ÏÐÈÌÅÍÅÍÈÅ ÌÅÒÎÄÎËÎÃÈÈ ÍÅÑÏÅÖÈÔÈ×ÅÑÊÈÕ ÁÈÎÑÅÍÑÎÐΠ ÈÌÌÓÍÎËÎÃÈÈ ÍÀ ÏÐÈÌÅÐÅ

230
ÂÅÑÒÍ. ÌÎÑÊ. ÓÍ-ÒÀ. ÑÅÐ. 2. ÕÈÌÈß. 2011. Ò. 52. ¹ 3
ÔÀÐÌÀÖÅÂÒÈ×ÅÑÊÀß ÕÈÌÈß
ÓÄÊ 577.355
ÏÐÈÌÅÍÅÍÈÅ ÌÅÒÎÄÎËÎÃÈÈ ÍÅÑÏÅÖÈÔÈ×ÅÑÊÈÕ
ÁÈÎÑÅÍÑÎÐÎÂ Â ÈÌÌÓÍÎËÎÃÈÈ ÍÀ ÏÐÈÌÅÐÅ
ÈÍÒÅÐÏÐÅÒÀÖÈÈ ÒÈÒÐΠÑÏÅÖÈÔÈ×ÅÑÊÈÕ IgG ×ÅËÎÂÅÊÀ
Ì.Þ. Ðîçåíøòåéí2,4 , Å.Ñ. Èõàëàéíåí2,3 , Ñ.Ý. Êîíäàêîâ1,2, Î.Ñ. Ïðîêîïöåâà2,3,
À.Ç. Ðîçåíøòåéí4
(1êàôåäðà õèìè÷åñêîé êèíåòèêè õèìè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ èìåíè Ì.Â. Ëîìîíîñîâà;
2
ÍÎÖ «Õèìè÷åñêàÿ ôèçèêà áèîõèìè÷åñêèõ è áèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ»; 3 ÎÎÎ «Èììóíîâåò», Ìîñêâà; 4 ImmunoHealth Int., USA)
Ðàññìàòðèâàåòñÿ âîçìîæíîñòü ïðèìåíåíèÿ ìåòîäîëîãèè íåñïåöèôè÷åñêèõ áèîñåíñîðîâ ïðè
èíòåðïðåòàöèè òèòðîâ ñïåöèôè÷åñêèõ èììóíîãëîáóëèíîâ êëàññà IgG äëÿ êîððåêòíîãî îïðåäåëåíèÿ ãðàíèöû íîðìà – ïàòîëîãèÿ. Ïðåäëîæåíà ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü ðàñïîçíàâàíèÿ
îáðàçà ôàçîâîãî ñîñòîÿíèÿ áèîëîãè÷åñêîãî îáúåêòà íà îñíîâå ðàíæèðîâàííîãî ðÿäà êîíöåíòðàöèé ñïåöèôè÷åñêèõ èììóíîãëîáóëèíîâ êëàññà IgG.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: èììóíîõèìèÿ, ïèùåâàÿ õèìèÿ, áèîñåíñîðíàÿ ìåòîäîëîãèÿ, äèàãíîñòèêà ïèùåâîé àëëåðãèè è íåïåðåíîñèìîñòè.
Èììóíîôåðìåíòíûé àíàëèç – èíñòðóìåíòàëüíûé
äèàãíîñòè÷åñêèé ìåòîä, øèðîêî èñïîëüçóåìûé â íàñòîÿùåå âðåìÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ êîíöåíòðàöèè ðàçëè÷íûõ âåùåñòâ [1].  ìåäèöèíå äàííûé ìåòîä â
îñíîâíîì ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ êà÷åñòâåííîãî è êîëè÷åñòâåííîãî îïðåäåëåíèÿ ñïåöèôè÷åñêèõ áåëêîâ (àíòèòåë), îáðàçóþùèõñÿ ïðè èììóííîì îòâåòå íà òîò
èëè èíîé àíòèãåí [2, 3].
Îäíè èç íàèáîëåå âàæíûõ êëàññîâ àíòèòåë – èììóíîãëîáóëèíû êëàññà IgG, ñîñòàâëÿþùèå îêîëî
75–80% îò âñåõ èììóíîãëîáóëèíîâ ñûâîðîòêè è
10–20% îáùåãî áåëêà ñûâîðîòêè, èãðàþò îñíîâîïîëàãàþùóþ ðîëü â îáåñïå÷åíèè äëèòåëüíîãî ãóìîðàëüíîãî èììóíèòåòà (ïåðèîä ïîëóðàñïàäà ñîñòàâëÿåò îêîëî
23–25 ñóò), íàïðèìåð ïðè èíôåêöèîííûõ çàáîëåâàíèÿõ. Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî îñíîâíîé ôóíêöèåé èììóíîãëîáóëèíîâ IgG ÿâëÿåòñÿ îáðàçîâàíèå êîìïëåêñà «àíòèãåí-àíòèòåëî». Îíè ñïîñîáñòâóþò íåéòðàëèçàöèè áàêòåðèàëüíûõ ýêçîòîêñèíîâ, ôàãîöèòîçó, ôèêñàöèè êîìïëåìåíòà, à òàêæå ìîãóò ó÷àñòâîâàòü â àëëåðãè÷åñêèõ
ðåàêöèÿõ. Àíòèòåëà ýòîãî êëàññà ïîÿâëÿþòñÿ ÷åðåç
íåêîòîðîå âðåìÿ ïîñëå êîíòàêòà ñ àíòèãåíîì è ñ÷èòàþòñÿ îñíîâíûìè àíòèòåëàìè âòîðè÷íîãî èììóííîãî
îòâåòà íà áîëüøèíñòâî àíòèãåíîâ ó ÷åëîâåêà è æèâîòíûõ. Äåôèöèò IgG îñëàáëÿåò ñîïðîòèâëÿåìîñòü
îðãàíèçìà ê èíôåêöèÿì [3, 4]. Â òàáëèöå ïðèâåäåíû
ðåôåðåíòíûå çíà÷åíèÿ íîðìû êîíöåíòðàöèè IgG äëÿ
ðàçíûõ âîçðàñòíûõ êàòåãîðèé.
