ES2255482T3 - Procedimientos para el analisis de la activacion funcional de leucocitos, plaquetas y otras celulas. - Google Patents

Procedimientos para el analisis de la activacion funcional de leucocitos, plaquetas y otras celulas.

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ES2255482T3
ES2255482T3 ES00500083T ES00500083T ES2255482T3 ES 2255482 T3 ES2255482 T3 ES 2255482T3 ES 00500083 T ES00500083 T ES 00500083T ES 00500083 T ES00500083 T ES 00500083T ES 2255482 T3 ES2255482 T3 ES 2255482T3
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Abstract

Procedimiento in vitro para el estudio de la activación funcional de leucocitos y de otras células cuya activación producida in vivo puede ser medida ex vivo o inducida in vitro, con base en la estabilización de las proteínas de la membrana citoplasmática y su detección utilizando técnicas citométricas cuantitativas en ausencia de manipulación adicional de la muestra que incluye las etapas de: a) incubar secuencialmente una muestra no manipulada con un inhibidor o mezcla de inhibidores específicos de una proteasa, y una mezcla de anticuerpos monoclonales conjugados directamente con fluorocromos; b) medir las emisiones fluorescentes utilizando citometría cuantitativa, de los fluorocromos enlazados a las células a través de los anticuerpos; c) analizar los resultados obtenidos utilizando una aproximación analítica multiparamétrica para la identificación de las subpoblaciones de células de interés, y dentro de ellas identificar aquellas células que expresan a las proteínas estabilizadas de lamembrana, cuantificando su expresión en forma objetiva con base en la intensidad de la fluorescencia detectada.

Description

Procedimiento para el análisis de la activación funcional de leucocitos, plaquetas y otras células.
La invención está principalmente relacionada, aunque no exclusivamente, con un procedimiento para la cuantificación específica, sensible, económica y rápida de la expresión acumulativa de proteínas que son usualmente expresadas en forma transitoria en la membrana citoplasmática y reflejan un estado específico funcionalmente activado en respuesta a los estímulos que han actuado in vivo y pueden ser medidos ex vivo o han sido administraos en vitro, a través del uso de compuestos capaces de inhibir selectivamente la escisión y la secreción de las proteínas de la membrana citoplasmática al medio extracelular sin afectar la funcionalidad de la célula. La invención puede ser utilizada tanto con células normales como con patológicas presentes en muestras homogéneas o heterogéneas de células para cualquier propósito que requiera ya sea el análisis de la expresión de las proteínas de la membrana asociadas con la activación funcional de la célula o la estabilización de las proteínas de la membrana, particularmente para propósitos de hacer seguimiento al diagnóstico, al pronóstico y al tratamiento.
Actualmente se sabe bien que cualquier proceso funcional que tenga lugar a nivel celular únicamente, se refleja entre otras manifestaciones, por medio de la existencia de cambios en la expresión de diferentes proteínas celulares. Entre estas modificaciones, son particularmente relevantes aquellos cambios en la expresión de las proteínas de la membrana, donde ellas actúan como receptores y ligandos para la transmisión de señales de célula a célula y de proteína extracelular a célula. Frecuentemente, una vez que la proteína ha jugado su papel en la membrana celular o, algunas veces inmediatamente después de que una proteína ha alcanzado la membrana citoplasmática de las células que la han producido, estas proteínas son escindidas y dejan la membrana celular hacia el medio extracelular por medio de la actividad de proteasas y especialmente proteasas de la membrana que actúan específicamente sobre las células donde ellas se expresan. Así, la expresión de estas proteínas de la membrana ocurre frecuentemente en forma transitoria por períodos de tiempo variable, dependiendo su expresión no solamente de la velocidad en su producción sino también sobre la velocidad a la cual son escindidas de la membrana celular y secretadas al medio extracelular.
