ES2246113A1 - Procedimiento de deteccion ante-mortem de proteinas prionicas por espectroscopia infrarroja y su uso en el diagnostico de encefalopatias espongiformes transmisibles. - Google Patents
Procedimiento de deteccion ante-mortem de proteinas prionicas por espectroscopia infrarroja y su uso en el diagnostico de encefalopatias espongiformes transmisibles.Info
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Abstract
Procedimiento de detección ante-mortem de proteínas priónicas por espectroscopia infrarroja y su uso en el diagnostico de encefalopatías espongiformes transmisibles. La presente invención proporciona un método de detección in vivo, por espectroscopia infrarroja, de proteínas priónicas infectivas en sangre de animales afectados por una encefalopatía espongiforme transmisible. El procedimiento de detección consta de una primera etapa destinada a preparar la fracción sanguínea donde están más concentradas las proteínas priónicas infectivas. Esta fracción se obtiene mediante lisado de elementos celulares y técnicas de centrifugación. La identificación de proteínas priónicas se realiza a través de la región espectral amida I (intervalo de 1700-1600 cm {sup,-1}) previa deuteración de las muestras mediante intercambio isotópico con agua pesada. Los resultados espectroscópicos de este procedimiento de detección de proteínas priónicas infectivas han concordado al 100% con los test paralelos de biodiagnóstico post-mortem en los mismos animales sujetos de estudio.
Description
Procedimiento de detección
ante-mortem de proteínas priónicas por
espectroscopia infrarroja y su uso en el diagnóstico de
encefalopatías espongiformes transmisibles.
La invención concierne a un primer sector
prioritario correspondiente al área de la seguridad alimentaria y
de la ganadería, con subsiguiente aplicación a un segundo sector
de la salud. Más concretamente la invención se refiere a un método
de diagnóstico precoz para enfermedades priónicas basado en
espectroscopia infrarroja.
Las Encefalopatías Espongiformes Transmisibles
(EETs) son un grupo de enfermedades neurodegenerativas de curso
progresivo y desenlace fatal que afectan tanto a la especie humana
como a la animal, y se caracterizan principalmente por:
- a)
- Compartir un agente causal transmisible de forma experimental o natural, y con una elevada resistencia a su degradación proteolítica, denominado prión.
- b)
- Estar asociado a ausencia de respuesta inmune en el animal infectado.
- c)
- Presentar, principalmente en el sistema nervioso central (SNC), la acumulación de una isoforma anormal (PrP^{Sc}) de una glicoproteína de membrana (PrP^{c}) codificada por el propio hospedador que se diferencia de la normal en su conformación (concretamente, en un mayor porcentaje que presenta de estructura de hoja plegada \beta).
- d)
- Producir un cuadro de lesiones característico, consistente en un cambio espongiforme que afecta, principalmente al tronco del encéfalo, tanto al neuropilo de la sustancia gris como al pericarion de las neuronas.
El escrapie o tembladera, descrita por primera
vez en 1732 en Reino Unido y posteriormente diagnosticada en ovejas
y cabras de un gran número de países, es la EET animal más
ampliamente estudiada, y es considerada como prototipo de este grupo
de enfermedades. Entre otras especies animales afectadas aparecen
los visones, ciervos, alces, gatos, guepardos, pumas, ocelotes y
tigres. Sin embargo, la recientemente descrita Encefalopatía
Espongiforme Bovina (EEB; Reino Unido, 1986) ha adquirido una mayor
relevancia debido a sus implicaciones en la Salud Pública, tras la
aparición de la nueva variante de Creuzfeldt-Jakob
(v-CJD; Reino Unido, 1996) en humanos asociada al
consumo de productos cárnicos contaminados con el agente de la
EEB.
En lo que respecta a las enfermedades priónicas
que afectan a la especie humana destacan: enfermedad de
Creutzfeldt-Jakob: esporádica, iatrogénica y
familiar; variante de la enfermedad de
Creutzfeldt-Jakob (v-CJD); Kuru;
síndrome de
Gerstmann-Straüssler-Scheinker
(GSS); Insomnio Familiar Fatal o Letal (FFI) y; enfermedades
atípicas producidas por priones.
Existen también otras
\beta-fibrilosis (Gajdusek, Nutrition, Health and
Peace Linus Pauling Inst., Palo Alto, 21-55,
1987), caracterizadas por la acumulación de proteínas neurotóxicas
de configuración \beta, entre las que la enfermedad de Alzheimer
es la más caracterizada y difundida.
Actualmente, el diagnóstico de las EETs (humanas
y animales) se basa en la sospecha clínica de la enfermedad seguida
de su confirmación mediante la demostración del cuadro lesional
característico en el SNC y la detección de la acumulación de las
isoformas anormales de las proteínas PrP mediante los métodos de
diagnóstico establecidos por la OIE (Organización Internacional de
Epizootías; Reglamento 1248/2001), concretamente la histopatología
y técnicas inmunoquímicas (inmunohistoquímica y western blotting),
así como la observación de Scrapie associated fibril
(SAF).
Desde que comenzó la crisis de la EEB en Europa
un gran número de bovinos y ovinos han sido sacrificados pese a
que, tras los respectivos análisis post mortem de los
encéfalos de dichos animales, se ha demostrado que la gran mayoría
de éstos eran animales no infectados. Así, con el fin de evitar, en
la medida de lo posible, este sacrificio masivo y, por supuesto,
la posible transmisión de la EEB a humanos, se cree que es la
causa de la v-CJD, se ha hecho cada vez más
necesario el desarrollo de un test de diagnóstico in vivo
para este tipo de enfermedades. Por otro lado, en lo que respecta a
la enfermedad en humanos, existe la posibilidad de que un
reservorio de individuos asintomáticos esté presente en la
población. Estos individuos podrían transmitir el agente
infeccioso a otros individuos a través de donaciones de sangre o de
material quirúrgico no esterilizado adecuadamente.
Por tanto, es evidente la urgente necesidad de
poner a punto un test analítico no invasivo, rápido y de bajo
coste de proteínas priónicas in vivo que permita un
diagnóstico ante mortem de este tipo de enfermedades,
evitando también así el sacrificio de animales libres de la
enfermedad y garantizando la repoblación de rebaños con animales
sanos.
Aunque el agente causal de la EEB y
v-CJD nunca ha sido aislado a partir de sangre de
animales infectados de forma natural, y los pocos resultados
satisfactorios obtenidos a partir de sangre humana no han sido
reproducibles, en modelos experimentales se ha demostrado que la
sangre y sus componentes pueden ser infecciosos durante las fases
clínica y de incubación de la v-CJD. Bajo esta
perspectiva, la sangre es un fluido biológico de fácil extracción
que se puede utilizar para análisis de proteínas priónicas, sin
necesidad de recurrir a biopsias de tejido cerebral u otros
órganos. En la literatura relacionada con este tema, se ha descrito
un test capaz de detectar proteínas PrP^{Sc} en sangre
utilizando una combinación de competición
antígeno-anticuerpo y electroforesis capilar
(Schmerr y Jenny, Electrophoresis, 19,
409-414 (1998); Schmerr y cols., J. Chromatogr.