Òàêèì îáðàçîì, èçìåíåíèå êîíöåíòðàöèè âíóòðåííåãî ìåòàáîëèòà (èììóíîãëîáóëèíà IgG) â ãðàíèöàõ
óñëîâíîé íîðìû ñ òî÷êè çðåíèÿ ñîâðåìåííîé ìåäèöèíû íå ÿâëÿåòñÿ ñâèäåòåëüñòâîì âîçíèêíîâåíèÿ ïàòîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà. Îäíàêî èìåþòñÿ äàííûå, ïîêàçûâàþùèå ñâÿçü áûñòðîãî èçìåíåíèÿ êîíöåíòðàöèè
IgG â ïðåäåëàõ íîðìû ñ ðåçêèì èçìåíåíèåì ôèçèîëîãè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ ÷åëîâåêà [5].
Öåëü íàøåé ðàáîòû – ñîçäàíèå ìàòåìàòè÷åñêîé
ìîäåëè äëÿ áîëåå êîððåêòíîãî îïðåäåëåíèÿ ãðàíèöû
íîðìà–ïàòîëîãèÿ íà îñíîâå ïðåäëîæåííîé ðàíåå ìåòîäîëîãèè íåñïåöèôè÷åñêèõ áèîñåíñîðîâ, ïîçâîëÿþùåé ðàññìàòðèâàòü áèîëîãè÷åñêèé îáúåêò êàê äèíàìè÷åñêóþ ñèñòåìó è êàê ñëåäñòâèå ðàçðàáàòûâàòü
ãðàíèöû íîðìû ñ ó÷åòîì èíäèâèäóàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ
Âîçðàñòíûå çíà÷åíèÿ íîðì êîíöåíòðàöèé IgG
Âîçðàñò
IgG, ã/ë
<1 ãîäà
3,5−11,1
1−10 ëåò
7,3−13,5
>10 ëåò
8,0−18,0
ÂÅÑÒÍ. ÌÎÑÊ. ÓÍ-ÒÀ. ÑÅÐ. 2. ÕÈÌÈß. 2011. Ò. 52. ¹ 3
îðãàíèçìà.  íàñòîÿùåå âðåìÿ èìåþòñÿ ìíîãî÷èñëåííûå äàííûå î ïîÿâëåíèè ñïåöèôè÷åñêèõ àíòèòåë
IgG íà òîò èëè èíîé ïðîäóêò ïèòàíèÿ ó ÷åëîâåêà èëè
æèâîòíîãî.  ýòîì ñëó÷àå íàëè÷èå èììóííîãî îòâåòà ÷àùå âñåãî ñâÿçàíî ñ íàëè÷èåì ó ÷åëîâåêà ïèùåâîé àëëåðãèè èëè íåïåðåíîñèìîñòè [6].  ñëó÷àå ïîÿâëåíèÿ è âîçðàñòàíèÿ êîíöåíòðàöèè ñïåöèôè÷åñêîãî
ê êîíêðåòíîìó ïðîäóêòó IgE áëàãîäàðÿ êîððåëÿöèè ñ
êëèíè÷åñêîé êàðòèíîé äèàãíîñòèðóåòñÿ íåìåäëåííàÿ
ïèùåâàÿ àëëåðãèÿ (ïèùåâàÿ àëëåðãèÿ I òèïà). Äëÿ
ñïåöèôè÷åñêèõ IgG òàêîé ïðÿìîé êîððåëÿöèè äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè íå îáíàðóæåíî, ïîýòîìó ñ÷èòàåòñÿ,
÷òî ïîâûøåííàÿ êîíöåíòðàöèÿ ñïåöèôè÷åñêèõ IgG ãîâîðèò î ðàçâèòèè ñêðûòîé ïèùåâîé àëëåðãèè èëè çàìåäëåííîé àëëåðãèè (ïèùåâàÿ àëëåðãèÿ III òèïà) [7].