Desde hace mucho tiempo se sabe que la relevancia potencial de la medición de estas proteínas de la membrana como marcadores de activación funcional en diferentes tipos de células, es alta. Sin embargo, ya que su expresión sobre la superficie celular es transitoria, los análisis de sus niveles sobre la membrana citoplasmática no han sido utilizados rutinariamente. Alternativamente, las mediciones de estas proteínas han sido realizadas en tres niveles diferentes: 1) cuantificación de la proteína secretada al medio extracelular (proteína soluble), 2) evaluación cualitativa (presencia/ausencia) de la expresión de la proteína sobre la membrana citoplasmática y, 3) la evaluación combinada de ambas formas de la proteína. Sin embargo, tales determinaciones no proporcionan una información específica y/o sensible acerca de la producción de estas proteínas en células individuales. Debido a esto, más recientemente se han desarrollado métodos que permiten la cuantificación de la producción total de proteínas específicas durante un período específico de tiempo a nivel celular individual. Para tal propósito, los compuestos químicos que inducen un bloqueo del transporte intracelular de vesículas de secreción tales como brefeldina A o monensina, han sido utilizados para inducir la acumulación intracelular de proteínas producidas en respuesta a estímulos específicos que pueden ocurrir in vivo o ser administrados in vitro. El uso, en este grupo posterior de técnicas, de agentes que bloquean el transporte y la secreción extracelular de proteínas en una forma no específica a nivel del citoplasma tiene desventajas principales: 1) su uso puede estar asociado con cambios no deseados en otras funciones celulares, 2) el uso de esta metodología no bloquearía la liberación fuera de la célula de aquellas moléculas de la proteína que habían alcanzado la membrana celular antes de la administración del agente bloqueador y, 3) para la detección de las proteínas de interés a nivel de la célula individual, se requiere del uso de soluciones de fijación y permeabilización, que disminuyen la sensibilidad del método para la detección de la proteína y representa una limitación para su análisis cuantitativo
objetivo.
Hasta ahora, no se ha descrito un procedimiento que, con la manipulación de una muestra mínima, permita el análisis funcional de activación de las células individuales, con base en la estabilización y tanto el análisis cuantitativo como el acumulativo de los niveles de proteínas en la membrana cuya expresión sobre la superficie de la célula es usualmente transitoria.
Remold-O'Donnell y colaboradores (J Immunol 152, 3595-3605, 1994) han mostrado la posibilidad de la disminución asociada con la activación de la inhibición de la expresión constitucional de CD43 sobre los neutrófilos aislados de muestras de sangre periférica). Estos autores indican que tal disminución es debida a la inhibición de una proteasa que ellos llaman cd43’asa pero fallaron en identificarla. Más recientemente Remold-O'Donnell y colaboradores (Blood 85, 337-342, 1995) muestran que las sustancias utilizadas para prevenir la disminución en la expresión de CD43 inducen importantes cambios funcionales en las funciones del neutrófilo tales como fagocitosis y en la forma del neutrófilo indicando que se ha producido un efecto inhibitorio no específico.
Por lo tanto, un éxito de esta invención consiste en proponer una solución para el estudio de la activación funcional de leucocitos, plaquetas y otras células ya sea producidas in vivo y susceptibles de ser analizadas ex vivo o inducidas in vitro, con base en la estabilización de proteínas de la membrana citoplasmática y su detección en muestras no manipuladas utilizando técnicas citométricas cuantitativas.
En forma similar, otro propósito de esta invención consiste en conocer la cinética de la actividad de las proteasas que participan en el procesamiento, corte y liberación fuera de la membrana celular, de las proteínas que se encuentran asociadas a procesos de activación funcional de leucocitos, plaquetas y otras células, que pueden ser medidas ex vivo o después de haber sido inducidas in vitro.
Más específicamente y de acuerdo con lo descrito anteriormente, el procedimiento in vitro de esta invención para el estudio de la activación funcional de leucocitos, y de otras células, cuya activación producida in vivo puede ser medida ex vivo o inducida in vitro, con base en la estabilización de las proteínas de la membrana citoplasmática que tienen una expresión transitoria sobre la superficie de la célula, y su detección utilizando técnicas citométricas cuantitativas, en ausencia de manipulación adicional de la muestra, comprende las etapas de:
a)
incubar secuencialmente una muestra no manipulada con un inhibidor o mezcla de inhibidores específicos de una proteasa, y una mezcla de anticuerpos monoclonales conjugados directamente con fluorocromos;
b)
medir las emisiones fluorescentes utilizando citometría cuantitativa, de los fluorocromos enlazados a las células a través de los anticuerpos;
c)
analizar los resultados obtenidos utilizando una aproximación analítica multiparamétrica para la identificación de las subpoblaciones de células de interés, y dentro de ellas identificar aquellas células que expresan a las proteínas estabilizadas de la membrana, cuantificando su expresión en forma objetiva con base en la intensidad de la fluorescencia detectada.