A, 853, 207-214 (1999)). El test es laborioso y
difícil de estandarizar, y depende de una relación de señales más
que de una medida directa de proteínas PrP^{Sc}. Además, los
resultados obtenidos con muestras afectadas de escrapie no se han
reproducido en muestras de otras EETs (Brown y cols., J. Lab.
Clin. Med., 137, 5-13 (2001)).
La espectroscopia de fluorescencia de
correlación cruzada (Bieschke y cols., Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 97, 5468-5473 (2000)) se ha utilizado para
la detección de priones en líquido cerebroespinal de pacientes con
la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (CJD). Pero de
24 pacientes afectados de CJD solamente 5 resultados
espectroscópicos fueron positivos, lo que representa solamente un
20% de aciertos.
En el documento de patente DE 19918141 A1 (26
Oct. 2000) se describe por Matthias y cols. un método para el
diagnóstico de mieloencefalopatía espongiforme transmisible (BSE y
escrapie) usando inmunoensayos y RT-PCR. En otro
documento de patente WO 2000052197 A1 (8 Sep. 2000) se describe
por Prusiner y Safar un método de detección de proteínas priónicas
en sangre coagulada de Syrian hamsters.
Estos métodos y otros descritos en la literatura
sobre la detección de proteínas priónicas infectivas en sangre
(Maissen y cols., Lancet, 357, 2026-2028
(2001); Miele y cols., Nature Medicine, 7,
361-364, (2001); Beekes y cols., J. Infect.
Dis., 180, 518-520 (1999); Otto y cols.,
Brit. Med. J., 316, 577-582 (1998)), incluyen
una parte inmunológica y se utilizan con escaso éxito. Asimismo,
de las manifestaciones recientes de S. B. Prusiner se desprende
que los métodos hasta ahora probados (publicados y/o patentados) no
son fiables, debido a múltiples causas, entre ellas, la posible
existencia de varias isoformas infectivas dentro de una misma
especie o varias especies animales. La no idoneidad de los métodos
descritos en la literatura tiene una incidencia negativa directa
en el control de carne en mataderos, de forma que un tiempo
prolongado de inmovilizado de la carne en los almacenes más un
gasto de energía de refrigeración, tiene unas implicaciones
económicas que podrían evitarse si se consiguiera desarrollar un
método rápido y fiable de biodiagnóstico.
La espectroscopia infrarroja, en su moderna
instrumentación, es una poderosa y rápida técnica para el análisis
de estructura secundaria de proteínas, dado que permite distinguir
y cuantificar estructuras \alpha, \beta y desordenada. Como las
proteínas priónicas infectivas (PrP^{Sc}) tienen un alto
contenido en estructura \beta con respecto a la isoforma
priónica normal, la espectroscopia infrarroja, utilizada según los
procedimientos de esta invención, permite identificar proteínas
PrP^{Sc} en muestras de sangre de animales ovinos afectados por
escrapie, incluso en fase preclínica. No existen antecedentes en la
literatura sobre trabajos de espectroscopia infrarroja enfocada al
análisis de proteínas priónicas en sangre. Tan sólo recientemente
se ha publicado un trabajo sobre análisis infrarrojo de suero
sanguíneo, en donde se ha demostrado que existen diferencias en las
bandas lipídicas del suero de roedores, a los que se les había
inducido el escrapie, en relación con animales sanos (Schmitt y
cols., Anal. Chem., 74, 3865-3868 (2002)).
Este trabajo no aborda el análisis del agente causal de la
enfermedad que es la proteína infectiva PrP^{Sc}, y además, se
trata de un modelo experimental, y no de una enfermedad natural.
Sin embargo, en nuestra invención todos los animales analizados
habían sido infectados de forma espontánea y natural. Tampoco está
demostrado que esos cambios de las bandas lipídicas sean
exclusivamente característicos del escrapie y no de otros estados
patológicos. Por otra parte, se ha utilizado la microespectroscopia
infrarroja para diferenciar tejido cerebral de roedores sanos y
afectados de escrapie (Kenipp y cols., Biochim. Biophys.
Acta, 1501, 189-199 (2000); Naumann y cols.,
Patente WO 00/72007 A2, 30 Nov 2000; Kneipp y cols., J
Neuroscience, 22, 2989-2997 (2002)).
La presente invención se refiere a un
procedimiento, por espectroscopia infrarroja, para la detección de
proteínas priónicas infectivas (PrP^{Sc}) en muestras biológicas
de animales vivos afectados de una EET adquirida de modo natural. Su
aplicación es extensible a sangre de, entre otros, ovinos, bovinos,
caprinos y humanos y a otras \beta-fibrolisis,
por ejemplo Alzheimer. Una primera etapa de este procedimiento que
permite obtener una fracción de la sangre donde están más
concentradas las proteínas priónicas infectivas, para la detección
por espectroscopia de las citadas proteínas también ha sido
reivindicada en la presente invención. La sangre completa, como se
sabe, es muy compleja en su composición, y tiene además gran
cantidad de hemoglobina que enmascara los espectros de las
proteínas priónicas. Por ello, la detección de las proteínas
PrP^{Sc} resulta inabordable por estar muy diluidas en la sangre
completa. Con respecto al cerebro, la cantidad de agentes
infecciosos en la sangre se cree que es de 100 a 1000 veces más
baja (Grassi, Transf Clin. Biol. 10, 19-22,
2003). De ahí la importancia que tienen estos métodos de separación
previa para poder tener éxito en la detección óptima de las
proteínas PrP^{Sc}. No se tiene seguridad actualmente de en qué
elementos celulares de la sangre están preferentemente localizadas
las proteínas priónicas infectivas. Recientemente, se ha descrito
que el escrapie no está asociado a las plaquetas (Holada y cols.,
J. Virol., 76, 4649-4650, 2002), pero se
tiene la sospecha de que pueden estar asociadas a linfocitos T
(Lewicki y cols., J. Virol., 77, 3799-3808,
2003). Por todo ello, y con el fin de confirmar en qué tipos de
células sanguíneas están preferentemente localizadas las proteínas
priónicas, se ha realizado un fraccionamiento celular en gradiente
de densidad seguido por tinción específica de las células y su
caracterización morfológica y, posteriormente, espectroscópica.
La presencia de priones se pone de manifiesto de
forma cualitativa mediante la aparición de bandas de absorción
infrarroja en el intervalo comprendido entre 1615 y 1640
cm^{-1}, muchas veces en forma de hombros que se hacen bien
visibles mediante espectroscopia de derivadas, tal como se puede
observar en los ejemplos descritos más adelante. La identificación
cualitativa de proteínas priónicas infectivas en la fracción de
lisados celulares de la sangre mediante espectroscopia infrarroja
con la medida del espectro infrarrojo de dicha fracción en la
región espectral amida I, comprendida entre 1600 y 1700 cm^{-1},
y la identificación de la presencia de proteínas PrP^{Sc} en
dicha fracción cuando se observen bandas características entre 1640
y 1620 cm^{-1}, o más preferentemente entre 1638 y 1630
cm^{-1}, ha sido reivindicado en la presente invención.