Ïðîàíàëèçèðóåì ñîñòîÿíèå äàííîãî âîïðîñà ñ òî÷êè çðåíèÿ òåîðèè áèîñåíñèðîâàíèÿ, êîãäà â êà÷åñòâå
íåñïåöèôè÷åñêîãî áèîñåíñîðà ðàññìàòðèâàåòñÿ èçìåíåíèå êàêîãî-ëèáî ïàðàìåòðà îðãàíèçìà â îòâåò íà
èçìåíåíèå ñòèìóëà, âîçäåéñòâóþùåãî íà îðãàíèçì.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ìåòîäû äèàãíîñòèêè ïèùåâîé
àëëåðãèè îñíîâàíû íà êîððåëÿöèè ìåæäó êîíöåíòðàöèåé Cn ñïåöèôè÷åñêèõ èììóíîãëîáóëèíîâ êëàññà IgE
(äëÿ ÿâíîé) è IgG (äëÿ ñêðûòîé) â ñûâîðîòêå êðîâè è
èììóííîé ðåàêöèåé îðãàíèçìà íà ïèùåâîé àíòèãåí.
Âåëè÷èíà Cn (1 ≤ n ≤ N), èçìåðÿåìàÿ «in vitro» íà
îñíîâå ÈÔÀ* äëÿ n-ãî ïèùåâîãî àíòèãåíà Ðn èç N
òåñòèðóåìûõ, îòîæäåñòâëÿåòñÿ ñ àìïëèòóäîé n-ãî
«èììóííîãî îòêëèêà» ñèñòåìû íà ïðîíèêíîâåíèå â
êðîâîòîê ìàêðîìîëåêóë èññëåäóåìîãî ïðîäóêòà (Ðn)
[8, 9].
Òðàäèöèîííûé ïîäõîä ê ðåøåíèþ ïðîáëåìû îïðåäåëåíèÿ êðèòåðèÿ íîðìà–ïàòîëîãèÿ îñíîâàí íà ìîäåëè îáðàáîòêè äàííûõ, èñïîëüçóåìîé â ÈÔÀ äëÿ äèàãíîñòèêè àëëåðãè÷åñêèõ ðåàêöèé íåìåäëåííîãî òèïà
(Ò-I) íà îñíîâå îïðåäåëåíèÿ èçìåíåíèÿ êîíöåíòðàöèè
ñïåöèôè÷åñêèõ IgÅ.  ðàìêàõ äàííîé ìîäåëè øêàëà
òèòðîâ, îïðåäåëÿåìàÿ âûáðàííûìè çíà÷åíèÿìè êàëèáðàòîðîâ, äåëèòñÿ íà ÷åòûðå ðàâíûõ äèàïàçîíà ïî
ñòåïåíè âîçðàñòàíèÿ òèòðîâ, à àìïëèòóäû òèòðîâ IgG,
ïî àíàëîãó ñ ðåçóëüòàòàìè òèòðîâ IgÅ, ïîëó÷åííûõ
ÈÔÀ, ðàñïîëàãàþò â ïðåäåëàõ ñîîòâåòñòâóþùèõ äèàïàçîíîâ. Âåëè÷èíà àìïëèòóäû åäèíè÷íûõ «èììóííûõ
îòêëèêîâ» îáùåïðèíÿòî ñ÷èòàåòñÿ ãëàâíûì êðèòåðèåì
îïðåäåëåíèÿ ãðàíèöû ðàçäåëà ìåæäó ïðîäóêòàìè ïè-
*ÈÔÀ – èììóíîôåðìåíòíûé àíàëèç.
231
òàíèÿ, âûçûâàþùèìè è íå âûçûâàþùèìè àëëåðãè÷åñêóþ ðåàêöèþ (èììóííûé îòâåò) [10].
 îòëè÷èå îò èììóíîãëîáóëèíîâ êëàññà IgÅ, ñîñðåäîòî÷åííûõ â òêàíåâûõ ñòðóêòóðàõ è èìåþùèõ ïîñòîÿííûé è èçâåñòíûé äèàïàçîí êîíöåíòðàöèé, èììóíîãëîáóëèíû IgG ëîêàëèçóþòñÿ â êðîâè è èìåþò ïîñòîÿííî ìåíÿþùèéñÿ «ôîíîâûé» óðîâåíü êîíöåíòðàöèé, ñóùåñòâåííî ðàçëè÷íûé êàê äëÿ ðàçíûõ îðãàíèçìîâ, òàê è äëÿ ðàçíûõ ñîñòîÿíèé îäíîãî îðãàíèçìà
[11]. Âñëåäñòâèå ýòîãî ñåëåêöèÿ îòêëèêîâ ïî àìïëèòóäàì íà îñíîâå ïðîèçâîëüíî ââåäåííûõ öèôðîâûõ
èëè çîíàëüíûõ êðèòåðèåâ ÿâíî íåäîñòàòî÷íà äëÿ êîððåêòíîé äèàãíîñòèêè ñêðûòîé ïèùåâîé àëëåðãèè ïî
«èììóííîìó îòâåòó» äàæå â ðàìêàõ îäíîãî òåñòà è
ïðèíöèïèàëüíî íå ïîçâîëÿåò ñðàâíèâàòü ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ðàçëè÷íûõ òåñòîâ, íî ïðåäëîæåíà
äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â äèàãíîñòèêå [12].