Después de obtener la muestra en presencia de los inhibidores de proteasa mencionados antes, el uso de procedimientos para la estimulación in vitro de la activación funcional de las células, las coloraciones con anticuerpos, el ajuste y la calibración del citómetro se realizan de acuerdo a métodos ampliamente descritos que son recomendados para el análisis cuantitativo de la expresión de proteína sobre la membrana celular. Para la selección de los subconjuntos específicos de células presentes en la muestra en la cual se desea llevar a cabo la determinación, se utilizarán anticuerpos que identifican específicamente a aquellas células y que permiten su discriminación de otros subtipos de células presentes en la muestra, evitando así una manipulación adicional de la muestra.
Para el análisis de resultados así como para la cuantificación exacta y precisa de la expresión de cada proteína de interés, pueden utilizarse diferentes programas de software entre los cuales es especialmente útil el software PAINT-A-GATE PRO TM. Durante el análisis, aparte de la negatividad/positividad para cada coloración con anticuerpo, se usarán uno o más subconjuntos específicos de células, intensidad de fluorescencia expresada en unidades objetivas incluyendo la media de la mediana y valores de dispersión.
La invención puede ser utilizada tanto con muestras normales como con muestras patológicas de humanos o de animales, vegetales, bacterias y otros microorganismos, medidos ex vivo, almacenados o tratados in vitro, para todos los propósitos en los cuales se requiere el análisis tanto del estatus como de las capacidades de activación funcional de leucocitos, plaquetas u otras células.
Como puede decirse de lo que se ha descrito anteriormente, los compuestos de estabilización (inhibidores de proteasa), los anticuerpos y/o los fluorocromos pueden variar dependiendo principalmente del tipo de proteínas, funciones y/o de los tipos de células para el estudio, o dependiendo del tipo de muestra utilizada. Tal inhibidor de proteasa es un anticuerpo monoclonal, un aminoácido o un producto derivado de aminoácido o un péptido.
Además, se entiende que en esta invención están incluidas variaciones en las cuales el número anticuerpos utilizado en combinación con un fluorocromo es mayor a uno, y aquellas modificaciones de la técnica en las cuales se utilizan anticuerpos monoclonales conjugados con más de un fluorocromo. Pueden utilizarse una o más reservas de anticuerpos monoclonales conjugados con el mismo fluorocromo y dirigidos a una o más subpoblaciones diferentes de células, estando cada una de las reservas utilizadas de anticuerpos conjugadas con fluorocromos diferentes.
Los fluorocromos utilizados son cualquier combinación de fluorocromos técnicamente compatibles.
Finalmente, se entiende que en esta invención están incluidas aquellas variaciones en las cuales, después de incubar la muestra con los anticuerpos en presencia de sustancias estabilizantes, éstas pueden ser removidas con el propósito de explorar las cinéticas de acción de estas proteasas que participan en el procesamiento, corte, y liberación al exterior de la célula de las proteínas de la membrana asociadas al proceso de activación funcional de leucocitos, plaquetas y otras células que pueden ser medidas ex vivo directamente después que fueron obtenidas, o después de ser inducidas in vitro.
Además, en esta invención, aparte de la coloración de las subpoblaciones de células y de las proteínas estabilizadas bajo estudio, puede realizarse también la medición de otros marcadores de superficie incluidas oncoproteínas y proteínas relacionadas con el ciclo celular, apoptosis o activación celular y diferenciación.
Con el propósito de explorar tales cinéticas de acción de las proteasas involucradas en el procesamiento, corte y liberación al exterior de la célula de aquellas proteínas de la membrana que están asociadas con los procesos de activación funcional producida in vivo que puede ser medida ex vivo o inducida in vitro de leucocitos, plaquetas y otras células, después de realizar la incubación de la muestra con los anticuerpos en presencia de las sustancias de estabilización, éstas pueden ser o bien removidas después o reversados sus efectos.
