Varios pasos son fundamentales para el rendimiento consistente de este protocolo de inmunofluorescencia basado en cubreobjetos. Todos los procedimientos se realizan dentro del entorno confinado de un pocillo de cultivo de 24 pocillos, lo que simplifica el manejo, limita la manipulación de las muestras y permite cubrir completamente el cubreobjetos utilizando bajos volúmenes de reactivo, reduciendo así el consumo de anticuerpos por experimento. Dado que estas soluciones de bajo volumen son propensas a la evaporación, las incubaciones se deben realizar preferiblemente en una cámara humidificada, y las muestras nunca deben secarse: incluso un secado breve aumenta la fluorescencia de fondo y degrada la morfología celular. Al aspirar, se deja una película delgada de tampón sobre el cubreobjetos, y se añade inmediatamente la siguiente solución.
La densidad adecuada de siembra celular y el control preciso de la confluencia en el momento de la fijación son esenciales para limitar el fondo y preservar la morfología, ya que el crecimiento excesivo incrementa el fondo y compromete la arquitectura celular. Asimismo, se requiere un control preciso del tiempo y la temperatura de incubación durante todo el proceso, ya que ambos factores influyen en la eficiencia de fijación, la unión de anticuerpos y la señal de fondo5,13. Cuando las condiciones ambientales fluctúan, el uso de un incubador controlado por temperatura o un horno seco ajustado a 25 °C, combinado con un tiempo de incubación constante entre réplicas, mejora la reproducibilidad.
La fijación es el primer paso decisivo, ya que determina la preservación del antígeno y la arquitectura celular5, y el fijador se selecciona según la localización del blanco y la sensibilidad del epítopo. Se recomienda el PFA para la mayoría de los blancos asociados a la membrana, citoplasmáticos, nucleares y del citoesqueleto, ya que preserva la arquitectura, mantiene la distribución de los antígenos y es compatible con la tinción de F-actina basada en faloidina. El metanol puede ser preferible para ciertos antígenos nucleares que se detectan mal tras la fijación por reticulación, particularmente epítopos fosforilados o epítopos sensibles a aldehídos, pero altera la integridad de la membrana, extrae proteínas solubles y perjudica la tinción de faloidina/F-actina; se debe validar la compatibilidad para cada blanco 13,14,15,16. Para citocinas solubles y otras proteínas secretadas rápidamente, la fijación con PFA combinada con un pretratamiento con BFA retiene la señal intracelular antes de la fijación: la BFA bloquea el transporte de proteínas desde el retículo endoplásmico hasta el aparato de Golgi, promoviendo la acumulación intracelular de proteínas secretadas y permitiendo su detección mediante inmunofluorescencia. Cuando deben detectarse simultáneamente blancos con requisitos de fijación contradictorios, se requiere una optimización empírica. Se ha descrito al glicoxal, un dialdehído pequeño, como una alternativa al PFA, con reticulación más rápida, mejor preservación de antígenos y compatibilidad con inmunofluorescencia y microscopía de superresolución; no tenemos experiencia directa con la fijación con glicoxal y la presentamos como una opción respaldada por la literatura17,18.
Después de la fijación, una permeabilización adecuada permite el acceso de los anticuerpos a epítopos intracelulares y nucleares, manteniendo la integridad estructural5. Una permeabilización insuficiente suele producir una señal débil o ausente a pesar de una morfología intacta, lo que indica un acceso restringido de los anticuerpos, mientras que una permeabilización excesiva extrae proteínas solubles, altera las membranas, provoca la pérdida de la tinción del citoesqueleto y aumenta el fondo. Por lo tanto, el tipo, la concentración y el tiempo de incubación del detergente se optimizan según el blanco. Una permeabilización adecuada puede evaluarse mediante cuatro criterios: (i) señal específica en el compartimento subcelular esperado; (ii) morfología conservada, con límites nucleares y citoplasmáticos bien definidos resueltos por Hoechst 33342 y faloína, respectivamente; (iii) tinción bien definida de F-actina, ya que una señal difusa o perdida del citoesqueleto indica una permeabilización excesiva; y (iv) fondo bajo en los controles negativos. Si no se cumplen estos criterios, se ajusta empíricamente la concentración y/o el tiempo de incubación del detergente no iónico octylphenol ethoxylate. Cuando se combinan antígenos asociados a membrana y antígenos intracelulares en un solo panel, condiciones más suaves (baja concentración de detergente, tiempo de incubación más corto) preservan los epítopos de membrana permitiendo el acceso intracelular, y resulta útil realizar un curso temporal que comience en 5 min y aumente progresivamente. Si se utiliza saponina en lugar de otro detergente, debe mantenerse en todos los tampones posteriores de lavado y de anticuerpos, ya que su efecto permeabilizante es reversible.