C ôèçè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ èììóíîëîãè÷åñêèé
òåñò íà IgG ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñîâîêóïíîñòü ðåçóëüòàòîâ N íåçàâèñèìûõ ÈÔÀ, êàæäûé èç êîòîðûõ
îòðàæàåò ðåçóëüòàò âçàèìîäåéñòâèÿ n-ãî ïèùåâîãî
àíòèãåíà ñî ñïåöèôè÷åñêèìè àíòèòåëàìè IgG, ñîäåðæàùèìèñÿ â èññëåäóåìîì îáðàçöå ñûâîðîòêè êðîâè,
ïðè íåèçìåííûõ äëÿ äàííîãî òåñòà ïàðàìåòðàõ ýêñïåðèìåíòà.
Ñëåäîâàòåëüíî, ðåçóëüòàòû òåñòèðîâàíèÿ ìîæíî
ïðåäñòàâèòü â âèäå çíà÷åíèé äèñêðåòíîé ôóíêöèè
Cn = f (Ð1, Ð 2 … Ðn ... Ð N), ãäå C n – èçìåðÿåìàÿ
âåëè÷èíà êîíöåíòðàöèè, Ðn – ïèùåâûå àíòèãåíû, èçìåíÿþùèå ñâîþ ôèçè÷åñêóþ ïðèðîäó ïðè èçìåíåíèè
èíäåêñà n. Â äàííîé ïîñòàíîâêå ýêñïåðèìåíòà íàáîð
ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ {Ñ1, Ñ2 … ÑN} íå ìîæåò áûòü èíòåðïðåòèðîâàí êàê ñîâîêóïíîñòü íåçàâèñèìûõ ñòîõàñòè÷åñêèõ èçìåíåíèé õàðàêòåðíîãî ôèçè÷åñêîãî ïàðàìåòðà, îòðàæàþùåãî ñîñòîÿíèå
îáúåêòà, â äàííîì ñëó÷àå èññëåäóåìîãî îáðàçöà
êðîâè. Ýòî ïðèíöèïèàëüíîå ïîëîæåíèå, îòðàæàþùåå
ñóòü ôèçè÷åñêîé ìîäåëè ýêñïåðèìåíòà, êàê ïðàâèëî,
íå ó÷èòûâàåòñÿ ïðè ñòàòèñòè÷åñêîé îáðàáîòêå äàííûõ ÈÔÀ ïî êîíöåíòðàöèÿì IgG. Ñ ìàòåìàòè÷åñêîé
òî÷êè çðåíèÿ êàæäûé ñóììàðíûé ðåçóëüòàò i-ãî òåñòà ÿâëÿåòñÿ âûáîðêîé {Ñ1, Ñ2 … ÑN}i îáúåìîì N
èç ãåíåðàëüíîé ñîâîêóïíîñòè Ng, ïðåäñòàâëåííîé â
âèäå äèñêðåòíîãî ðÿäà, âàðèàíòû êîòîðîãî Cni (1 ≤
n ≤ N) – âåëè÷èíû êîíöåíòðàöèé (IgG)ni, ýêñïåðè-
232
ÂÅÑÒÍ. ÌÎÑÊ. ÓÍ-ÒÀ. ÑÅÐ. 2. ÕÈÌÈß. 2011. Ò. 52. ¹ 3
Ðèñ 1. Ãðàôè÷åñêîå èçîáðàæåíèå äèñêðåòíîãî ðàíæèðîâàííîãî ðÿäà «èììóííûõ îòêëèêîâ» (N = 111)
Ðèñ. 2. Âèä îãèáàþùèõ «èììóííûõ îòâåòîâ» äëÿ ðàçëè÷íûõ ÈÔÀ íà IgG: 1 – îáëàñòü íåëèíåéíûõ «èìóííûõ îòêëèêîâ», 2 – îáëàñòü
ìîíîòîííûõ «èìóííûõ îòêëèêîâ»
ÂÅÑÒÍ. ÌÎÑÊ. ÓÍ-ÒÀ. ÑÅÐ. 2. ÕÈÌÈß. 2011. Ò. 52. ¹ 3
233
Ðèñ. 3. Ãðàôè÷åñêèé îáðàç åäèíè÷íîãî i-ãî «èììóííîãî îòâåòà»: 1 – îáëàñòü íåëèíåéíûõ «èìóííûõ îòêëèêîâ», 2 – îáëàñòü ìîíîòîííûõ «èìóííûõ îòêëèêîâ» (N = 111)
ìåíòàëüíî ïîëó÷àåìûå â i-ì òåñòå äëÿ êàæäîãî
n-ãî ïèùåâîãî àíòèãåíà. Ðàíæèðîâàíèå âûáîðêè N