Dentro de esta invención optimizamos significativamente el estudio de la activación funcional de leucocitos, plaquetas y otras células en muestras biológicas cuya activación in vivo puede ser medida ex vivo o después de estimulación in vitro, permitiendo también el análisis de las cinéticas de acción de las proteasas de la membrana.
Debe considerarse también que la posibilidad de estabilizar a las proteínas de la membrana cuya expresión en la superficie de la célula es transitoria o aún registrada durante períodos muy cortos de tiempo, proporciona información detallada sobre el estatus de la activación funcional de las células analizadas que es muy interesante conocer en forma sistemática, como su localización y utilidad en diferentes situaciones así como en condiciones normales y patológicas.
La invención puede ser utilizada para la identificación de células, con base en la presencia o la ausencia de coloración para uno o diferentes anticuerpos o combinaciones anticuerpos utilizadas o basadas en la intensidad de fluorescencia obtenida de ellos.
La invención será ilustrada por medio de tres ejemplos que no limitan su área de aplicación, como sigue:
Ejemplo 1 1.- Materiales y métodos
Se obtuvo sangre periférica (PB) en dos diferentes tubos de 10 voluntarios sanos. Un tubo contenía heparina y el segundo tubo contenía heparina y un inhibidor de la TACE metaloproteasa responsable del procesamiento y liberación del factor de necrosis tumoral (TNF) alfa del exterior de la membrana citoplasmática de la célula al medio extracelular. El análisis de la expresión del TNF-\alpha sobre la membrana citoplasmática fue realizado después de inducir su producción por parte de las células T y las células asesinas naturales (NK) con ésteres forbol (PMA) y ionomicina, utilizando una técnica directa de inmunofluorescencia analizada por medio de citometría de flujo.
2.- Preparación de la muestra
Veinte \muL de PB fueron tomados de cada uno de los dos tubos y colocados en tubos separados que habían sido marcados claramente por adelantado. A cada uno de estos dos tubos se les añadieron 80 \muL de medio de cultivo celular RPMI 1640 suplementado con suero bovino fetal al 10% y glutamina al 1%. Después se añadieron 25 \muL de una solución contenía PMA más ionomicina (concentración final de 25 ng/mL y 1 \mug/mL, respectivamente); después de agitar los tubos en un vórtice, fueron incubados durante 2 horas a 37°C en un atmósfera humidificada que contenía 5% de CO_{2}. Después de esta incubación, la muestra fue dividida en dos partes idénticas que fueron colocadas en dos tubos diferentes (50 \muL/tubo). A uno de estos tubos se le añadieron 20 \muL de cada uno de los siguientes anticuerpos monoclonales conjugados con fluorocromos (isotiocianato de fluoresceína-FTIC, ficoeritrina-PE, PE/cianina 5 PE/Cy5 y aloficocianina APC): CD3 (leu 4)-FITC / anti-TNF\alpha-PE / CD56-PECy5 / CD45-APC. La especificidad y fuente de los anticuerpos monoclonales fue la siguiente:
1)
Leu-4-FITC (CD3): marcador de células pan-T (Becton Dickinson, San José, CA, Estados Unidos.
2)
6401.1111-PE (anti-TNF\alpha): identifica al factor de necrosis tumoral (Becton Dickinson).
3)
NKI-nbl-1-PECy5 (CD56): marcador que identifica a las células NK y a una subpoblación de células T (Caltag Laboratories, San Francisco, CA, Estados Unidos).
4)
HI30-APC (CD45): marcador pan-leucocito (Caltag Laboratories).
Al otro tubo, utilizado como control de isotipo, se le añadieron los mismos anticuerpos monoclonales excepto por el anticuerpo contra TNF-\alpha que fue reemplazado por un anticuerpo monoclonal de ratón del mismo isotipo que el reactivo anti-TNF-\alpha (también conjugado con PE) y dirigido contra una proteína que no se expresa sobre células de PB humana. Ambos tubos fueron agitados suavemente en vórtice e incubados durante 10-15 minutos a temperatura ambiente, en la oscuridad. Inmediatamente después de este período de incubación, se añadieron a cada tubo 2 mL de la solución de lisado QUICKLYSIS (Cytognos, Salamanca, España), seguido por 4-5 segundos de agitación con vórtice. Después, las células fueron incubadas por un período adicional de 10 minutos en la oscuridad (temperatura ambiente). Después de este período, se midieron las manchas de fluorescencia en un citómetro de flujo.
