 352097 |
Falcon 96-Well Assay Plates (Tissue culture plate lids) | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 08-772-5 | Corning Manufacturer Number 353910 |
Fisher Brand 25mm Syringe Filter, Nylon, 0.45um, Sterile | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 09-719D | |
Fisher Chemical Gill Method Hematoxylin Stain (Gill-2), 4L | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | CS401-1D | |
Fisherbrand Sharps-A-Gator Point-of-Use Sharps Containers, 5qt | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 14-827-122 | Supplemental equipment for proper BSL-2 Laboratory Set-Up |
Fluoro-Gel with Tris Buffer (Gel/Mount Media), 20mL | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 102092-122 | Fluoro-Gel Substitute for BioMeda™ Gel-Mount, Electron Microscopy Sciences |
Formalin, Buffered, 10%, 4L | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | SF100-4 | Available each or in case of 4 |
Gilson Pipetman P200 Pipet, 50-200uL | Daigger Scientific (https://www.daigger.com) | EF9930E | |
Hy-Clone Phosphate Buffered Saline, 1X Solution, 1L (PBS) | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | SH30256LS | Alternative dry powder product can be used |
Hydrogen Peroxide, 3% | Multiple Vendors | Any commercially available source, such as pharmacy or store brands, etc. | |
Lens Microscope Objective 20X and 40X | Multiple Vendors | ||
Lysol IC Quarternary Disinfecting Cleaner, 1G | Daigger Scientific (https://www.daigger.com) | EF8481 | Supplemental materials for proper BSL-2 Laboratory disinfection |
Miltex brand Disposable Scalpel Size 22 (alternative size to MiniScalpel) | AMD Next (www.amdnext.com) | 999112314 | Supplemental equipment for sample touch impressions; Alternative size to Ag Tek MiniScalpel |
N,N-Dimethylformamide, Amber Glass Packaging, 500mL | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | D119-500 | |
Peroxidase Labeled Streptavidin, 50mL | SeraCare (https://www.seracare.com/) | 5550-0001 | KPL Immunoassay and Kits Reference Number 71-00-38 |
Phosphate Buffered Saline Powder (alternative to Fisher liquid PBS) | Sigma Aldrich (https://www.sigmaaldrich.com/) | P3813 | Must be prepared in 1L distilled water; Available in quantities of 1, 10 and 50 packs |
Primary antibody: Polyclonal anti-nucleoprotein or cocktail of anti-lyssavirus biotinylated antibodies | Store at 4 degrees C | ||
PYREX Disposable Serological Pipets, Glass, Sterile, Plugged, Corning, 1.0mL | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 7078D-1 | VWR Manufacturer Number 89091-220 |
PYREX Disposable Serological Pipets, Glass, Sterile, Plugged, Corning, 10.0mL | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 7078D-10 | VWR Manufacturer Number 89091-106 |
PYREX Disposable Serological Pipets, Glass, Sterile, Plugged, Corning, 5.0mL | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 7078D-5 | VWR Manufacturer Number 89091-484 |
Richard-Allan Scientific Gills Hematoxylin Stain No. 2, 1PT (alternative to above) | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 22-050-201 | Thermo Scientific Manufacturer Number 72504 |
Slide Holders, 24-place | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 25608-868 | Sakura®Finetek Supplier Number 4465; Available through multiple vendors |
Specimen Tin Boxes, 1/2oz | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 101412-452 | Supplemental equipment for storage of brain tissue samples |
Taylor 2-Event Digital Timer/Clock | Multiple Vendors | Supplemental equipment | |
Tissue-Tek Slide Staining Kit | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 25608-902 | Sakura®Finetek Supplier Number 4551; Available through multiple vendors |
TWEEN 80, Polyethylene glycol, 500mL | Sigma Aldrich (https://www.sigmaaldrich.com/) | P1754 | Also available in 25mL, 1L and 1G volumes |
VWR FLIP Pipette Filler (0.05-100mL) | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 53497-055 | |
VWR Soft Nitrile Examination Gloves, L (100 per box) | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 89038-272 | Supplemental equipment for proper PPE |
Water, Deionized (20L) | VWR, part of Avantor (https://vwr.com) | 10806-022 | |
Wheaton Clear Glass Sample Vials, 8mL | Fisher Scientific (part of Thermo Fisher Scientific https://www.fishersci.com/us/en/home.html) | 06-408C | DWK Life Sciences Manufacturer Number 224884 |
White Coated, Double Well Pattern Microscope Slides, 14mm | Tekdon Incorporated (https://www.tekdon.com/coated-microscope-slides.html) | 2-140 | |
White Rectangular UN-rate Disposal Container, 5G | Berlin Packaging (https://www.berlinpackaging.com/) | 1147T01WHT | Supplemental equipment for chemical waste storage/disposal (Formalin) |
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