èëè óïîðÿäî÷åíèå âàðèàíòîâ {Ñ1, Ñ2 … ÑN}i ïî âåëè÷èíå ïðèâîäèò ê ïðåäñòàâëåíèþ ïîëó÷åííûõ äàííûõ ÈÔÀ â âèäå «èììóííîãî îòâåòà» èññëåäóåìîãî
îáðàçöà êðîâè íà N ïèùåâûõ àíòèãåíîâ. Ãðàôè÷åñêîå èçîáðàæåíèå òèïè÷íîãî «èììóííîãî îòâåòà» â
âèäå äèñêðåòíîãî âàðèàöèîííîãî ðàíæèðîâàííîãî
ðÿäà ñ âàðèàíòàìè Cn, îïðåäåëÿþùèìè «èììóííûå
îòêëèêè» îáðàçöà êðîâè íà n-é ïèùåâîé àíòèãåí,
ïðåäñòàâëåíî íà ðèñ. 1. Ïîëó÷åííûé ãðàôè÷åñêèé
îáðàç äèñêðåòíîãî âàðèàöèîííîãî ðàíæèðîâàííîãî
ðÿäà ìîæåò áûòü èíòåðïðåòèðîâàí êàê ñïåöèôè÷íûé
«èììóííûé îòâåò» êîíêðåòíîãî îðãàíèçìà íà ñòàòèñòè÷åñêóþ âûáîðêó òåñòèðóåìûõ ïèùåâûõ àíòèãåíîâ îáúåìîì N, ïîëó÷åííóþ èç ãåíåðàëüíîé ñîâîêóïíîñòè Ng ïî îïðåäåëåííûì ñåëåêòèâíûì êðèòåðèÿì, ãëàâíûì èç êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ ñòàòèñòè÷åñêè äîñòîâåðíûé íàáîð ïðîäóêòîâ, íàèáîëåå ÷àñòî óïîòðåáëÿåìûõ â ðàöèîíå èññëåäóåìîé ïîïóëÿöèè.
Ïîñêîëüêó äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñêðûòîé ïèùåâîé àëëåðãèè ìåòîäîì ÈÔÀ íåçàâèñèìî îïðåäåëÿåòñÿ êîíöåíòðàöèÿ ñïåöèôè÷åñêèõ IgG íà áîëüøîå êîëè÷åñòâî îòäåëüíûõ ïèùåâûõ àíòèãåíîâ, òî êîððåêòíîå
èñïîëüçîâàíèå ìåòîäîâ ìàòåìàòè÷åñêîé ñòàòèñòèêè
òðåáóåò àïðèîðíîé èíôîðìàöèè î âèäå ôóíêöèè ïëîòíîñòè ðàñïðåäåëåíèÿ âåðîÿòíîñòè ðåãèñòðèðóåìûõ
«èììóííûõ îòêëèêîâ» [13, 14]. Ïîñêîëüêó áèîõèìè÷åñêàÿ ðîëü ðàçíûõ êëàññîâ èììóíîãëîáóëèíîâ [15]
ðàçëè÷íà, ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî èììóíîëîãè÷åñêèé òåñò íà ñïåöèôè÷åñêèå ïèùåâûå IgG, ôîðìàëüíî
àíàëîãè÷íûé ïîäîáíîìó òåñòó íà IgÅ, äîëæåí ñóùåñòâåííî îòëè÷àòüñÿ îò ïîñëåäíåãî êàê ïîäõîäîì ê
îáðàáîòêå äàííûõ, òàê è ëîãèêîé âûâîäîâ ïî ðåçóëüòàòàì òåñòèðîâàíèÿ.
Ñòàòèñòè÷åñêèé àíàëèç ðåçóëüòàòîâ îïðåäåëåíèÿ
êîíöåíòðàöèè ñïåöèôè÷åñêèõ IgG ìåòîäîì ÈÔÀ,
ïðåäñòàâëåííûõ â âèäå «èììóííûõ îòâåòîâ» èëè ãðàôè÷åñêèõ îáðàçîâ äèñêðåòíûõ âàðèàöèîííûõ ðàíæèðîâàííûõ ðÿäîâ è ñîîòâåòñòâóþùèõ ðàñïðåäåëåíèé ÷àñòîò âàðèàíòîâ «èììóííûõ îòêëèêîâ», ïðîâåäåííûé
ïî äàííûì òåñòèðîâàíèÿ áîëåå 10 000 ÷åëîâåê â Åâðîïå è ÑØÀ íà òåñò-ñèñòåìàõ ðàçíûõ ïðîèçâîäèòåëåé, ñîâïàäàþùèõ ïî àíòèãåíàì, ïîçâîëèë âûÿâèòü
ñëåäóþùèå îáùèå ñòàòèñòè÷åñêèå çàêîíîìåðíîñòè.