3.- Adquisición de datos y análisis
Todas las mediciones fueron realizadas en un citómetro de flujo FACS-Calibur (Becton Dickinson) equipado con dos láseres sintonizados en 488 nm y 650 nm, respectivamente. La puesta en marcha y la calibración del instrumento se llevaron a cabo utilizando el programa del software AUTOCOMP (Becton Dickinson) y microperlas CALIBRITE (Becton Dickinson). Para la adquisición de datos se utilizó el programa del software CellQuest (Becton Dickinson), estando la información exclusivamente almacenada en células positivas CD45. Después de almacenar la información sobre las manchas fluorescentes realizadas sobre muestras de PB, se adquirió la información sobre la fluorescencia de una mezcla de 6 subpoblaciones diferentes de microperlas, cada una coloreada con una cantidad diferente bien conocida de moléculas de PE (microperlas QUANTIBRITE, Becton Dickinson). Para su medición, se diluyeron las subpoblaciones de microperlas en 2 mL de solución QUICLYSIS.
El análisis de datos se llevó a cabo utilizando el programa del software PAINT-A-GATE PRO (Becton Dickinson) usando la posibilidad de adquirir una transformación logarítmica del parámetro para disipar la luz de costado (SSC) con el propósito de obtener una mejor separación entre los diferentes tipos de células positivas CD45 presentes en las muestras de PB.
La expresión de TNF\alpha sobre la membrana citoplasmática de cada célula fue analizada específicamente para células T (CD45^{++} / CD3^{+}) y células NK (CD45^{++} / CD3^{-} / CD56^{+}), estando registrada la información numérica sobre el porcentaje de la superficie de las células positivas TNF\alpha y la intensidad de la expresión de TNF\alpha entre las subpoblaciones de células positivas (media, mediana y coeficiente de variación) en canales de fluorescencia relativa (unidades arbitrarias en escala de 0 a 10.000). Con el propósito de poder comparar los resultados de los experimentos realizados ya sea en días diferentes o en laboratorios diferentes, se utilizaron microperlas QUANTIBRITE como un estándar para convertir la intensidad de la fluorescencia expresada en unidades arbitrarias (canales de fluorescencia) en el número de moléculas equivalentes de ficoeritrina soluble (MESF).
Ejemplo 2
La muestra de PB fue obtenida por medio de punción venosa a 10 voluntarios sanos y cada muestra fue colocada en dos tubos. Un tubo contenía heparina y el segundo tubo contenía heparina y un inhibidor de la TACE metaloproteasa responsable del procesamiento y la liberación.
Para procesar y liberar a la L-selectina (CD62L) de la membrana citoplasmática de los leucocitos al medio extracelular. Los análisis de la expresión de CD62L de la membrana citoplasmática fueron realizados utilizando una técnica de inmunofluorescencia directa analizada por medio de citometría de flujo.
2.- Preparación de la muestra
Cien \muL de PB de cada tubo fueron colocados en dos tubos separados de polipropileno que habían sido marcados claramente por adelantado. A cada uno de estos dos tubos se les añadieron 80 \muL de medio de cultivo celular RPMI 1640 suplementado con suero bovino fetal al 10% y glutamina al 1%. Después se añadieron 25 \muL de una solución contenía PMA más ionomicina (concentración final de 25 ng/mL y 1 \mug/mL, respectivamente); después de agitar los tubos en un vórtice, fueron incubados durante 2 horas a 37°C en un atmósfera humidificada que contenía 5% de CO_{2}. Después de esta incubación, la muestra fue dividida en dos partes idénticas que fueron colocadas en dos tubos diferentes (50 \muL/tubo). A uno de estos tubos se le añadieron 20 \muL de cada uno de los siguientes anticuerpos monoclonales conjugados con fluorocromos (isotiocianato de fluoresceína-FTIC, ficoeritrina-PE, PE/cianina 5 PE/Cy5 y aloficocianina APC): CD14-FITC / CD62L-PE / CD45-PECy5. La especificidad y fuente de los anticuerpos monoclonales fue la siguiente:
1.-
LeuM3-FITC (CD14): marcador monocítico (Becton Dickinson).
