Diagnostyka Taenia spp. opiera się głównie na tomografii komputerowej, rezonansie magnetycznym i badaniu mikroskopowym próbki kału, gdzie poszukuje się jaj pasożyta. Ze względu na podobieństwo morfologiczne niemożliwe jest rozróżnienie jaj T. saginata od T. solium. Do określenia gatunku może posłużyć badanie histologiczne, wymagające jednak całych, nieuszkodzonych proglotydów, co nie zawsze jest możliwe do uzyskania.
Taenia solium (tasiemiec uzbrojony) i Taenia saginata (tasiemiec nieuzbrojony) to pasożyty wewnętrzne, należące do płazińców, których postać dojrzała powoduje chorobę jelita cienkiego człowieka – teniozę [1]. Zarażenia T. solium i T. saginata mają charakter endemiczny głównie w krajach rozwijających się, ale występują również w: USA, Kanadzie, Australii i niektórych krajach Europy Zachodniej [2, 3].
Cykle życiowe obu pasożytów obejmują: żywiciela pośredniego (T. solium – trzoda chlewna, T. saginata – bydło), u którego w mięśniach szkieletowych rozwijają się postacie larwalne (wągry), powodując wągrzycę, oraz żywiciela ostatecznego – człowieka – u którego w jelicie rozwija się postać dorosła tasiemca [4, 5].
Taenia solium można się zarazić poprzez spożycie niedogotowanego mięsa wieprzowego zawierającego jego larwy, tzw. wągry. W jelicie cienkim człowieka wągry wynicowują się i przekształcają w osobniki dorosłe, posiadające wypełnione jajami człony maciczne, które odrywają się i wraz z kałem wydalane są do środowiska. Uwolnione jaja zjadane są przez świnie, będące żywicielem pośrednim. W jelicie świni z jaj wykluwają się larwy i za pośrednictwem układu krwionośnego wędrują do mięśni, gdzie osiedlają się w postaci wągrów. Człowiek może stać się żywicielem pośrednim w przypadku autoendoinwazji (zarażenie drogą pokarmową jajami lub dojrzałymi proglotydami pasożytującego już w tym czasie tasiemca) oraz przypadkowego połknięcia jaj T. solium wraz z wodą lub żywnością, w wyniku czego może dojść do rozwoju wągrzycy w mózgu, mięśniach lub tkance podskórnej [1, 5-10]. Najczęściej dochodzi do zajęcia przez pasożyty ośrodkowego układu nerwowego (OUN), co może prowadzić do ciężkich uszkodzeń neurologicznych, zaburzeń psychicznych, padaczki, a nawet zgonu. Przypuszcza się, że najcięższa postać wągrzycy dotycząca ośrodkowego układu nerwowego – neurocysticerkoza (NCC, neurocysticercosis) – jest przyczyną około 5 mln przypadków nabytej padaczki na całym świecie, dlatego prawidłowe zidentyfikowanie gatunku tasiemca jest bardzo istotnym elementem diagnostycznym [5, 11].
Cykl życiowy tasiemca nieuzbrojonego (Taenia saginata) jest bardzo podobny do cyklu T. solium, ale człowiek może pełnić rolę jedynie gospodarza ostatecznego, zarażając się poprzez spożycie surowego (befsztyk tatarski) lub niedogotowanego mięsa wołowego, zawierającego w mięśniach jego larwy. W ludzkim jelicie tasiemiec nieuzbrojony rozwija się w postać dorosłą po ok. 100 dniach od zarażenia [3].