Además de este procedimiento espectroscópico
cualitativo, la existencia de proteínas priónicas infectivas en una
muestra se puede determinar calculando los porcentajes de
estructura \beta, que sufre un aumento significativo en estas
proteínas infectivas con respecto a los controles correspondientes
a animales sanos. Este método de identificación cuantitativo forma
parte también de la presente invención.
Los resultados analíticos obtenidos según esta
invención han concordado al 100% en unos 100 animales investigados
y cuyos resultados han sido validados con los tests de diagnóstico
post mortem admitidos por la OIE de muestras de SNC
realizadas en los correspondientes animales de los que previamente
se obtuvieron muestras sanguíneas. Estos mismos tests aplicados
sobre diferentes muestras procedentes del sistema linforreticular
(SLR; concretamente, la amígdala, tercer párpado, placa de Peyer
intestinal, bazo, ganglios mesentérico, mediastino y retrofaringeo)
de los animales estudiados fueron llevados a cabo con el fin de
descartar una posible fase preclínica de la enfermedad en la que
la PrP^{Sc} sólo fuera detectable en tejido linfoide y no en
tejido de naturaleza nerviosa. Se consideró que un animal era
negativo cuando se demostró ausencia, tanto de lesiones
histopatológicas mediante examen microscópico (utilizando la
tinción hematoxilina/eosina) en el SNC, como de marcaje mediante la
técnica inmunohistoquímica (utilizando el anticuerpo monoclonal
específico anti-PrP: L42,
R-Biopharm) en el SNC y SLR. Estos resultados han
puesto de manifiesto, además, que el test descrito en esta memoria
posee mayor sensibilidad que el análisis de biopsias del tercer
párpado de ovinos (la biopsia de tejido linfoide en ovino,
concretamente de tercer párpado o amígdala, es el método de
diagnóstico in vivo de escrapie utilizado actualmente),
donde se consideran más constantes, precoces y fácilmente
detectables las acumulaciones priónicas (a pesar de que se ha
demostrado que, en función de diversas variables todavía no
determinadas pueden ofrecer resultados negativos a partir de
animales enfermos de escrapie). De hecho, el análisis infrarrojo de
una muestra de una fracción de sangre de animales que habían
mostrado un resultado negativo mediante el análisis
inmunohistoquímico de la biopsia del tercer párpado, demostró
inequívocamente que el animal estaba afectado de escrapie, siendo
confirmado posteriormente mediante técnicas de diagnóstico
post mortem.
El uso de este procedimiento de detección precoz
de proteínas infectivas (PrP^{Sc}) en sangre para el diagnóstico
de animales vivos infectados de EETs o para el estudio de la
evolución de dicha enfermedad constituye la aplicación más inmediata
de esta invención.
Además, a la presente invención no le afecta el
tipo de isoformas que puedan existir en el tejido en cuestión, tal
como puede ocurrir en los métodos que usan anticuerpos, porque aquí
se determinan porcentajes de estructura \beta con respecto a los
correspondientes animales sanos.
La muestra biológica para realizar este
procedimiento puede provenir de un fluido biológico, como por
ejemplo, sangre, suero, líquido cefalorraquídeo y linfático, y
orina, o de un tejido, bien como tal, u homogeneizado o solubilizado
por procedimientos estándar. Por otra parte los seres vivos objeto
de análisis son, entre otros, ovejas, vacas, cabras, muflones,
visones, ciervos, gatos, roedores, y humanos. Este procedimiento
tiene aplicación para el diagnóstico de animales preclínica o
clínicamente infectados de EETs y de humanos afectados de otras
\beta-fibrilosis, y el estudio de la evolución de
la infección, entre otras, de escrapie en ovinos y caprinos,
muflones, EEB, la enfermedad crónica caquetizante del ciervo, todas
las variantes de la enfermedad de CJD, la enfermedad de
Gerstmann-Sträussler-Scheinker, y el
insomnio familiar fatal, y su uso para tales fines ha sido
reivindicado en la presente invención.
La presente invención se basa en que los autores
han observado que las proteínas priónicas infectivas (PrP^{Sc})
pueden ser identificadas, cualitativa y cuantitativamente, de
forma específica a partir de muestras biológicas de animales
infectados. Dicha presencia puede constatarse de forma
diferenciada en un mismo animal que sufre una infección priónica a
lo largo del tiempo, tras un proceso de obtención específico de
dichas proteínas priónicas infectivas en una fracción celular de la
sangre y de la detección posterior de las mismas por
espectroscopia infrarroja.
La presente invención proporciona un nuevo
procedimiento de detección de las proteínas priónicas infectivas
marcadoras, PrP^{Sc}, en la que se basa el diagnóstico de las
EETs en animales, y que comprende la obtención de una muestra
enriquecida en PrP^{Sc}, procedente de muestras biológicas
animales y la identificación, por espectroscopia infrarroja, de
las proteínas marcadoras PrP^{Sc} en dicha muestra. Sin limitar
el ámbito de la invención y a modo de ejemplo, el procedimiento
comprende los siguientes pasos:
- 1)
- obtención de una fracción procedente de la sangre y de sus células sanguíneas sometidas a una lisis con agua y que tras su centrifugación el pelet resultante está enriquecido en PrP^{Sc} (procedimientos a), b) y c));
- 2)
- intercambio isotópico H/D (hidrógeno/deuterio) en cada una de las fracciones celulares obtenidas;
- 3)
- la identificación, por espectroscopia infrarroja, de las proteínas marcadoras PrP^{Sc} en dicha fracción de lisado.
Tal como se utiliza en la presente invención, el
término "animales" se refiere a aquellas especies que pueden
ser infectados por proteínas PrP^{Sc}, entre otros, ovejas,
vacas, cabras, muflones, visones, ciervos, roedores, gatos y
humanos.
El término "muestra biológica" en la
presente invención se refiere no sólo a fluidos biológicos de
animales, por ejemplo: sangre, suero, plasma, líquido
cefalorraquídeo y linfático, y orina, sino también a muestras
biológicas provenientes de tejidos, que hayan sido homogeneizadas
por procedimientos mecánicos, sonicación o cualquier otro
procedimiento conocido en el estado de estas técnicas, y
solubilizadas. Tal como se utiliza en la presente invención, el
término "fracción de lisado de elementos celulares" se refiere
a la fracción de la muestra biológica de donde se parte y en donde
se encuentran concentradas las proteínas priónicas infectivas.