Las concentraciones de anticuerpos se establecen empíricamente mediante titulación, en lugar de adoptar recomendaciones genéricas. Un enfoque práctico consiste en una serie de diluciones en serie que abarque al menos 3–4 concentraciones por encima y por debajo de la dilución sugerida por el fabricante (por ejemplo, 1:50, 1:100, 1:200 y 1:400 para una dilución recomendada de 1:200), aplicada a cubreobjetos en réplica bajo condiciones idénticas. Cada dilución se evalúa en función de la intensidad de la señal específica en el compartimento esperado; la relación señal-fondo, comparando muestras teñidas con el control sin anticuerpo primario y el fondo del secundario con el control sin anticuerpo; y la preservación de la morfología. Se selecciona la concentración más baja que produzca una señal fuerte y específica con fondo mínimo. El fondo persistentemente alto suele reducirse mediante una titulación adicional, bloqueo prolongado o aumento de la severidad de los lavados, mientras que una señal débil puede deberse a una fijación excesiva, una concentración subóptima de anticuerpo, la incapacidad del anticuerpo primario para reconocer su epítopo diana, una incompatibilidad entre el anticuerpo secundario y la especie huésped del primario (por ejemplo, un secundario anti-conejo aplicado a un primario de ratón), o la pérdida de señal del fluoróforo debido a la degradación del anticuerpo secundario causada por vencimiento o almacenamiento inadecuado, especialmente exposición repetida a la luz. Si no hay señal en ninguna de las diluciones, conviene extender el tiempo de incubación con el anticuerpo primario o cambiar a incubación nocturna a 4 °C, confirmar la expresión del antígeno en la línea celular, verificar la compatibilidad del anticuerpo con las condiciones de fijación y permeabilización, revisar el lote, almacenamiento y fecha de caducidad de los anticuerpos primario y secundario, asegurarse de que el microscopio disponga de los filtros de excitación y emisión adecuados para el fluoróforo, y, si el problema persiste, probar un clon alternativo. Al preparar las soluciones de trabajo, el volumen necesario del cóctel es igual al número de pocillos multiplicado por 150 µL más aproximadamente un 10 % adicional para compensar las pérdidas por pipeteo; el volumen de stock de cada anticuerpo equivale a este volumen total dividido por su factor de dilución (por ejemplo, 825 µL ÷ 200 = 4,13 µL para una dilución 1:200), completando el resto con TBST–BSA al 1 %. El mismo cálculo se aplica al cóctel secundario, sustituyendo el factor de dilución correspondiente.
El rendimiento de la multiplexación depende finalmente del diseño del panel de fluorocromos. Los fluorocromos asignados a los objetivos principales, la contratincción nuclear y el marcador del citoesqueleto deben coordinarse para evitar solapamiento espectral o duplicación de señales, y el sistema de imagen debe permitir la excitación y detección de cada fluorocromo seleccionado9,10; los rangos de excitación y emisión para cada cubo de filtros se proporcionan en la Tabla Suplementaria 1, lo que permite una comparación directa de la compatibilidad espectral entre los componentes del panel. Se recomienda a los usuarios que adapten este panel a otros fluorocromos seleccionar combinaciones con solapamiento mínimo entre canales adyacentes cuando sea posible, y verificar la ausencia de diafonía en controles de tinción individual antes de combinar los objetivos, tal como se realizó aquí. Se observó señal residual atribuible a fluorocromos coexistentes en todos los canales adquiridos en el panel de multiplexación (Figura Suplementaria 1), pero estuvo ausente en los controles correspondientes de tinción individual y solo con anticuerpos secundarios (Figura Suplementaria 2), lo que indica diafonía espectral derivada de los conjuntos de filtros de banda ancha utilizados en la adquisición por campo amplio (potencialmente reducible mediante excitación láser confocal). Dada la separación espacial entre la localización nucleolar de p14ARF y la distribución filamentosa/citoplasmática de la actina y del IFN-β, esta diafonía no compromete la interpretación de la localización de p14ARF en el panel de multiplexación. Este protocolo se basa en la multiplexación convencional mediante fluorocromos, en la cual el número de objetivos resolubles simultáneamente está limitado por las especies huésped disponibles para los anticuerpos y los fluorocromos espectroscópicamente distintos. Se puede lograr una multiplexación de orden superior mediante inmunofluorescencia cíclica o imágenes espectrales, que permiten tinción/eliminación iterativa o desmezclado lineal de fluorocromos superpuestos, respectivamente, pero requieren equipos y software especializados que no se tratan aquí19,20.