Diagnostyka Taenia spp. opiera się głównie na tomografii komputerowej (TK, computed tomography), rezonansie magnetycznym (MRI, magnetic resonance imaging) i badaniu mikroskopowym próbki kału, gdzie poszukuje się jaj pasożyta. Ze względu na podobieństwo morfologiczne niemożliwe jest rozróżnienie jaj T. saginata od T. solium (identyczne morfologicznie są również jaja Echinococcus granulosus). Do określenia gatunku może posłużyć badanie histologiczne, wymagające jednak całych, nieuszkodzonych proglotydów, co nie zawsze jest możliwe do uzyskania. Badania obrazowe, choć przydatne w diagnostyce, w przypadku zbyt małej liczby pasożytów mogą być niewiarygodne; ponadto ich wysokie koszty uniemożliwiają ich stosowanie w krajach rozwijających się. Podobnie metoda łańcuchowej reakcji polimerazy (PCR, polymerase chain reaction), wymagająca zaawansowanego wyposażenia, nie znalazła zastosowania na masową skalę. Bardzo przydatne jest wykorzystanie metody wycieru okołoodbytniczego w celu znalezienia jaj T. saginata. Jaja tego tasiemca wysypują się z proglotydów macicznych, wydostających się czynnie z odbytnicy żywiciela. Dlatego też pomimo braku różnic morfologicznych pomiędzy jajami pozostałych tasiemców, możemy w 100% być pewni, że są to jaja T. saginata [7, 8, 12]. W Polsce wykrywanie swoistych przeciwciał klasy IgG stosuje się w przypadku podejrzenia wągrzycy jako uzupełnienie badań obrazowych. Do postawienia diagnozy zarażenia tasiemcem niezbędny jest dodatni wynik TK, wykrycie swoistych przeciwciał IgG anty-T.solium (wynik powinien zostać potwierdzony testem Western blot), występowanie objawów klinicznych z strony OUN lub dodatni wynik zdjęcia rentgenowskiego (RTG) mięśni. Detekcja przeciwciał anty-T. solium lub wykrycie w kale jaj i/lub proglotydów wskazuje na prawdopodobny przypadek zarażenia [13].
Do najbardziej użytecznych badań przesiewowych należą proste w wykonaniu i niedrogie testy immunologiczne, takie jak: ELISA, QuickELISA, MAPIA i EITB wykorzystywane do wykrywania przeciwciał klas IgG, IgA i IgE. Badanymi materiałami mogą być surowica, płyn mózgowo-rdzeniowy (PMR) i ślina [14-18].
ELISA
W metodzie ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) wykorzystywany jest całkowity antygen T. solium (Tso). Test ELISA wykorzystuje królicze przeciwciała IgG i wykrywa stosunkowo niewielkie ilości koproantygenu w ludzkim kale już w 1. tygodniu od zarażenia i pozwala na detekcję do 2,6 razy więcej zarażeń niż tradycyjna mikroskopia. Immunoglobulina G jest obecna we wszystkich fazach choroby, podczas gdy IgA i IgE występują najczęściej w jej nieaktywnej postaci. W badaniach Bueno z 2000 r., czułość detekcji IgG wynosiła w płynie mózgowo-rdzeniowym 100%, w surowicy 80%, a w ślinie zaledwie 24%, co może świadczyć o wtórnej odpowiedzi immunologicznej występującej w przewlekłej fazie choroby. W PMR występują wyższe wartości IgG i IgA niż w surowicy, w przeciwieństwie do IgE. Miano wykrywanych przeciwciał w surowicy może być niższe niż to oznaczane w PMR z powodu wystąpienia reakcji krzyżowych z innymi parazytozami, np. Echinococcus spp., a także związane mogą być z występowaniem niektórych antygenów (nieobecnych w PMR), które mogą blokować reakcje z oznaczanymi przeciwciałami [14, 15].