Se realizaron extracciones de sangre en
condiciones estériles de animales sanos pertenecientes a rebaños
negativos (controles) y de otros procedentes de rebaños en los que
se habían detectado diversos casos de escrapie y en los que se había
llevado a cabo una selección genotípica por su sensibilidad a la
enfermedad. Esta selección consiste en determinar el genotipo del
animal para el gen PrP con el fin de determinar la
susceptibilidad o resistencia genética del individuo al escrapie. En
función de la combinación alélica obtenida para determinados
codones (136, 1554 y 171 dentro del gen PrP), se establece
la asociación con los distintos genotipos. En nuestro caso se
seleccionaron aquellos animales con genotipos sensibles (grupos
mayoritarios de riesgo 3 y 4), es decir, con una mayor
susceptibilidad a padecer la enfermedad. Concretamente, las
combinaciones ARQ/ARQ o ARH/ARQ, correspondientes a un riesgo 4 y
ARR/ARH o ARH/AHQ, correspondientes al riesgo 3 (National Scrapie
Plan for Great Britain). Una vez realizada esta selección, tanto
animales sanos como enfermos con escrapie fueron sometidos a
estudio, realizando una clasificación adicional de estos últimos
en función de la fase clínica de la enfermedad (Tabla 1).
Procedimiento
a)
Un objetivo particular de la presente invención
es un procedimiento de detección de proteínas priónicas infectivas,
mediante el cual, la obtención de una fracción de lisado de
elementos celulares de muestras biológicas (sangre) de animales,
enriquecida en PrP^{Sc}, (procedimiento a) de la presente
invención (ver Ejemplos 1 y 2), comprende los siguientes pasos:
- -
- extracción de sangre de ovino, 8-10 ml, con EDTA 1,4 mM, en tubos estériles.
- -
- centrifugación refrigerada y a 4.300 g (6.000 rpm) durante 30 minutos, de los 8-10 ml de sangre situados en tubos de aproximadamente 40 ml.
- -
- extracción del sobrenadante,
- -
- sobre el pellet se añaden unos 10 ml de disolución salina isotónica comercial estéril (NaCl 154 mM, osmomolaridad de 307 miliosmomolar mOsm/L) y se disgrega el pelet
- -
- centrifugación posterior, y eliminación del sobrenadante,
- -
- choque osmótico de los elementos celulares resuspendidos con aproximadamente 40 ml de agua Milli-Q (Millipore), y centrifugación de la suspensión resultante a 17.200 g durante 30 minutos,
- -
- eliminación completa del sobrenadante con el fin de obtener un pelet concentrado en priones.
- -
- realización de un nuevo choque osmótico en las mismas condiciones descritas, eliminación del sobrenadante y de los restos acuosos que quedan en el tubo.
- Finalmente se obtiene un pelet concentrado en priones y formado mayoritariamente por fragmentos y membranas de células blancas de la sangre.
Procedimiento
b)
Otro objetivo particular de la presente invención
es un procedimiento de preparación mucho más rápido que el
procedimiento a) de detección de proteínas priónicas infectivas.
Mediante este método b), la obtención de una fracción de lisado de
elementos celulares de muestras biológicas (sangre) de animales,
enriquecida en proteínas PrP^{Sc}, (ver Ejemplos 3 y 4), comprende
los siguientes pasos:
- -
- Se parte de tubos de aproximadamente 40 ml, que contienen aproximadamente 3/4 de su capacidad de agua Milli-Q. Se les añade unos 4-5 ml de sangre de ovino refrigerada, extraída preferentemente 24-48 horas antes. Se enrasan con más agua, y se invierten varias veces los tubos. Se centrifugan a 4.300 g durante 30 minutos.
- -
- se decantan completamente todos los sobrenadantes y se le añaden a los pelets resultantes 2-3 ml de la disolución salina isotónica comercial de NaCl descrita en el procedimiento a); esta operación de lavado se repite 2-3 veces. Una muestra de los pelets se recoge para ulteriores análisis. Estos pelets están constituidos, preferentemente, por restos celulares y membranas de células blancas. Para facilitar la conservación de los pelets o su ulterior ultracongelación, se desprenden los mismos con disolución salina, y se trasladan por decantación a tubos ependorfs. Se centrifugan durante 10 minutos en una microcentrifuga a 4ºC. Se separa el sobrenadante, y los restos de agua que puedan quedar en los ependorfs se eliminan. Los pelets resultantes se guardan refrigerados o se congelan a –80ºC para posteriores análisis.
Este procedimiento es más rápido en realizar que
el método a), pero las señales espectrales correspondientes a las
proteínas priónicas están más solapadas con las de otras proteínas
globulares, si bien la moderna instrumentación infrarroja permite
identificar bien las bandas de las proteínas PrP^{Sc}, como se
observa en las Figuras 2 y 4.
Con el fin de poder investigar en qué elementos
celulares intactos de la sangre se encuentran preferentemente las
proteínas priónicas PrP^{Sc}, se ha desarrollado el siguiente
procedimiento.
Procedimiento
c)
- -
- Se colocan 10 ml de sangre con EDTA 1,4 mM, recientemente extraída, en un tubo de poliestireno con fondo cónico y tapón roscado y estéril de 15 ml de capacidad, y se centrifuga en un rotor oscilante a 1.250 g durante 15 minutos, obteniendo en la interfase las células blancas (fracción A, buffy coat).
- -
- Se recoge la interfase (fracción A, aproximadamente 1 ml) y se añade a 6 ml de TBS 0,05M Tris/HCl, 0,15M NaCl, pH 7,6. En un tubo apropiado se forma el gradiente, constituido por 3 ml de disolución de Ficoll-Paque™ PLUS (Sweden), sobre los cuales se colocan los 7 ml de la fracción A suspendida en TBS. Se centrifuga de nuevo a 1.250 g durante 15 minutos, obteniéndose las siguientes fracciones: fracción C (interfase), formada por células mononucleares (linfocitos y en menor medida, monocitos; Figura 9 (a), y la fracción B (pelet), formada principalmente por eritrocitos y células polimorfonucleares (neutrófilos y en menor medida, eosinófilos y basófilos; Figura 9 (b).
- -
- A las fracciones A y B, se les aplica un choque osmótico con 25 ml de agua Milli-Q en un tubo (Falcon) de fondo cónico de 50 ml, y posteriormente se añaden 25 ml de una solución salina (1.8% NaCl); se realizan posteriores lavados (x3) con 25 ml de TBS por centrifugación a 500 g durante 10 min; finalmente se resuspende el pelet en TBS en un tubo ependorf para su posible análisis o congelación.
- -
- De la interfase (fracción C) se recoge aproximadamente 1 ml de suspensión celular, que se recoge en un tubo ependorf de 1 ml. Se centrifuga a la máxima velocidad durante 10 minutos en una microcentrífuga a 4ºC, se desecha el sobrenadante y el pelet resultante se resuspende en agua Milli-Q para el correspondiente choque osmótico. Se centrifuga de nuevo en las mismas condiciones, se desecha el sobrenadante y el precipitado resultante se suspende para lavar en disolución salina isotónica descrita anteriormente. Se centrifuga de nuevo y se decanta completamente el sobrenadante. Se eliminan los restos de disolución salina que quedan adheridos a las paredes del tubo. La muestra resultante se analiza u, optativamente, se congela a -80ºC.
Los componentes celulares de las fracciones A, B
y C se han identificado mediante tinciones específicas (GIEMSA) y
observaciones morfológicas utilizando microscopía óptica.
