Агглютинация эритроцитов при вирусных инфекциях обнаруживается либо в результате прямого взаимодействия вируса с поверхностью эритроцитов (реакция гемагглютинации — РГА), либо вследствие взаимодействия с противовирусной иммунной сывороткой эритроцитов, предварительно сенсибилизированных вирусным антигеном (реакция непрямой или пассивной гемагглютинации — РНГА, РПГА). Агглютинация следует за адсорбцией вируса или его антигена на поверхности нативных или формалинизированных эритроцитов. РГА наступает непосредственно в смеси гемагглютинирующего вируса с эритроцитами. Стабильность агглютинации зависит от наличия или отсутствия в составе вириона рецептор-деструирующего энзима, быстро разрушающего при t° 37° вирусные рецепторы на поверхности эритроцитов, вследствие чего наступает элюция (освобождение) вируса и расклеивание эритроцитов. Медленная спонтанная элюция наступает на холоду. После элюции эритроциты не агглютинируются вирусами тех же серотипов, но агглютинируются сходными вирусами других серотипов, что позволило расположить миксо- и ЕСНО-вирусы в определенном порядке (рецепторный градиент). РГА может быть нейтрализована, если перед взаимодействием с эритроцитами к гемагглютинирующему вирусу добавить специфическую иммунную сыворотку (реакция торможения, задержка гемагглютинации — РТГА, РЗГА).
РГА и РТГА впервые были предложены для обнаружения вируса гриппа и титрования противогриппозных антител [Херст (G. К. Hirst)]. Вскоре появились сообщения о гемагглютинирующей активности вирусов осповакцины, эктромелии, ложной чумы кур, паротита, оспы, пневмонии мышей, кори, арбо-, адено- и парагриппозных, а также кишечных вирусов. Миксовирусы агглютинируют эритроциты многих видов животных и птиц, вирусы оспы и вакцины — эритроциты петухов, арбовирусы и вирус кори — эритроциты обезьян и гусей, большинство неполиомиелитных кишечных вирусов — эритроциты человека.
По способности агглютинировать эритроциты обезьян и крыс аденовирусы были разделены на три группы. Вирусный гемагглютинин (ГА) является специфическим антигеном. ГА у миксовирусов (v-антиген) и вирусов ECHO входит в состав вириона. У аденовирусов ГА обнаружен в свободном состоянии. У вируса осповакцины и арбовируса описаны как растворимый, так и связанный с вирионом ГА. Антигенные свойства ГА широко используют для серологической классификации вирусов. При помощи иммунной сыворотки в РТГА установлено 11 подтипов вируса гриппа типа А, патогенных для человека, животных и птиц, более 20 групп арбовирусов, патогенных для человека и животных. ГА разных вирусов обладают различной устойчивостью к прогреванию, действию формалина и других физических и химических факторов.
Выявление феномена гемагглютинации (см.) связано с подбором оптимальных условий культивирования вирусов и постановки реакции. Результаты РГА зависят от вида эритроцитов, рН среды, концентрации электролитов, температуры, времени инкубации смеси вируса с эритроцитами. Для оценки специфичности РТГА большое значение имеет устранение неспецифических ингибиторов гемагглютинации и неспецифических гемагглютининов, присутствующих в сыворотках человека и животных. Неспецифические ингибиторы удаляют, прогревая сыворотки при t° 56° в течение 30 мин. с последующей обработкой CO2, KJO4, каолином, или при помощи рецептор-деструирующего энзима, вырабатываемого холерным вибрионом. Неспецифические гемагглютинины удаляют путем абсорбции сывороток эритроцитов. Специфичность РТГА повышается при добавлении к смеси вируса с иммунной сывороткой кофактора (нативная нормальная сыворотка). ГА накапливается в аллантоисной жидкости при размножении вируса в курином эмбрионе или в жидкой фазе среды при выращивании в культуре ткани.
О размножении гемагглютинирующих вирусов в клетках однослойной культуры ткани можно судить по наличию реакции гемадсорбции (РГадс). Эта реакция основана на агглютинации эритроцитов вирусом, находящимся на поверхности клетки. РГадс становится положительной еще до появления ГА в жидкой фазе культуры и до развития цитопатических изменений в инфицированных клетках. Специфичность РГадс определяется ее торможением при помощи иммунных сывороток.
РНГА с использованием нативных эритроцитов оказалась специфической при ложной чуме кур, паротите, некоторых парагриппозных инфекциях, однако при гриппе были получены неспецифические результаты. Эритроциты, обработанные вирусом гриппа, приобретали способность агглютинироваться любыми иммунными и нормальными сыворотками (панагглютинация). Специфические результаты были достигнуты при сенсибилизации вирусным антигеном эритроцитов, обработанных танином по Бойдену. Такие «танизированные» эритроциты адсорбируют белковые антигены, нативные эритроциты — преимущественно полисахаридные антигены. Непрямая гемагглютинация осуществляется за счет изменения свойств (сенсибилизация) поверхности эритроцитов при адсорбции вирусного антигена; добавление иммунной сыворотки приводит к адсорбции антител на сенсибилизированных эритроцитах и образованию хлопьев агглютината. Сенсибилизирующей активностью обладают антигены корпускулярные (вирусы герпеса простого, клещевого энцефалита, табачной мозаики) и растворимые (аденовирусы, вирусы гриппа, возбудители пситтакоза). Не выяснена природа сенсибилизирующего антигена многих вирусных агентов, с которыми получена положительная РНГА (вирусы фиксированного бешенства, осповакцины, полиомиелита, куриной саркомы, гепатита собак, микоплазма пневмонии и др.). Процесс сенсибилизации эритроцитов и техника постановки РНГА для каждой вирусной инфекции зависят от вида эритроцитов, концентрации антигена, рН среды, температуры и пр. Для РНГА не рекомендуют пользоваться эритроциты, которые агглютинируются данным вирусом в прямой РГА. РНГА применяют в вирусологической практике для титрования антител. РНГА является серологической реакцией, которая в 100—1000 раз чувствительнее РТГА и реакции связывания комплемента (РСК). В противоположность РТГА, которая выявляет тонкие антигенные различия среди штаммов одного и того же типа вируса, РНГА обнаруживает межтиповые различия подобно РСК.