QuickELISA
QuickELISA jest badaniem ilościowym, pozwalającym na detekcję dwuwartościowych lub wielowartościowych przeciwciał każdego rodzaju związanych z antygenami. Wykazuje 96-proc. czułość oraz 99-proc. swoistość i w przeciwieństwie do klasycznego testu ELISA nie wymaga stosowania koniugatów znakowanych drugorzędowym enzymem, lecz użycia dwóch koniugatów antygenowych: streptawidyny (SA) i peroksydazy antychrzanowej (HRP), umożliwiających detekcję specyficznych przeciwciał. Reakcja immunologiczna zachodzi w roztworze, co ułatwia wiązanie antygenu z przeciwciałem. Jako antygeny diagnostyczne stosuje się ich syntetyczne i rekombinowane odpowiedniki zamiast antygenów z materiałem pasożytniczym, które wcześniej należy z niego oczyścić, co zmniejsza koszty testu oraz zwiększa jego swoistość. Metodę tę można stosować jako manualny test laboratoryjny lub jako w pełni zautomatyzowany. 10 próbek pacjentów można zdiagnozować w przeciągu 60 minut, natomiast 320 surowic w przypadku zastosowania analizatora Triturus EIA Analizator w zaledwie 150 minut [16].
MAPIA
Metoda MAPIA (multi-antigen print immunoassay), pozwalająca na równoczesne wykrywanie przeciwciał dla wielu niezwiązanych antygenów, wykorzystywana może być zarówno do diagnozowania wągrzycy, jak i teniozy. Badane białka nakłada się bezpośrednio na nitrocelulozową membranę w liniach; za pomocą enzymu związanego z anty-immunoglobuliną i enzymu strącającego substrat dochodzi do detekcji przeciwciał. MAPIA umożliwia wykrycie immunoglobulin dla wielu niespokrewnionych antygenów w jednym teście, a wysoka czułość (97%) i swoistość (99,4%) oraz stosunkowa prosta procedura wykonania stanowią niewątpliwe zalety tej metody [17].
EITB
Jakościowy test EITB (Enzyme-linked immunoelectrotransfer blot test) opisany po raz pierwszy w 1989 r., przez wiele lat był uważany za „złoty standard” testów serodiagnostycznych w przypadku zarażeń T. solium. Metoda ta, wykazująca 100-proc. swoistość i 98-proc. czułość, wykorzystuje rekombinowane i syntetyczne antygeny pochodzące z glikoprotein oczyszczonych z soczewicy (LLGP) i antygeny glikoproteinowe pochodzące od świń zarażonych wągrzycą. Obecnie źródło naturalnych antygenów stosowanych w EITB zmniejsza się z powodu spadku liczby zarażonych tasiemcem świń. Do przeprowadzenia tego testu niezbędne jest również zastosowanie specjalistycznego sprzętu, a sama procedura jest złożona oraz wymaga uprzedniego oczyszczenia wyekstrahowanych antygenów [Lee 2011, Garcia 2005]. Jak podaje Vilotta i wsp., w Kolumbii test EITB jest trzykrotnie droższy niż Western blot [18].
Różnicowanie tasiemców opiera się na stwierdzeniu braku lub obecności haków w skoleksie oraz określeniu liczby odgałęzień macicy obecnych w dobrze zachowanych proglotydach macicznych w preparacie barwionym H+E (hematoksyliną i eozyną). Niekiedy identyfikacja histologiczna jest niemożliwa ze względu na częściowo uszkodzone lub niedojrzałe proglotydy uzyskane z próbek kału pacjenta, co daje niejednoznaczne wyniki [4]. Jak podaje Chapman i wsp., metoda hybrydyzacji DNA umożliwia wykrycie jaj T. solium przy zastosowaniu sond gatunkowo-specyficznych [4, 19]. Według badań przeprowadzonych przez Mayta i wsp. zastosowanie łańcuchowej reakcji polimerazy do analizy enzymów restrykcyjnych (REA, restriction enzyme analysis) jest lepszym rozwiązaniem, ponieważ nie wymaga stosowania radioaktywnych odczynników i specjalistycznego sprzętu. Umożliwia identyfikację Taenia spp. poprzez analizę DNA jaj otrzymanych ze skoncentrowanego osadu członów macicznych. Metoda PCR-REA nie jest jednak skuteczna w przypadku amplifikacji DNA jaj otrzymanych z konserwowanych lub świeżych próbek stolca zarażonego pacjenta [4].