Este intercambio isotópico, que tiene como
finalidad eliminar la influencia de la banda \deltaH_{2}O (que
aparece hacia 1643 cm^{-1}) en las bandas amida I de las
proteínas a analizar, se ha realizado siguiendo dos
procedimientos:
1.- En un minidializador con corte molecular de
3.500 de la firma Pierce
(Slide-A-Lyzer® mini dialysis units)
se introducen aproximadamente 10-15 \mul de pelet
de la fracción celular lisada a analizar. El minidializador, que
contiene la membrana dializadora en la base del mismo, se deja
flotar en un pequeño vaso de precipitado de 10 ml en el que se
depositan varios ml de agua pesada. Se tapa herméticamente el vaso
con papel parafilm, y se realiza la diálisis mediante agitación
durante 30 minutos para que se logre el intercambio isotópico de
los protones del agua y los protones amídicos del esqueleto
polipeptídico de las proteínas. Con ello la banda amida I de las
proteínas queda libre de la influencia de las especies moleculares
H_{2}O, cuya banda de deformación angular (scissoring) se
desplaza por deuteración hacia 1200 cm^{-1}.
2.- En un tubo ependorf de 1 ml de capacidad se
introduce aproximadamente 0,6 ml de agua pesada (D_{2}O), y se
deja flotar sobre ésta un pequeño tubo de vidrio de unos 5 mm de
diámetro y 1 cm de altura. Se introducen sobre el tubo de vidrio
5-10 \mul de pelet acuoso de la fracción celular
obtenida, se cierra herméticamente el tubo ependorf y se deja a
temperatura ambiente varias horas (2-4 h). Este
segundo procedimiento es más lento que el anterior, pero es más
económico e igual de eficaz si se deja el tiempo suficiente para
realizar el referido intercambio isotópico.
La presencia de proteínas priónicas infectivas,
por su predominante estructura \beta que es característica de
ellas (Caughey y cols., J. Biol. Chem., 273,
32230-32235 (1998); Prusiner, Proc. Natl. Acad.
Sci. USA, 23, 13363-13383 (1998)) se puede
detectar por espectroscopia infrarroja por dos procedimientos: 1)
cualitativamente y 2) cuantitativamente como sigue:
1) Cualitativamente. Las proteínas con estructura
\beta, como las priónicas infectivas, generan bandas de absorción
infrarroja próximas a 1637 cm^{-1}, lo que se ha demostrado
mediante espectros sobre patrones de estas proteínas (Caughey y
cols., Biochemistry, 48, 32230-32235 (1998);
Pan y cols., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90,
10962-10966 (1993); Caughey y cols.,
Biochemistry, 30, 7672-7680 (1991)). Aunque
obviamente podrían existir otras proteínas con un alto contenido en
estructura \beta, (como, por ejemplo, podría ser la proteína
\beta-amiloide de la enfermedad de Alzheimer) la
detección de un aumento relativo de esta estructura, respecto a los
controles, unido al progreso en la evolución de la enfermedad, hay
que atribuirlo inequívocamente a la presencia de proteínas
PrP^{Sc}. Hasta ahora no se ha encontrado ningún caso en otras
patologías catalogadas clínicamente como
\beta-fibrilosis en el rebaño de ovejas
utilizado. Nuestros resultados, con una muy clara detección de
proteínas priónicas infectivas en casos clínicos en los que la
enfermedad ha sido posteriormente confirmada (post mortem)
mediante las técnicas establecidas por la OIE, e incluso en algunos
casos donde la inmunohistoquímica a partir de biopsia de tercer
párpado arrojó resultados negativos o dudosos, sugieren que la
técnica espectroscópica podría ser también empleada en el
diagnóstico de otras \beta-fibrilosis, como es el
caso de la enfermedad de Alzheimer, donde las técnicas de
diagnóstico precoz fiables son prácticamente inexistentes.
Finalmente, datos obtenidos por métodos inmunocitoquímicos e
inmunoelectroforéticos (Madec y cols., J. Virol. Methods,
75, 169-177 (1998); Madec y cols., Veterinary.
Record, 146, 74-76 (1998)) no mostrados, revelan la
presencia de PrP^{Sc} en la fracción del lisado de los elementos
celulares. Sobre la base de las señales espectroscópicas medidas y
cantidades de muestras obtenidas, mediante esta técnica infrarroja
se pueden detectar cantidades de PrP^{Sc} en sangre menores que
10 \mug/ml, que es del mismo orden de magnitud que la
sensibilidad de las espectroscopia s de fluorescencia y
ultravioleta (Brown y cols., J Lab. Clin. Med., 137,
5-13 (2001)). Este nivel de detección es debido,
por una parte, al procedimiento de obtención de la fracción celular
donde se localizan estas proteínas priónicas, y por otro lado a
que en los monómeros de proteínas PrP^{Sc}, esta proteína adopta
una estructura predominantemente \beta, y en sus agregados la
proporción de esta estructura es del orden de
80-100%. (Caughey y cols., J. Biol. Chem.,
273, 32230-32235 (1998); Prusiner, Proc. Natl.
Acad. Sci. USA, 23, 13363-13383 (1998); Saborio
y cols., Nature, 411, 810-813 (2001)).
Aunque a veces estas bandas aparecen con una
intensidad relativamente débil en forma de hombro, el uso de la
espectroscopia de segundas derivadas en el dominio de frecuencias
espectrales revelan inequívocamente esta estructura proteica
\beta, como se ilustra en los ejemplos descritos más
adelante.
2) Cuantitativamente. Consiste en medir los
porcentajes de estructura \beta existentes en muestras positivas
afectadas de escrapie y comparar dichos porcentajes con los
obtenidos de muestras negativas controles. Para ello, se considera
la región espectral amida I comprendida entre 1600 y 1700
cm^{-1}. Debido a la utilización de agua pesada como disolvente
espectroscópico de las muestras, el perfil espectral en la región
citada se deberá fundamentalmente a la presencia de las diferentes
estructuras secundarias de proteínas. Por tanto, un ajuste de dicho
perfil a una suma de funciones Gaussianas y/o Lorentzianas
componentes dará, en términos de porcentajes relativos de áreas,
la proporción de estructuras secundarias presentes en cada
muestra.
Figura 1. Espectros infrarrojos de un pelet
constituido, preferentemente, por células blancas usadas y sus
membranas procedentes de sangre de un ovino sano (control),
validado por biopsia y necropsia negativas, y obtenido por el
procedimiento a. Espectro original (superior), y espectro de
segunda derivada (inferior).
Figura 2. Espectros infrarrojos de un pelet
constituido, preferentemente, por células blancas usadas y sus
membranas procedentes de sangre de un ovino infectado, validado
con una necropsia positiva de escrapie, obtenido por el
procedimiento a. Hay que hacer notar que este animal muestra una
biopsia del tercer párpado negativa. Espectro original
(superior), y espectro de segunda derivada
(inferior).
Figura 3. Espectros infrarrojos de un pelet
constituido, preferentemente, por células blancas lisadas y sus
membranas procedentes de sangre de ovino sano (control), validado
por una biopsia y necropsia negativas, y obtenido por el
procedimiento b. Espectro original (superior), y espectro
de segunda derivada (inferior).
