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Análisis de microscopía de video de alta velocidad para el diagnóstico de primera línea de discinesia ciliar primaria

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DOI:

10.3791/63292

19 de enero de 2022

En este artículo

Resumen

El análisis de microscopía de video de alta velocidad es una herramienta relativamente fácil de realizar, rápida, rentable y, en manos experimentadas, una herramienta considerablemente confiable para el diagnóstico de primera línea de la discinesia ciliar primaria, que debe estar disponible en todos los centros involucrados en el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades pulmonares graves.

Resumen

La discinesia ciliar primaria (PCD) es un trastorno congénito predominantemente hereditario en un rasgo autosómico recesivo. El trastorno causa alteración en el movimiento de los cilios, lo que lleva a un deterioro grave del aclaramiento mucociliar (CCM). Si no se diagnostica o se diagnostica demasiado tarde, la afección conduce al desarrollo de bronquiectasias y daños graves a los pulmones en la vida posterior. La mayoría de los métodos para diagnosticar la PCD consumen mucho tiempo y exigen amplios recursos económicos para establecerlos. El análisis de videomicscopía de alta velocidad (HSVMA) es la única herramienta de diagnóstico para visualizar y analizar células respiratorias vivas con cilios golpeadores in vitro. Es rápido, rentable y, en manos experimentadas, muy confiable como herramienta de diagnóstico para PCD. Además, las medidas diagnósticas clásicas, como la microscopía electrónica de transmisión (TEM), no son aplicables a algunas mutaciones, ya que los cambios morfológicos están ausentes.

Este artículo describe el proceso de recolección de células epiteliales respiratorias, la preparación posterior de la muestra y el proceso de HSVMA. También describimos cómo las células cepilladas pueden mantenerse con éxito ilesas y latiendo manteniéndolas en un medio nutritivo para su almacenamiento y transporte al sitio de investigación en los casos en que una clínica no posee el equipo para realizar HSVMA. También se muestran videos con patrones de latidos patológicos de pacientes con una mutación en el gen de cadena pesada 11 del brazo de dineína (DNAH11), que no puede ser diagnosticado con TEM; el resultado de una HSVMA no concluyente debido a una infección de las vías respiratorias superiores, así como un cepillado fallido con superposición de glóbulos rojos. Con este artículo, nos gustaría alentar a cada unidad que se ocupa de pacientes de neumología y enfermedades pulmonares raras a realizar HSVMA como parte de sus diagnósticos de rutina diaria para PCD o enviar las muestras a un centro especializado en la realización de HSVMA.

Introducción

La discinesia ciliar primaria (PCD) es un trastorno genético hereditario poco frecuente, que causa alteraciones en el movimiento de los cilios golpeados. Si no se diagnostica, conduce a un daño pulmonar grave en la vida posterior debido a un deterioro grave del CCM. En el pasado, su prevalencia se ha estimado en el rango de 1:4.000 a 50.000. Debido a la mejora constante de los diagnósticos y una creciente conciencia de la afección, las actualizaciones sobre la prevalencia de pcD sugieren que podría ser mucho más común y probablemente en el rango de 1: 4,000 a 20,000 en lugarde 1,2. Sin embargo, los pacientes c....

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Protocolo

Declaración de ética:

Este estudio fue aprobado por el comité de ética local (69/2017) y se realizó en cumplimiento de la declaración de Helsinki.

1. Recolección y transporte de células epiteliales respiratorias

  1. Cepillado
    1. Antes del cepillado, administre un ciclo de dos semanas de amoxicilina-ácido clavulánico oral al paciente para erradicar las biopelículas que interfieren con la función de los cilios. Asegúrese de que el antibiótico se termine 2 días antes del procedimiento.
    2. Para disminuir una superposición de material mucoso en las tiras de células epiteliales cepil....

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Resultados

El video 1 y el video 2 muestran un control normal donde CBF y CBP están en el rango normal (ver Figura 1). Los videos 3, 4, 5 y 6 representan dos casos de pacientes con PCD con una mutación homocigota en el gen DNAH11 (c.2341G > A; p. Glu781Lys)3. Estos vídeos representativos fueron elegidos porque los fenotipos de mutaciones en el gen

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Discusión

Aquí, el proceso de diagnóstico para PCD utilizando HSVMA se describe y discute a la luz de los diagnósticos de primera línea. A pesar de ser relativamente fácil de establecer, rentable11 y un método confiable en manos experimentadas12, HSVMA no es una medida diagnóstica sin trampas. La CBF y la CBP anormales pueden deberse a una infección secundaria, lo que lleva a la inflamación de los epitelios bronco-respiratorios15, y por la misma razón, los ind.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Deseamos expresar un agradecimiento especial a la enfermera pediátrica Sra. Johanna Juvankoski por su excelente ayuda con los cepillados. También nos gustaría expresar un agradecimiento especial al profesor Heymut Omran (University Clinic Münster, UKM) por otorgar permiso para usar la figura esquemática del movimiento ciliar normal de su sitio web. Por último, quisiéramos dar las gracias al Sr. Alan Brown BA (Hons), PGCE, por la revisión del manuscrito.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Amoxicilina-ácido clavulánicoOrion Oyj40 mg/kg repartido en 2 dosis/día, para adultos 875/125 mg 1 comprimido x2/día
Software de la cámaraHamamatsuHCI Imagen
Compresa fríacualquierapara conservación y transporte
Microscopio de interferencia diferencialCarl ZeissInvertido, microscopio de observación celular
Digitial High Cámara de video de velocidadHamamatsuOrca Flash 4.0, cámara digital tipo C11440
Dulbecco´ s Medio Eagle modificadoThermo Fisher10565018medio de cultivo de células basales
Tubo EppendorfTubo Eppendorf301200861,5 mL
Plato de micropocillos con fondo de vidrioMatTekP35G-1.5-14-Ccubeta para microscopía
Unidad de calentamientoCarl Zeiss/PeCon810-450001Elementos de incubación Carl Zeiss con control
de temperatura PeCon TempModule S1Cepillo interdental 0,6 mmDoft872267Cepillo interdental de alambre largo con mango reutilizable y tapón en bolsa
zip ObjetivoCarl Zeiss100x/1.46, α Plan-Apochromat DIC
objetivo Pequeña caja de poliestireno con tapacualquiera para el transporte

Referencias

  1. Werner, C., Onnebrink, J. G., Omran, H. Diagnosis and management of primary ciliary dyskinesia. Cilia. 4 (1), 2(2015).
  2. Mirra, V., Werner, C., Santamaria, F. Primary ciliary dyskinesia: An update on clinical aspects, genetics, diagnosis and fut....

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Etiquetas

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