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Sérologie

Principe

La sérologie est l’analyse  des spécificités immunitaire des sérums. Elle permet de mettre en évidence de manière qualitative et quantitative, la présence d’anticorps dirigés contre des agents pathogènes, du à une infection, une vaccination mais aussi contre le patient lui-même lors de maladies auto-immunes. Le diagnostic sérologique comprend la détection d’antigène notamment d’agents infectieux dans le sérum. La sérologie permet également de détecter  la présence d’anticorps maternels chez le nouveau-né. 

Avec cette technique, l’évolution de la réponse immunitaire acquise à l’infection peut être suivie en déterminant les isotypes des immunoglobulines. La sérologie permet donc le diagnostic d’un phénomène dynamique. On effectue souvent un suivi sérologique.

Lors d’une primo-infection, les lymphocytes B se différencient en plasmocytes et les premières immunoglobulines produites sont essentiellement les IgM suivies par les IgA et IgG.

Lors de la réinfection, les lymphocytes B mémoires synthétisent des anticorps d’une manière bien plus rapide, essentiellement des IgG. Les IgM sont parfois absents ou produits à des taux beaucoup plus faibles.

Techniques

Il existe plusieurs techniques différentes employées en sérologie:

  • Agglutination : La présence d’anticorps spécifiques est mise en évidence par agglutination
  • Immunofluorescence : Les antigènes ou anticorps sont détectés grâce à des anticorps couplés à un fluorochrome
  • Cytométrie de flux : Cette technologie est basée sur l’utilisation de microbilles ou particules en suspension dans un liquide. Un appareil fait défiler ces particules à grande vitesse dans le faisceau d’un laser. La lumière issue, par diffusion ou fluorescence, du cytomètre permet de compter et de classer la population des particules.
  • Western-blot, immunoblot: Les antigènes sont séparés par électrophorèse (western-blot), puis fixés sur des bandes de nitrocellulose. Ils seront ensuite révélés par anticorps spécifiques
  • Fixation du complément : Cette méthode repose sur la capacité de fixation du complément aux complexes formés par les antigènes et les anticorps correspondants
  • Inhibition de l’hémagglutination : Cette technique, autrefois appliquée pour le diagnostic de la rubéole, est basée sur la propriété du virus d’agglutiner les érythrocytes
  • Test immunoenzymatiques: Ces tests permettent un dosage qualitatif, qui indiquera la présence ou absence d’un anticorps ou antigène dans l’échantillon ou un dosage quantitatif, pour lequel la densité optique ou des unités de fluorescence sont calculées. 

Tout les tests sont basés sur les mêmes principes qui sont la mise en évidence des anticorps ou des antigènes par un autre anticorps spécifique couplé à un signal détectable et/ou quantifiable. Ci-dessous, sont décrites les techniques de détection qui peuvent être appliquées:

Indirect

  1. Surface sensibilisée avec un antigène
  2. Incubation du sérum patient permettant la liaison des anticorps spécifiques aux antigènes
  3. Élimination des éléments non fixés par lavage
  4. Ajout des anticorps secondaires couplés à une enzyme modificatrice de substrat (peroxydase ou phosphatase) qui permet de suivre l’évolution de la réaction
  5. Élimination des éléments non fixés par lavage
  6. Ajout du substrat, dont la dégradation enzymatique émet un signal chromogénique ou fluorescent

Sandwich  

  1. Surface sensibilisée avec un anticorps anti-humain
  2. Incubation du sérum patient permettant la liaison des anticorps patients aux anticorps anti-humains
  3. Élimination des éléments non fixés par lavage
  4. Ajout de l’antigène couplé à un anticorps secondaire spécifique lui-même marqué avec une enzyme modificatrice de substrat
  5. Élimination des éléments non fixés par lavage
  6. Ajout d’un substrat dont la dégradation enzymatique émet un signal chromogénique ou fluorescent

Compétition

  1. Surface sensibilisée avec un antigène
  2. Incubation du sérum patient permettant la liaison des anticorps spécifiques aux antigènes
  3. Élimination des éléments non fixés par lavage
  4. Ajout des anticorps secondaires couplés à l’enzyme modificatrice de substrat. Ces anticorps vont se lier avec les antigènes libres
  5. Élimination des éléments non fixés par lavage
  6. Ajout d’un substrat dont la dégradation enzymatique émet un signal chromogénique ou fluorescent

Ainsi plus les anticorps à doser sont nombreux, plus leur proportion parmi les anticorps retenus par les antigène est grande, et plus le signal sera faible. Inversement, si la concentration initiale de l’anticorps du patient est faible, le signal sera fort.

Indications et applications

La sérologie est indiquée afin d’établir un bilan ou le statut immunitaire du patient, par exemple avant une transplantation. Elle est également très utile dans le diagnostic d’une infection et son suivi ou pour des raisons de surveillance:

  • De la réponse à un traitement
  • Des patients immunodéprimés
  • Des infections chroniques comme les hépatites
  • De la femme enceinte (screening et follow-up d’infections congénitales potentielles)

Cependant, il est important de se rappeler que cette technique n’est pas sensible et spécifique à 100% pour plusieurs raisons:

  • Les réactions croisées sont possibles et peuvent induire des faux positifs
  • Certains pathogènes n’induisent pas la production d’anticorps par l’hôte
  • Certains pathogènes induisent la production d’anticorps par le système immunitaire de l’hôte mais le délai entre la contamination et la détection de ceux-ci peut être relativement longue. Dans ces cas le  diagnostic peut être raté si on teste trop tôt.