Podczas identyfikacji Taenia spp. w przebiegu teniozy pomocnymi okazują się być konwencjonalny PCR (cPCR, conventional polymerase chain reaction) oraz ilościowy PCR (qPCR, quantitative polymerase chain reaction) oparte na analizie sekwencji genomowej HDP2 T. saginata. Powyższe metody mają zastosowanie zarówno w przypadku próbek kału, jak i wydalonych przez człowieka proglotydów. Według badań przeprowadzonych przez Flores i wsp. metoda Sn-HDP2 qPCR wydaje się być najlepszym rozwiązaniem podczas różnicowania T. solium i T. saginata [5].
Według badań przeprowadzonych w Kambodży inną przydatną metodą jest sekwencjonowanie nukleotydów genu cox1 oraz multipleksowy PCR (multiplex PCR). Jeon i wsp. przeanalizowali jaja T. solium pochodzące z 21 próbek kału pacjentów zamieszkujących Koh Kong. Sekwencja cox1 (456 pz), wykryta w jajach pochodzących z próbek kału 19 pacjentów, wykazała 99% podobieństwa do sekwencji referencyjnych T. saginata (nr w banku genów: AY684274), zaś pozostałe 2 próbki wykazały taki sam procent podobieństwa do sekwencji referencyjnych T. solium (nr w banku genów: AB086256) [20]. Multipleksowy PCR umożliwia amplifikację genu podjednostki 1 oksydazy cytochromowej z DNA wyizolowanego z kału za pomocą gatunkowo-specyficznych starterów. Długość prążków, będących wynikiem reakcji jest charakterystyczna dla konkretnego gatunku Taenia spp. Próg wykrywalności T. saginata to 5 jaj/g kału. Mimo tego, że obecność tylko 1 jaja umożliwia wykrycie T. solium metodą multipleks PCR, do postawienia wiarygodnej diagnozy potrzeba 50 lub więcej jaj [21].
Diagnostyka w kierunku neurocysticerkozy jest dużym wyzwaniem dla klinicystów. Spowodowane jest to nieswoistością objawów klinicznych, niepatognomonicznością wyników neuroobrazowania oraz faktem, że badanie histologiczne Taenia spp. w większości przypadków jest niemożliwe. Dużym utrudnieniem jest również niska swoistość oraz czułość testów immunologicznych. W wykrywaniu neurocysticerkozy wykorzystuje się kryteria diagnostyczne, które obecnie uważane są za „złoty standard” [2].
Prostym i zarazem szybkim testem diagnostycznym, przydatnym w badaniach przesiewowych w kierunku NCC, jest odczyn lateksowy (LAT, latex agglutination test) wykrywający przeciwciała przeciwwągrowe w płynie mózgowo-rdzeniowym. Według badań przeprowadzonych przez Rocha i wsp. aż 17 na 19 próbek PMR pacjentów z NCC miało dodatni wynik w teście lateksowym (czułość testu 89,5%, swoistość 75%). Jednak postawienie diagnozy tylko na podstawie LAT nie jest możliwe ze względu na pojawienie się w teście wyników fałszywie dodatnich (4 próbki pacjentów z kiłą OUN oraz 2 pacjentów z neurotoksoplazmozą miało wyniki pozytywne) [22].