El medio de montaje afecta tanto la calidad de la imagen como la duración de la señal. Puede utilizarse un medio antifade comercial autorreparable o, como alternativa casera, glicerol al 80 % en PBS (sin antifade, sin autorreparación); los montajes caseros a base de glicerol se sellan con esmalte transparente para uñas a fin de evitar el secado y el movimiento del cubreobjetos, y se eligen medios sin colorantes nucleares una vez que se ha realizado la contracoloración nuclear. Las imágenes se deben adquirir preferiblemente poco después del endurecimiento. Cuando no es posible la adquisición inmediata, las muestras endurecidas pueden almacenarse en una caja oscura a 4 °C durante 2–4 semanas o a −20 °C durante hasta 6 meses, teniendo en cuenta que los fluoróforos altamente fotolábiles (por ejemplo, fluoróforos que emiten luz verde) pierden señal con el tiempo incluso bajo condiciones óptimas de almacenamiento. Los medios antifade comerciales prolongan considerablemente la estabilidad de los fluoróforos en comparación con los medios caseros a base de glicerol; cuando se utilizan estos últimos, se recomienda encarecidamente realizar la adquisición dentro de las 24–48 horas. El esmalte transparente para uñas es compatible con la mayoría de los fluoróforos y no afecta apreciablemente la conservación de la señal, siempre que se permita un endurecimiento en la oscuridad de al menos 30 minutos antes del almacenamiento.
A partir del paso de fijación, ya no se requiere técnica estéril, y la tinción puede realizarse sobre la bancada, reservando una campana extractora química certificada para cualquier reactivo etiquetado como PRECAUCIÓN. Las líneas celulares derivadas de tumores, como D17 y otras, se manipulan de acuerdo con las directrices institucionales de bioseguridad para materiales del grupo de riesgo 1 o 2, según corresponda. Todos los materiales que hayan estado en contacto con células cultivadas, cubreobjetos, puntas, medio y residuos líquidos se descontaminan antes de su eliminación: los residuos líquidos se inactivan con lejía hasta una concentración final del 10 % durante al menos 30 minutos, y los residuos sólidos se descartan en contenedores adecuados para residuos biológicos. Los residuos químicos que contengan PFA, metanol o detergente no iónico etoxilado de octilfenol se separan y eliminan de acuerdo con las regulaciones institucionales de seguridad química.
Aunque fue diseñado para ser ampliamente útil, este procedimiento debe considerarse más bien como susceptible de adaptación dependiente del blanco, en lugar de un procedimiento rígido y universal; su aplicación exitosa depende de la comprensión por parte del investigador de la localización, solubilidad, accesibilidad del epítopo y sensibilidad a la fijación y permeabilización de cada antígeno. Deben enfatizarse dos limitaciones. Primero, la evaluación de la tinción aquí es cualitativa, basada en la comparación con controles negativos y la localización subcelular esperada, más que en una cuantificación formal de la relación señal-fondo; por lo tanto, la consistencia reportada aquí refleja una tinción cualitativa reproducible entre cubreobjetos y condiciones de control replicados, y no un rendimiento validado cuantitativamente. Se proporciona una guía consolidada de solución de problemas que resume problemas comunes, causas probables y acciones correctivas en Supplementary Table 2. Los laboratorios que requieran lecturas cuantitativas pueden utilizar software de análisis de imágenes de código abierto para la medición de intensidad media, sustracción de fondo, cuantificación basada en regiones de interés (ROI) y perfilado de intensidad21. Segundo, los datos representativos provienen de una única línea tumoral canina adherente (D17), por lo que la extensión a otros tipos celulares, especies o combinaciones de antígenos requerirá una reoptimización específica del blanco en cuanto a las condiciones de fijación, permeabilización y anticuerpos.
En resumen, este protocolo proporciona un flujo de trabajo flexible y rentable para inmunofluorescencia mono y multiplex en cultivos adherentes en 2D, combinando un bajo consumo de reactivos con un rendimiento de tinción constante en equipos de laboratorio estándar, a la vez que permite adaptaciones informadas dependientes del blanco.