2.-
Leu-8-PE - (CD62L): molécula de adhesión (L-selectina) expresada por leucocitos (Becton Dickinson).
3.-
HI30-PECy5 (CD45): marcador pan-leucocito (Caltag Laboratories).
Al otro tubo, utilizado como control de isotipo, se le añadieron los mismos anticuerpos monoclonales excepto por aquel anticuerpo contra CD62L que fue reemplazado por un anticuerpo monoclonal de ratón del mismo isotipo que el reactivo CD62L (también conjugado con PE) y dirigido contra una proteína que no se expresa sobre células de PB humana. Ambos tubos fueron agitados suavemente en vórtice e incubados durante 10-15 minutos a temperatura ambiente, en la oscuridad. Inmediatamente después de este período de incubación, se añadieron a cada tubo 2 mL de la solución de lisado QUICKLYSIS (Cytognos, Salamanca, España), seguido por 4-5 segundos de agitación con vórtice. Después, las células fueron incubadas por un período adicional de 10 minutos en la oscuridad (temperatura ambiente). Después de este período, se midieron las manchas de fluorescencia en un citómetro de flujo.
3.- Adquisición de datos y análisis
Todas las mediciones fueron realizadas en un citómetro de flujo FACS-Calibur (Becton Dickinson) equipado con dos láseres sintonizados en 488 nm y 650 nm, respectivamente. La puesta en marcha y la calibración del instrumento se llevaron a cabo utilizando el programa del software AUTOCOMP (Becton Dickinson) y microperlas CALIBRITE (Becton Dickinson). Para la adquisición de datos se utilizó el programa del software CellQuest (Becton Dickinson), estando la información exclusivamente almacenada en células positivas CD45. Después de almacenar la información sobre las manchas fluorescentes realizadas sobre muestras de PB, se adquirió la información sobre la fluorescencia de una mezcla de 6 subpoblaciones diferentes de microperlas, cada una coloreada con una cantidad diferente bien conocida de moléculas de PE (microperlas QUANTIBRITE, Becton Dickinson). Para su medición, se diluyeron las subpoblaciones de microperlas en 2 mL de solución QUICLYSIS.
El análisis de datos se llevó a cabo utilizando el programa del software PAINT-A-GATE PRO (Becton Dickinson) usando la posibilidad de adquirir una transformación logarítmica del parámetro para disipar la luz de costado (SSC) con el propósito de obtener una mejor separación entre los diferentes tipos de células positivas CD45 presentes en las muestras de PB.
La expresión de CD62L sobre la membrana citoplasmática de cada célula fue analizada específicamente para neutrófilos (CD45^{+} con SSC alto), basófilos (CD45^{+} con SSC bajo), monocitos (CD45^{++}, CD14^{+} con SSC intermedio) y linfocitos (CD45^{++} con SSC bajo), estando registrada la información numérica sobre el porcentaje de la superficie de las células positivas CD62L y la intensidad de la expresión de CD62L entre las subpoblaciones de células positivas (media, mediana y coeficiente de variación) en canales de fluorescencia relativa (unidades arbitrarias en escala de 0 a 10.000). Con el propósito de poder comparar los resultados de los experimentos realizados ya sea en días diferentes o en laboratorios diferentes, se utilizaron microperlas QUANTIBRITE como un estándar para convertir la intensidad de la fluorescencia expresada en unidades arbitrarias (canales de fluorescencia) en el número de moléculas equivalentes de ficoeritrina soluble (MESF).
Ejemplo 3 1.- Materiales y métodos
Se obtuvo sangre periférica (PB) en dos diferentes tubos de 6 voluntarios sanos. Un tubo contenía heparina y el segundo tubo contenía heparina y un inhibidor de la TACE metaloproteasa responsable del procesamiento y liberación del factor de necrosis tumoral (TNF) alfa del exterior de la membrana citoplasmática de la célula al medio extracelular. El análisis de la expresión del TNF-\alpha sobre la membrana citoplasmática fue realizado después de inducir su producción por parte de los monocitos y de las células dendríticas con lipopolisacárido (LPS) y \alpha-interferón (\alpha-IFN) utilizando una técnica directa de inmunofluorescencia analizada por medio de citometría de flujo.