Według Liu i wsp. jedną z najnowszych dotąd metod umożliwiających wykrycie T. solium w płynie mózgowo rdzeniowym jest sekwencjonowanie nowej generacji (NGS, next-generation sequencing). Diagnostykę PMR z zastosowaniem NGS obrazuje przypadek 44-letniej kobiety, która zgłosiła się do kliniki z trwającymi od roku, powtarzającymi się bólami głowy w okolicy skroniowej i ciemieniowej. Wykonane pół roku wcześniej w miejscowym szpitalu MRI oraz angiografia metodą rezonansu magnetycznego (MRA, magnetic resonance angiography) były prawidłowe, zaś badanie PMR wykazało 68 leukocytów/µL (norma: 0-5 komórek/µL) i ciśnienie wynoszące 310 mmH2O (norma: 50-180 mmH2O u osoby półleżącej). Pacjentka przez 7 dni przyjmowała dożylnie acyklowir z powodu objawów sugerujących wirusowe zapalenie mózgu, lecz nie zaobserwowano poprawy stanu zdrowia. Kobieta zgłosiła się ponownie do miejscowego szpitala 3 miesiące później z silnym bólem głowy i napadowym drętwieniem lewej strony twarzy oraz ramienia. Zdiagnozowano udar niedokrwienny obejmujący prawą część międzymózgowia, po czym wdrożono leczenie farmakologiczne. Po 4 miesiącach pacjentka zgłosiła się do szpitala miejscowego po raz trzeci z silnym bólem głowy. W badaniu PMR wykazano 40 leukocytów/µL, stężenie białka 117,1 mg/dL (norma: 15-45 mg/dL) oraz ciśnienie 400 mmH2O. Na podstawie wenografii metodą rezonansu magnetycznego (MRV, magnetic resonance venography) stwierdzono zakrzepicę prawej zatoki bocznej i włączono do leczenia heparynę drobnocząsteczkową. Pięć dni później kobietę przyjęto do kliniki w celu dalszego leczenia, podczas którego jeszcze trzykrotnie wykonano zabieg nakłucia lędźwiowego. Wyniki wykazały wysokie ciśnienie płynu mózgowo-rdzeniowego, podwyższoną liczba leukocytów, zwiększone stężenia białka i obniżone stężenie glukozy (norma: 50-80 mg/dL). Na podstawie MRI mózgu z kontrastem wykazano kilka małych, intensywnych zmian patologicznych obejmujących prawą półkulę móżdżku oraz oba płaty potyliczne. Następnie przeprowadzono badanie PMR metodą NGS, po którym zawężono możliwości zarażenia do kilku patogenów (T. solium, Echinococcus granulosus, Trichinella zimbabwensis oraz Human herpesvirus 4). Wykazano 3,495% pokrycia z genomem T. solium w porównaniu do genomu patogenu w płynie mózgowo-rdzeniowym pacjentki. Na podstawie wyników NGS, ponownej analizy badań obrazowych i wykryciu przeciwciał przeciwwągrowych w PMR stwierdzono neurocysticerkozę. Po 3 miesiącach od zakończenia hospitalizacji badanie płynu mózgowo-rdzeniowego wykazało 10 leukocytów/µL, ciśnienie 220 mmH2O oraz utrzymujące się przeciwciała przeciwwągrowe. Po ponownym wykonaniu NGS wskaźnik T. solium był znacznie niższy w stosunku do pierwszego odczytu. NGS jest więc obiecującą metodą do wczesnej i dokładnej diagnostyki neurocysticerkozy, zwłaszcza w przypadku występowania atypowych objawów klinicznych [23].
Przeciwciała przeciwwągrowe mogą być obecne w PMR zarówno w aktywnej, jak i nieaktywnej NCC. Aby jednak odróżnić od siebie obie fazy, diagnostyka powinna być pogłębiona o ocenę bardziej specyficznych cząsteczek. Badania Rodrigues i wsp. wykazały, że spośród oznaczonych metodą ELISA białek: IL-1β, TNF-α, IL-5, IL-10 i IFN-gamma jedynie stężenie IL-5 było znacząco wyższe u pacjentów z aktywną postacią NCC w porównaniu do grupy kontrolnej. Ponadto wykazano, że u pacjentów z neurocysticerkozą stężenie IL-5 i IL-10 było znacząco wyższe u chorych, u których w badaniu PMR wykazano stan zapalny (stężenie białka całkowitego > 45 mg/dL oraz cytoza > 5 komórek/µL) w porównaniu do osób bez cech stanu zapalnego w badaniu płynu mózgowo-rdzeniowego [24].