Figura 4. Espectros infrarrojos de un pelet
constituido, preferentemente, por células blancas usadas y sus
membranas procedentes de sangre de ovino infectado, validado por
biopsia y necropsia positivas de escrapie, y obtenido por el
procedimiento b. Espectro original (superior), y espectro de
segunda derivada (inferior).
Figura 5. Espectros infrarrojos de un pelet
formado por células blancas correspondientes a la fracción A
("buffy coat") de sangre extraída de un ovino sano (control),
con biopsia y necropsia negativas, y obtenido por el procedimiento
c. Espectro original (superior), y espectro de segunda
derivada (inferior).
Figura 6. Espectros infrarrojos de un pelet
formado por células blancas correspondientes a la fracción A (buffy
coat) de sangre extraída de un ovino infectado, validado por
biopsia y necropsia positivas, y obtenido por el procedimiento c.
Espectro original (superior), y espectro de segunda derivada
(inferior).
Figura 7. Espectros infrarrojos de un pelet
formado por linfocitos lisados y, en menor medida, monocitos que
corresponden a la fracción C de sangre extraída de ovino sano
(control), validado por biopsia y necropsia negativas, y obtenido
por el procedimiento c. Espectro original (superior), y
espectro de segunda derivada (inferior).
Figura 8. Espectros infrarrojos de un pelet
formado por linfocitos lisados y, en menor medida, monocitos
(células mononucleares) que corresponden a la fracción C de sangre
extraída de ovino afectado de escrapie según biopsia y necropsia
positivas, obtenido por el procedimiento c. Espectro original
(superior), y espectro de segunda derivada
(inferior).
Figura 9 (a). Tinción Giemsa de la fracción C de
sangre obtenida mediante el procesamiento c) procedente de un ovino
afectado por la enfermedad de escrapie, compuesta principalmente
por células mononucleares (linfocitos preferentemente y en menor
medida monocitos) (x 400).
Figura 9 (b). Tinción Giemsa de la fracción B de
sangre obtenida mediante el procesamiento c) procedente de un ovino
afectado por la enfermedad de escrapie, compuesta principalmente
por células polimorfonucleares (preferentemente neutrófilos, y en
menor medida eosinófilos y basófilos) (x 400).
Esta invención se ilustra con más detalle
mediante los ejemplos siguientes.
Siguiendo este procedimiento, se introdujeron
aproximadamente 5-10 \mul de pelet deuterado
entre dos cristales de CaF_{2} con un separador de teflón de 25
\mu. El espectro obtenido, medido en un espectrómetro FTIR
Perkin-Elmer modelo 1725X, fue el resultado de
promediar 64 barridos a una resolución de 2 cm^{-1} y de restar
el espectro de agua pesada en las mismas condiciones
experimentales. Este espectro se incluye en la Figura 1 junto con
el espectro de la segunda derivada, en donde se advierte como
principales bandas componentes amida I las situadas hacia 1662, 1655
y 1646 cm^{-1}, que están originadas por estructuras de
acodamientos, \alpha-hélices y desordenadas,
respectivamente. De manera análoga se procedió a medir los espectros
de siete pelets más de controles negativos y se procedió a
determinar los porcentajes de estructura proteica \beta, que
como se ha indicado anteriormente son indicativos de la existencia
de infección de escrapie o bien de animales sanos. Las 8 primeras
muestras de la Tabla 1 corresponden a controles negativos o
animales sanos seleccionados según el aspecto clínico de los mismos
y de las necropsias post mortem. La espectroscopia
infrarroja indica que los porcentajes de estructura \beta en
ellas están por debajo del 10%. En cambio, la proporción de esta
estructura es significativamente mayor en animales infectados,
como se describe en el Ejemplo 2.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\vskip1.000000\baselineskip
\begin{minipage}[t]{155mm} \NAK Los 8 primeros animales corresponden a controles negativos de ovinos, y los numerados del 9 al 23 corresponden a ovinos afectados de escrapie. El animal N^{o} 24 es una cabra control negativo (raza Saanen) y los Nos. 25 y 26 (razas Cruce y Alpina, respectivamente) corresponden a cabras infectadas de escrapie. La gran mayoría de ovinos analizados son hembras de Raza Aragonesa. El genotipo es en la mayoría de los ovinos es ARQ/ARQ, solamente dos ARQ/ARH y una ARQ/VRQ.\end{minipage} |
\begin{minipage}[t]{155mm} * Estos números corresponden al mismo animal que el del número inmediato anterior, pero se le ha extraído sangre 1-2 meses después.\end{minipage} |
\dagger C.C., cuadro clínico en el momento de realizar la extracción sanguínea. |
\ddagger Biopsias realizadas después de la extracción sanguínea. |
\begin{minipage}[t]{155mm} NT: no testado. Las necropsias no realizadas es porque los animales respectivos no se han sacrificado.\end{minipage} |
SNC/SLR, Sistema Nervioso Central/Sistema Linforreticular. |
La Figura 2 incluye el espectro infrarrojo del
pelet procedente de la fracción de lisado celular obtenida por el
procedimiento a), correspondiente a un animal afectado de
escrapie. Las medidas espectroscópicas se realizaron en las mismas
condiciones experimentales que en el Ejemplo 1. En el espectro de
la segunda derivada de dicha Figura se advierte una banda hacia
1636 cm^{-1} que es mucho más intensa que la correspondiente al
espectro de la Figura 1 (control negativo), y que cabe atribuir a
estructuras \beta de proteínas priónicas. Los espectros
infrarrojos correspondientes a patrones de estas proteínas
priónicas (Caughey y cols., J. Biol. Chem., 48,
32230-32235 (1998); Pan y cols., Proc. Natl.
Acad. Sci. USA, 90, 10962-10966 (1993); Caughey
y cols., Biochemistry, 30, 7672-7680 (1991))
muestran una banda prominente amida I en esta frecuencia,
coincidente con la de la banda citada en el espectro de la
Figura 2.
Figura 2.
Por otra parte, en la Tabla 1 se observa que
todas las muestras procedentes de animales afectados por la
enfermedad según biopsias o necropsias, presentan unos porcentajes
de estructura \beta que están por encima del 10%, lo que permite
distinguirlas espectroscópicamente de los animales sanos o
controles negativos. Además, las muestras 10 y 13 de la Tabla 1,
procedentes del mismo animal que las muestras inmediatas anteriores
(9 y 12 respectivamente), pero extraídas 1-2 meses
después, presentan un contenido en estructura \beta superior.
Esto permite seguir, por espectroscopia infrarroja, la evolución
en agravamiento de la enfermedad de los animales. También se debe
hacer notar que hay casos, como los correspondientes a las muestras
números 12 y 13 de la Tabla 1, en que las biopsias resultaron
inicialmente negativas en la primera extracción sanguínea y sin
embargo, el análisis infrarrojo dio como resultado unos
porcentajes de estructura \beta típicos de animales infectados, lo
que se confirmó posteriormente mediante necropsia post
mortem. Este caso es indicativo de que esta técnica
espectroscópica es incluso capaz de dar un diagnóstico preclínico de
escrapie que, sin embargo, la biopsia de tercer párpado no ha sido
capaz de detectar. Por otra parte, es de notar el hecho de que en
las ovejas con un cuadro clínico negativo (animal en fase
preclínica), como ocurre en las de los números. 19 a 23, la
espectroscopia infrarroja es capaz de detectar infectividad, sobre
la base de los porcentajes de estructura \beta hallados. Esta
infectividad, como se advierte en esta tabla, se confirma con las
correspondientes biopsias y/o necropsias positivas.