Îãèáàþùèå «èììóííûõ îòâåòîâ», ïðåäñòàâëåííûõ
â âèäå ãðàôè÷åñêèõ îáðàçîâ äèñêðåòíûõ âàðèàöèîííûõ ðàíæèðîâàííûõ ðÿäîâ, ïîêàçàíû íà ðèñ. 2. Îíè
ñîñòîÿò èç äâóõ õàðàêòåðíûõ ó÷àñòêîâ: íåëèíåéíîé
÷àñòè (1) è ó÷àñòêà ìîíîòîííûõ îòêëèêîâ (2). Ïðè
ýòîì íåëèíåéíàÿ îáëàñòü (1) èìååò õàðàêòåðíûé ñïåöèôè÷åñêèé è íåïîâòîðèìûé âèä äëÿ êàæäîãî ÈÔÀ
íà IgG. Ïîäîáíàÿ ñòðóêòóðà îãèáàþùèõ «èììóííûõ
îòâåòîâ» íàáëþäàåòñÿ ïðè ëþáûõ «ôîíîâûõ» êîíöåí-
234
ÂÅÑÒÍ. ÌÎÑÊ. ÓÍ-ÒÀ. ÑÅÐ. 2. ÕÈÌÈß. 2011. Ò. 52. ¹ 3
Ðèñ. 4. Ñïåêòð ÷àñòîò âàðèàíòîâ N «èììóííûõ îòêëèêîâ» äëÿ åäèíè÷íîãî ÈÔÀ: 1 – ñïëîøíàÿ ÷àñòü ñïåêòðà, 2 – äèñêðåòíàÿ îáëàñòü
÷àñòîò âàðèàíòîâ (N = 111)
Ðèñ. 5. Âèä «îáîáùåííîãî» ñïåêòðà ÷àñòîò âàðèàíòîâ M «èììóííûõ îòâåòîâ» äëÿ 10 ðàçëè÷íûõ ÈÔÀ íà IgG (M = 10, N = 111).
ÂÅÑÒÍ. ÌÎÑÊ. ÓÍ-ÒÀ. ÑÅÐ. 2. ÕÈÌÈß. 2011. Ò. 52. ¹ 3
òðàöèÿõ IgG, íå çàâèñèò îò íàáîðà ïèùåâûõ àíòèãåíîâ è èìååò îáùèé õàðàêòåð äëÿ âñåõ ÈÔÀ íà IgG
[16, 17].
Õàðàêòåðíûé ãðàôè÷åñêèé îáðàç i-ãî «èììóííîãî
îòâåòà» è ñîîòâåòñòâóþùèé ñïåêòð ÷àñòîò âàðèàíòîâ
ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 3, 4. Îáëàñòü íåëèíåéíûõ «èììóííûõ îòêëèêîâ» íà ðèñ. 3 àäåêâàòíî îòðàæàåò äèñêðåòíóþ îáëàñòü ñïåêòðà ÷àñòîò âàðèàíòîâ ðèñ. 4.
Ïîäîáíîå ñîîòâåòñòâèå èìååò ìåñòî äëÿ âñåõ áåç
èñêëþ÷åíèÿ ïàð «èììóííûé îòâåò» – ñïåêòð ÷àñòîò
âàðèàíòîâ «èììóííûõ îòêëèêîâ», íàáëþäàåìûõ íà
ïðàêòèêå.
Âèä «îáîáùåííîãî» ñïåêòðà ÷àñòîò âàðèàíòîâ
«èììóííûõ îòêëèêîâ» ïî ïðåäñòàâèòåëüíîé âûáîðêå
õàðàêòåðíûõ «èììóííûõ îòâåòîâ» ïîêàçàí íà ðèñ. 5.
Ñïëîøíàÿ ÷àñòü ïîäîáíîãî «îáîáùåííîãî» ñïåêòðà
÷àñòîò âàðèàíòîâ «èììóííûõ îòêëèêîâ» äîñòàòî÷íî
õîðîøî îïèñûâàåòñÿ ëîãàðèôìè÷åñêè-íîðìàëüíîé çàâèñèìîñòüþ ïðè ëþáîì ïðåäñòàâèòåëüíîì íàáîðå
÷èñëà âàðèàíòîâ. Äèñêðåòíàÿ ÷àñòü ïîäîáíîãî ñïåêòðà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé òàêæå îáîáùåííóþ ñîâîêóïíîñòü åäèíè÷íûõ ÷àñòîò âàðèàíòîâ, ñîîòâåòñòâóþùèõ
îáëàñòè íåëèíåéíûõ «èììóííûõ îòêëèêîâ».
Íà îñíîâàíèè ïðîâåäåííûõ ñòàòèñòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé íàìè ïðåäëîæåí äèàãíîñòè÷åñêèé êðèòåðèé
íîðìà–ïàòîëîãèÿ, ãäå ãðàíèöà ðàçäåëà «èììóííîãî
îòâåòà», îïðåäåëÿþùàÿ ïðîäóêòû-àíòàãîíèñòû, ïðîèçâîäèòñÿ íå ïî àáñîëþòíûì çíà÷åíèÿì àìïëèòóä «èììóííûõ îòêëèêîâ», à ïî íà÷àëó ïåðåõîäà êâàçèëèíåéíîãî ó÷àñòêà îãèáàþùåé «èììóííîãî îòâåòà» ê àíîìàëüíîìó ó÷àñòêó ñ ñóùåñòâåííîé íåëèíåéíîñòüþ
îãèáàþùåé. Íà ñïåêòðàõ ÷àñòîò âàðèàíòîâ «èììóííûõ îòêëèêîâ» ýòà îáëàñòü ñîâïàäàåò ñ îáëàñòüþ
ïåðåõîäà îò ñïëîøíîé ÷àñòè ñïåêòðà ê äèñêðåòíîé.