2.- Preparación de la muestra
Veinte \muL de PB fueron tomados de cada uno de los dos tubos y colocados en tubos separados que habían sido marcados claramente por adelantado. A cada uno de estos dos tubos se les añadieron 80 \muL de medio de cultivo celular RPMI 1640 suplementado con suero bovino fetal al 10% y glutamina al 1%. Después se añadieron a cada tubo 10 \muL de una solución contenía LPS (concentración final de 10 ng/mL); después de agitar los tubos en un vórtice, fueron incubados durante 4 horas a 37°C en un atmósfera humidificada que contenía 5% de CO_{2}. Después de esta incubación, la muestra fue dividida en dos partes idénticas que fueron colocadas en dos tubos diferentes (50 \muL/tubo). A uno de estos tubos se le añadieron 20 \muL de cada uno de los siguientes anticuerpos monoclonales conjugados con fluorocromos (isotiocianato de fluoresceína-FTIC, ficoeritrina-PE, proteína peridín clorofílica-PerCP y APC): CD3-CD19-CD56-CD14-FITC / anti-TNF\alpha-PE / HLADR-PerCP / CD45-APC. La especificidad y fuente de los anticuerpos monoclonales fue la siguiente:
1.-
Leu 4-FITC (CD3): marcador de células pan-T (Becton Dickinson)
2.-
C5.9-FITC (CD56): molécula de adhesión neural presente en células NK y una subpoblación de células T (Imico, Madrid, España).
3.-
Leu 12-FITC (CD19): marcador de células pan-B (Becton Dickinson)
4.-
Leu M3-FITC (CD14): marcador presente sobre monocitos maduros (Becton Dickinson)
5.-
6401.1111-PE (anti-TNF\alpha): identifica al factor \alpha de necrosis tumoral (Becton Dickinson)
6.-
L243-PerCP (HLADR): marcador presente sobre células que presentan antígeno; subtipo de molécula HLA clase II (Becton Dickinson)
7.-
HI30-APC (CD45): marcador pan-leucocito (Caltag Laboratories)
Al otro tubo, utilizado como control de isotipo, se le añadieron los mismos anticuerpos monoclonales excepto por el anticuerpo contra TNF-\alpha que fue reemplazado por un anticuerpo monoclonal de ratón del mismo isotipo que el reactivo anti-TNF-\alpha (también conjugado con PE) y dirigido contra una proteína que no se expresa sobre células de PB humana. Ambos tubos fueron agitados suavemente en vórtice e incubados durante 10-15 minutos a temperatura ambiente, en la oscuridad. Inmediatamente después de este período de incubación, se añadieron a cada tubo 2 mL de la solución de lisado QUICKLYSIS. Se añadieron 0,5 ml de solución salina de búfer de fosfato (PBS) a cada tubo y luego éstos fueron agitados en un vórtice por 4-5 segundos. Después de este período, se llevaron a cabo las mediciones de las manchas fluorescentes en un citómetro de flujo.
3.- Adquisición de datos y análisis
Todas las mediciones fueron realizadas en un citómetro de flujo FACS-Calibur (Becton Dickinson) equipado con dos láseres sintonizados en 488 nm y 650 nm, respectivamente. La puesta en marcha y la calibración del instrumento se llevaron a cabo utilizando el programa del software AUTOCOMP (Becton Dickinson) y microperlas CALIBRITE (Becton Dickinson). Para la adquisición de datos se utilizó el programa del software CellQuest (Becton Dickinson), estando la información exclusivamente almacenada en células positivas CD45. Después de almacenar la información sobre las manchas fluorescentes realizadas sobre muestras de PB, se adquirió la información sobre la fluorescencia de una mezcla de 6 subpoblaciones diferentes de microperlas, cada una coloreada con una cantidad diferente bien conocida de moléculas de PE (microperlas QUICKCAL, Flow Cytometry Standards Corporation, San Juan, Puerto Rico). Para su medición, se diluyeron las subpoblaciones de microperlas en 0,5 ml de solución PBS.