Mediante esta metodología espectroscópica, dada
la duración de la medida de espectros, se pueden analizar
aproximadamente unas cien muestras de sangre por día si éstas
están previamente preparadas (fraccionadas e intercambiadas
isotópicamente).
La Figura 3 presenta un espectro infrarrojo de un
pelet de lisado celular de ovino sano (control negativo) obtenido
por el procedimiento b). En el espectro en cuestión y el de su
segunda derivada, medidos en las mismas condiciones experimentales
que en el Ejemplo 1, se advierte como bandas más prominentes las
situadas hacia 1660, 1651 y 1644 cm^{-1}, atribuibles a
estructuras de acodamientos, \alpha-hélices y
desordenadas. Por otra parte, los porcentajes de estructura \beta
de este control negativo y cinco más (Tabla 2), corresponden a
unos valores que se sitúan, análogamente a la Tabla 1, por debajo
del 10%. Sin embargo, y como se describe en el ejemplo siguiente,
estos porcentajes son inferiores a los correspondientes a muestras
de sangre de animales infectados.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{ \begin{minipage}[t]{150mm} Los 3 primeros animales corresponden a controles negativos de ovinos, y los numerados del 4 al 13 corresponden a ovinos afectados de escrapie. El animal No. 14 es caprino control negativo (raza Saanen) y el No.15 es caprino infectado (raza Alpina). Todos los ovinos son hembras de Raza Aragonesa excepto uno que es Cruce. El genotipo de todos los ovinos es ARQ/ARQ.\end{minipage} \cr \dagger C.C., cuadro clínico en el momento de realizar la extracción sanguínea.\cr \ddagger Biopsias realizadas después de la extracción sanguínea.\cr \begin{minipage}[t]{150mm} NT, no testado. Las necropsias no realizadas es porque los animales respectivos no se han sacrificado.\end{minipage} \cr}
La Figura 4 muestra el espectro infrarrojo de un
pelet deuterado, medido en las mismas condiciones que en los
ejemplos anteriores, y correspondiente a un lisado celular de
sangre de ovino infectado obtenido por el procedimiento b). Como
detalle más llamativo, en dicha Figura se puede observar que la
banda más intensa en el espectro de la segunda derivada aparece
hacia 1637 cm^{-1}, que como se ha descrito anteriormente, se
atribuye a la presencia de proteínas priónicas infectivas con
estructura \beta, estructura que en esta muestra se presenta con
un porcentaje del 32%. Además, el análisis de los resultados de la
Tabla 2 revela que todas las muestras con biopsia y/o necropsia
positiva poseían un contenido en estructura \beta superior al
15-20%. Estos resultados indican asimismo que el
método b) de esta invención es también adecuado para distinguir
entre sangre de ovinos controles e infectados de escrapie.
En las Figuras 5 y 6 se incluyen los espectros de
la Fracción A (buffy coat), compuesta preferentemente por
células blancas sanguíneas, correspondientes respectivamente a un
animal sano (control negativo) e infectado. Como diferencias
cualitativas más significativas entre dichas figuras caben señalar
las intensidades de las bandas en los espectros de las segundas
derivadas, en particular las bandas correspondientes a las
estructuras \beta que aparecen hacia 1638 y 1631 cm^{-1}. En el
caso de la muestra infectada (Fig. 6), estas bandas aparecen mucho
más intensas que en el espectro del control negativo (Fig. 5). Por
otra parte, es de interés también el hecho de que en la Figura 6
las frecuencias de las estructuras \beta priónicas no coinciden
exactamente con las frecuencias correspondientes a las de otros
animales infectados, lo que sugiere la existencia de varias
isoformas que ya han sido identificadas en trabajos previos
(Caughey y cols., J. Biol. Chem., 48,
32230-32235 (1998)).
El análisis infrarrojo de la Fracción B, formada
principalmente por neutrófilos, y en menor medida eosinófilos y
basófilos, obtenida de un animal sano y otro infectado no
presentan diferencias significativas entre ellas en cuanto a
contenido en estructura \beta, lo que sugiere que las proteínas
priónicas no están localizadas preferentemente en este tipo de
células. Por este motivo se han omitido sus espectros.
Las Figuras 7 y 8 muestran respectivamente los
espectros infrarrojos de células blancas (mayoritariamente
linfocitos y en menor medida, monocitos) obtenidas en la Fracción
C de ovino sano y afectado de escrapie. Como diferencia más
significativa entre dichos espectros cabe referirse a las bandas
generadas por las estructuras \beta priónicas hacia 1637 y 1631
cm^{-1}, que en el caso del espectro control aparecen muy
débiles y sin embargo son mucho más intensas en el espectro del
animal infectado. Análogamente a la Fracción A, se observa también
la existencia de varias isoformas de
estructura \beta-priónica que corresponden a las bandas citadas (1637, 1631 y 1626 cm^{-1}). La frecuencia de la banda hacia 1618 cm^{-1} puede corresponder a proteínas priónicas que estén agregadas en los elementos celulares aislados.
estructura \beta-priónica que corresponden a las bandas citadas (1637, 1631 y 1626 cm^{-1}). La frecuencia de la banda hacia 1618 cm^{-1} puede corresponder a proteínas priónicas que estén agregadas en los elementos celulares aislados.
A la vista de estos resultados cabe concluir que
las proteínas priónicas infectivas están localizadas
preferentemente en la fracción celular sanguínea C, constituida
principalmente por linfocitos.
Claims (11)
1. Procedimiento de detección de proteínas
priónicas en animales y humanos, vivos o muertos,
caracterizado por la identificación de dichas proteínas
priónicas mediante espectroscopia infarroja.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque comprende los siguientes pasos:
- a)
- obtención de una fracción que contiene proteínas PrP^{Sc} a partir de muestras biológicas de animales y humanos
- b)
- la identificación por espectroscopia infrarroja de proteínas PrP^{Sc} en dicha fracción.
3. Un procedimiento según la reivindicación 2
caracterizado porque el paso a) de obtención de una
fracción que contiene proteínas PrP^{Sc} se basa entre otros, en
la obtención de un pelet de una fracción de usado de elementos
celulares sanguíneas, enriquecido en proteínas PrP^{Sc}, a
partir de muestras biológicas de animales o humanos.