235
Ïðè ïîäîáíîì ïîäõîäå àáñîëþòíûå çíà÷åíèÿ àìïëèòóä îòêëèêîâ, êàê è íàëè÷èå ìåíÿþùåãîñÿ «ôîíîâîãî
óðîâíÿ», íå èãðàþò íèêàêîé ðîëè â èíòåðïðåòàöèè ðåçóëüòàòîâ òåñòèðîâàíèÿ. Ðàññìàòðèâàþòñÿ òîëüêî âèä
îãèáàþùèõ ðàíæèðîâàííîãî âàðèàöèîííîãî äèñêðåòíîãî ðÿäà è ñîîòâåòñòâóþùèé ñïåêòð ÷àñòîò âàðèàíòîâ
«èììóííûõ îòêëèêîâ». Ãðàôè÷åñêèå îáðàçû «èììóííûõ îòâåòîâ», êàê è õàðàêòåð ñîîòâåòñòâóþùèõ ñïåêòðîâ ÷àñòîò âàðèàíòîâ «èììóííûõ îòêëèêîâ», ðàçëè÷íû, íåïîâòîðèìû è ñòðîãî èíäèâèäóàëüíû äëÿ êàæäîãî ïàöèåíòà, ÷òî ïîçâîëÿåò ðàññìàòðèâàòü èõ â êà÷åñòâå äîñòîâåðíîãî èíñòðóìåíòà êàê èäåíòèôèêàöèè
ïðîäóêòîâ-àíòàãîíèñòîâ, òàê è ñòåïåíè ðåàêòèâíîñòè
èììóííîé ñèñòåìû ïàöèåíòà.
Ïîëó÷åííûé êðèòåðèé áûë èñïîëüçîâàí äëÿ äèàãíîñòèêè ïèùåâîé àëëåðãèè III òèïà ó íåñêîëüêèõ òûñÿ÷
ïàöèåíòîâ â ÑØÀ è ÅÑ. Îí ïîêàçàë õîðîøèå êëèíè÷åñêèå ðåçóëüòàòû äëÿ óñòðàíåíèÿ ðàçëè÷íûõ ñèñòåìíûõ çàáîëåâàíèé, àññîöèèðóåìûõ êëèíè÷åñêè ñ
ïèùåâîé íåïåðåíîñèìîñòüþ [18]. Ïðè ýòîì èñïîëüçîâàíèå òðàäèöèîííîãî ëèíåéíîãî êðèòåðèÿ äëÿ äèàãíîñòèêè ïèùåâîé àëëåðãèè íå äàâàëî êëèíè÷åñêîãî ýôôåêòà [19].
Òàêèì îáðàçîì, ïðåäëàãàåìûé ïîäõîä ê îáðàáîòêå è èíòåðïðåòàöèè äàííûõ ðàñïîçíàâàíèÿ îáðàçà
ôàçîâîãî ñîñòîÿíèÿ áèîëîãè÷åñêîãî îáúåêòà íà îñíîâå ðàíæèðîâàííîãî ðÿäà êîíöåíòðàöèé ñïåöèôè÷åñêèõ èììóíîãëîáóëèíîâ êëàññà IgG ìîæåò ñëóæèòü
îñíîâîé äëÿ áîëåå êîððåêòíîé äèàãíîñòèêè ó ïàöèåíòîâ ñ ðàçëè÷íûìè ñèìïòîìàìè ïèùåâîé àëëåðãèè,
÷åì èñïîëüçóåìûé äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè ìåòîä ñ
æåñòêî óñòàíîâëåííîé ãðàíèöåé íîðìû, íå ó÷èòûâàþùèé èíäèâèäóàëüíûå îñîáåííîñòè êîíêðåòíîãî
îðãàíèçìà.
CÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ
1. Franek M., Hruska K. Antibody based methods for
environmental and food analysis: a review // Vet. Med.
(Czech). 2005. 50. P. 1.
2. Hruska K. Research on paratuberculosis: Analysis of
publications 1994–2004. // Veterinarni Medicina. 2004. 49.
P. 271.
3. Roitt I. Essential Immunology. Wiley-Blackwell, 2006.
4. Marinkovich V. Specidfic IgG antibodies as markers of
adverse reactions to foods. Monogr. Allergy. 1996. 32. P. 221.
5. Neerven R.J., Knol E.F., Ejrnaes A.,Wurzen P.A. // Int. Arch.
Allergy. Immunol. 2006. 141. P. 119.
6. Atkinson W., SheldonT.A., Shaat N., Whorwell P.J. // Gut.
2004. 10. P. 1459.
7. Eysink P.E.D., de Jonge M.H., Bindels P.J.E. // Clin. Exp.
Allergy. 1999. 29. P. 604.
8. Âîåéêîâ Â.Ë. // Óñï. ôèçèîë. íàóê. 1998. 29. ¹ 4. Ñ. 55.
9. Âîåéêîâ Â.Ë., Êîíäàêîâ Ñ.Ý., Ðîçåíòàëü Â.Ì. è äð. Ïàò. ÐÔ
¹ 2152616 Ñ1.