El análisis de datos se llevó a cabo utilizando el programa del software PAINT-A-GATE PRO (Becton Dickinson) usando la posibilidad de adquirir una transformación logarítmica del parámetro para disipar la luz de costado (SSC) con el propósito de obtener una mejor separación entre los diferentes tipos de células positivas CD45 presentes en las muestras de PB.
La expresión de TNF\alpha sobre la membrana citoplasmática de cada célula fue analizada específicamente para células dendríticas (CD45^{+} / CD3^{-} / CD19^{-} / CD14^{-} / CD56^{-} / HLADR^{+}) y monocitos (CD45^{+}/CD14^{+}), estando registrada la información numérica sobre el porcentaje de la superficie de las células positivas TNF\alpha y la intensidad de la expresión de TNF\alpha entre las subpoblaciones de células positivas (media, mediana y coeficiente de variación) en canales de fluorescencia relativa (unidades arbitrarias en escala de 0 a 10.000). Con el propósito de poder comparar los resultados de los experimentos realizados ya sea en días diferentes o en laboratorios diferentes, se utilizaron microperlas QUICKCAL (Flow Cytometry Standards Corporation) como un estándar para convertir la intensidad de la fluorescencia expresada en unidades arbitrarias (canales de fluorescencia) en el número de moléculas equivalentes de ficoeritrina soluble (MESF).

Claims (9)

1. Procedimiento in vitro para el estudio de la activación funcional de leucocitos y de otras células cuya activación producida in vivo puede ser medida ex vivo o inducida in vitro, con base en la estabilización de las proteínas de la membrana citoplasmática y su detección utilizando técnicas citométricas cuantitativas en ausencia de manipulación adicional de la muestra que incluye las etapas de:
a)
incubar secuencialmente una muestra no manipulada con un inhibidor o mezcla de inhibidores específicos de una proteasa, y una mezcla de anticuerpos monoclonales conjugados directamente con fluorocromos;
b)
medir las emisiones fluorescentes utilizando citometría cuantitativa, de los fluorocromos enlazados a las células a través de los anticuerpos;
c)
analizar los resultados obtenidos utilizando una aproximación analítica multiparamétrica para la identificación de las subpoblaciones de células de interés, y dentro de ellas identificar aquellas células que expresan a las proteínas estabilizadas de la membrana, cuantificando su expresión en forma objetiva con base en la intensidad de la fluorescencia detectada.
2. Procedimiento, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa (a) se utilizan las muestras normales o patológicas obtenidas in vivo, almacenadas o tratadas ex vivo.
3. Procedimiento, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dichos inhibidores de proteasa, los anticuerpos o los fluorocromos utilizados y su número pueden variar dependiendo de las proteínas, funciones y/o tipos de células bajo estudio o de tipo de muestra utilizado.
4. Procedimiento, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el inhibidor de proteasa es un anticuerpo monoclonal, un aminoácido, un producto derivado de un aminoácido o un péptido.
5. Procedimiento, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cualquier combinación de fluorocromos que sea técnicamente compatible puede ser utilizada.
6. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque una reserva o más de una reserva de anticuerpos monoclonales conjugada con el mismo fluorocromo y dirigida contra una o más subpoblaciones de células diferentes puede ser utilizada, siempre que cada reserva utilizada de anticuerpos esté conjugada con un fluorocromo diferente.
7. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, en el cual además de la coloración de las subpoblaciones de células y de las proteínas estabilizadas bajo estudio, también son identificados otros marcadores de membrana incluidas oncoproteínas y proteínas asociadas con el ciclo celular, apoptosis o activación y diferenciación celular.
8. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6 en el cual, después de realizar la incubación de la muestra con anticuerpos en presencia de sustancias de estabilización, éstos pueden ser removidos con el propósito de explorar las cinéticas de acción de las proteasas involucradas en el procesamiento, corte y liberación al medio extracelular de aquellas proteínas de la membrana asociadas con la activación funcional de leucocitos, plaquetas y otras células, cuya activación in vivo puede ser medida ex vivo o después de estimulación in vitro.
9. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7 en el cual la identificación de células se basa en la presencia o ausencia de coloración para uno o varios de los anticuerpos utilizados, así como en la intensidad de positividad para esos anticuerpos.
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