4. Un procedimiento según la reivindicación 3
caracterizado porque la obtención de la fracción de usado
de elementos celulares comprende los siguientes pasos:
- -
- extracción de sangre de ovino, 8-10 ml, con EDTA 1,4 mM
- -
- centrifugación refrigerada a 4ºC y a 6.000 rpm (\sim 4.300 g) durante 30 minutos,
- -
- extracción del sobrenadante (plasma),
- -
- resuspensión del pelet del fondo del tubo con 10 ml de disolución salina isotónica comercial estéril y apirógena (NaCl 154 mM, osmomolaridad de 307 miliosmomolar mOsm/L). Se invierte el tubo repetidas veces hasta conseguir la completa disgregación del pelet,
- -
- centrifugación posterior a 4.300 g durante 30 minutos, y eliminación del sobrenadante,
- -
- choque osmótico de los elementos celulares resuspendidos con aproximadamente 40 ml de agua Milli-Q (Millipore), y centrifugación de la suspensión resultante a 17.200 g durante 30 minutos,
- -
- eliminación completa del sobrenadante con el fin de obtener un pelet concentrado en priones,
- -
- choque osmótico en las mismas condiciones descritas, se elimina el sobrenadante y los restos acuosos que quedan en el tubo se eliminan, y finalmente se obtiene un pelet concentrado en priones para sus posteriores análisis o congelación. Estos pelets están constituidos, preferentemente, por células blancas lisadas y sus membranas.
5. Un procedimiento rápido según la
reivindicación 2, caracterizado porque en el paso a) no se
realiza la separación previa entre los componentes celulares y no
celulares de la muestra biológica y en cambio se realizan los
siguientes pasos:
- -
- adición a tubos de aproximadamente 40 ml de capacidad que contienen aproximadamente 3/4 de su capacidad de agua Milli-Q de unos 4-5 ml de sangre de ovino refrigerada, que ha sido extraída preferentemente no más de 24-48 horas antes. Se invierten varias veces los tubos. Se centrifugan a 4.300 g durante 30 minutos;
- -
- decantación de todos los sobrenadantes, y lavado de cada uno de los tubos con 2-3 ml de la disolución salina isotónica comercial de NaCl descrita en el procedimiento a); esta operación se repite 2-3 veces. Se eliminan los restos acuosos que quedan. Una muestra de los mismos se recoge para ulteriores análisis. Estos pelets están constituidos, preferentemente, por restos celulares y membranas de células blancas. Para facilitar la conservación de los pelets o su ulterior ultracongelación, y se trasladan por decantación a ependorfs de aproximadamente 1 ml de capacidad. Se centrifugan a la máxima velocidad durante 10 minutos en una microcentrífuga a 4ºC. Se separa el sobrenadante, y los restos de agua. Los pelets resultantes se guardan refrigerados o se ultracongelan a -80ºC para posteriores análisis.
6. Un procedimiento según las reivindicaciones 1
y 2 caracterizado por la identificación, por espectroscopia
infrarroja, de proteínas priónicas infectivas en las Fracciones A
y C de células blancas de sangre obtenidas por centrifugación en
gradiente de densidad y lisadas según el método c) del
procedimiento para la obtención de fracciones enriquecidas en
proteínas priónicas a partir de muestras sanguíneas.
7. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a la 6 caracterizado porque la
identificación de proteínas priónicas infectivas en la fracción de
lisados celulares de la sangre se realiza mediante un proceso de
identificación cualitativa por espectroscopia infrarroja que
comprende, al menos:
- a)
- medida del espectro infrarrojo de dicha fracción en la región espectral amida I, comprendida entre 1600 y 1700 cm^{-1}, y
- b)
- la identificación de la presencia de proteínas PrP^{Sc} en dicha fracción cuando se observen bandas características entre 1640 y 1620 cm^{-1}, o más preferentemente entre 1638 y 1630 cm^{-1}.
8. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a la 6 caracterizado porque la
identificación de proteínas priónicas infectivas en la fracción de
lisados celulares se realiza mediante un proceso de identificación
cuantitativa por espectroscopia infrarroja que comprende, al
menos:
- a)
- la medida del espectro infrarrojo de dicha fracción en la región espectral amida I comprendida entre 1600 y 1700 cm^{-1},
- b)
- la sustracción espectral de la contribución del fondo del agua pesada,
- c)
- la determinación del porcentaje de estructura proteica \beta,
- d)
- la identificación cuantitativa de la presencia de proteínas PrP^{Sc} en dicha fracción cuando se observe un porcentaje de estructura proteica \beta de, al menos un 10%, o preferentemente mayor del 15%, medido como área porcentual en la banda amida I'.
9. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a la 8 caracterizado porque la muestra
biológica puede provenir de un fluido biológico, entre otros,
sangre, suero, líquido cefalorraquídeo y linfático, y orina, o de
un tejido que, o bien como tal, o ha sido homogeneizado o
solubilizado por procedimientos estándar.
10. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a la 8 caracterizado porque los seres
vivos objeto de análisis pertenecen, entre otros, al siguiente
grupo: ovejas, vacas, cabras, muflones, visones, ciervos, gatos,
roedores, y humanos.
11. Uso de un procedimiento según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a la 10 para el diagnóstico de animales
preclínica o clínicamente infectados de EETs y de humanos
afectados de otras \beta-fibrilosis (por ejemplo
Alzheimer), y el estudio de la evolución de la infección, entre
otras, de escrapie en ovinos y caprinos, muflones, EEB, la
enfermedad crónica caquetizante del ciervo, todas las variantes de
la enfermedad de CJD, la enfermedad de
Gerstmann-Sträussler-Scheinker, y el
insomnio familiar fatal.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES200302561A ES2246113B1 (es) | 2003-10-31 | 2003-10-31 | Procedimiento de deteccion ante-mortem de proteinas prionicas por espectroscopia infrarroja y su uso en el diagnostico de encefalopatias espongiformes transmisibles. |
PCT/ES2004/070091 WO2005043136A1 (es) | 2003-10-31 | 2004-10-27 | Metodo de diagnostico precoz para enfermedades priónicas por espectroscopia infrarroja |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES200302561A ES2246113B1 (es) | 2003-10-31 | 2003-10-31 | Procedimiento de deteccion ante-mortem de proteinas prionicas por espectroscopia infrarroja y su uso en el diagnostico de encefalopatias espongiformes transmisibles. |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013021087A1 (es) * | 2011-08-08 | 2013-02-14 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | Analisis infrarrojo de fracciones de sangre periferica obtenida para indicar desarrollo cognitivo asociado a la enfermedad de alzheimer |
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WO2000065357A1 (en) * | 1999-04-21 | 2000-11-02 | Boehringer Ingelheim Vetmedica Gmbh | Method of diagnosing transmissible spongiform encephalopathies |
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WO2002066963A2 (de) * | 2001-02-22 | 2002-08-29 | Bundersrepublik Deutschland Vertreten Durch Das Bundesministerium Für Gesundheit, Dieses Vertreten Durch Das Rober-Koch-Institut Vertreten Durch Seinen Leiter | Verfahren zum nachweis von tse-induzierten veränderungen im menschlichen und tierischen körper |
-
2003
- 2003-10-31 ES ES200302561A patent/ES2246113B1/es not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-10-27 WO PCT/ES2004/070091 patent/WO2005043136A1/es active Application Filing
Patent Citations (3)
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EC2A | Search report published |
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FD1A | Patent lapsed |
Effective date: 20100312 |