10. Bindslev-Jensen C., Ballmer-Weber B.K., Bengtsson U.,
Blanco C., Ebner C., Hourihane J., et al. // Allergy. 2004. 59.
Ð. 690.
11. Calkhoven P.G., Aalbers M., Koshte V.L., Schilte P.P., Yntema
J.L., Grioen R.W. et al. // Clin. Exp. Allergy. 1991. 21. Ð. 99.
12. Âîðîáüåâà Í.Ë., Àãàôîíîâ Â.Å., Âîëêîâ À.Â. Ïàò. ÐÔ
¹ 2185178 C1.
236
ÂÅÑÒÍ. ÌÎÑÊ. ÓÍ-ÒÀ. ÑÅÐ. 2. ÕÈÌÈß. 2011. Ò. 52. ¹ 3
13. Stanton A. Glantz Ph.D. Primer of Biostatistics. McGrawHill, 1990.
14. Áåíäàò Äæ., Ïèðñîë À. Ïðèêëàäíîé àíàëèç ñëó÷àéíûõ
äàííûõ. Ì., 1989.
15. Brostoff J., Challacombe S.J. Food Allergy and Intolerance.
Saunders, 2002.
16. Ïðîêîïöåâà Î.Ñ., Êîíäàêîâ Ñ.Ý., Ðîçåíøòåéí Ì.À. // Òåç.
êîíô. «Ëîìîíîñîâ 2009» , ÌÃÓ, (http://lomonosov-msu.ru/
archive/ Lomonosov_2009/ 28_6.pdf)
17. Ðîçåíøòåéí Ì.À., Ïðîêîïöåâà Î.Ñ., Êîíäàêîâ Ñ.Ý. // Òåç.
êîíô. Èíòåðìåäèàòû õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé è áèîëîãè÷åñêèõ
ïðîöåññîâ. Ì., 2009. Ñ. 39
18. Rozenshteyn A., Rozenshteyn M., Volkov A. Method of
Analysis, Detection and Correction of Food Intolerance in
Humans // WO 2009/035529 A1; US Patent Appl. 20100227340.
19. Stapel S.O., Asero R., Ballmer-Weber B.K., Knol E.F.,
Strobel S., Vieths S., Kleine-Tebbe J. Testing for IgG4 against
foods is not recommended as a diagnostic tool: EAACI Task
Force Report // Allergy 2008 DOI: 10.1111/j.13989995.2008.01705.x
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 20.01.10
APPLICATION OF NONSPECIFIC BIOSENSORS METHODOLOGY FOR
RIGHT CHOICE OF DIAGNOSTIC CRITERIA FOR FOOD ALLERGY AND
INTOLERANCE ON THE BASIS SPECIFIC HUMAN IGG
DETERMINATION
M.Yu. Rozenshteyn, E.S. Ihalainen, S.E. Kondakov, O.S. Prokopzeva, A.Z. Rozenshteyn
(Division of Kinetics Chemistry)
Under consideration is the application of methodology of non-specific biomarkers to the
interpretation of the titres of specific immunoglobulins of type IgG for the purpose of accurate
determination of a threshold between normal and abnormal values. Proposed is a mathematical
model of assessment of a phase status of a biological entity based on the ranking of a series of
concentrations of specific immunoglobulins of type IgG.
Key words: immunochemistry, biosensors methodology, food biochemistry, food
intolerance diagnostics.
Ñâåäåíèÿ îá àâòîðàõ: Ðîçåíøòåéí Ìàðèíà Þçåôîâíà – âðà÷-êîíñóëüòàíò êëèíèêè “ImmunoHealth Int.”
(ÑØÀ), ñîèñêàòåëü ÍÎÖ «Õèìè÷åñêàÿ ôèçèêà áèîõèìè÷åñêèõ è áèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ» ÌÃÓ–ÐÀÍ; Èõàëàéíåí Åêàòåðèíà Ñåðãååâíà – èíæåíåð-áèîõèìèê ÎÎÎ “Èììóíîâåò”, ñîèñêàòåëü ÍÎÖ «Õèìè÷åñêàÿ ôèçèêà
áèîõèìè÷åñêèõ è áèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ» ÌÃÓ–ÐÀÍ; Êîíäàêîâ Ñåðãåé Ýìèëüåâè÷ – ñò. íàó÷. ñîòð. êàôåäðû õèìè÷åñêîé êèíåòèêè õèìè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ èìåíè Ì.Â. Ëîìîíîñîâà, äîêò. ôàðì. íàóê; Ïðîêîïöåâà
Îëüãà Ñåðãååâíà – ãëàâ. ñïåöèàëèñò ÎÎÎ “Èììóíîâåò”, äîêòîðàíò ÍÎÖ “Õèìè÷åñêàÿ ôèçèêà áèîõèìè÷åñêèõ
è áèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ” ÌÃÓ–ÐÀÍ, êàíä. áèîë. íàóê; Ðîçåíøòåéí Àðêàäèé Çèëüìàíîâè÷ – ãëàâ. ñïåöèàëèñò êëèíèêè “ImmunoHealth Int.” (ÑØÀ), äîêò. ôèç.-ìàòåì. íàóê.