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I linfociti B sono il principale attore in immunità umorale e l'unico tipo di cellula in mammiferi che sono in grado di produrre anticorpi, anche definiti come le immunoglobuline (Ig)1,2. Gli anticorpi secernuti dalle cellule di B forniscono una difesa formidabile contro l'invasione patogeni tramite diversi meccanismi di neutralizzazione, opsonizzazione e l'attivazione del complemento, che conduce a un'immunità protettiva3. Secrezione di anticorpi dalle cellule di B si raggiunge solo dopo la completa attivazione di cellule B specifiche, che normalmente richiede che due distinti segnali3. Segnale 1 viene inoltrato da binding diretto dell'antigene (Ag) per il recettore delle cellule B (BCR) espresso sulla superficie delle cellule di B ingenui specifiche3. A seconda della fonte di segnale 2, attivazione delle cellule B può essere suddivisa in timo-dipendenti (TD) o timo-indipendenti (TI)3,4. In risposta all'antigene un TD, segnale 2 è fornito da attivato cognate CD4 linfociti T helper (TH), che esprimono CD154, il ligando per il recettore co-stimolatore CD40 espresso sulle cellule di B1,2,3. In risposta all'antigene una TI, 2 segnale proviene da entrambi fidanzamento dei Toll-like receptors (TLRs nel caso tipo 1 TI Ag) o cross-linking vasto del BCRs (nel caso di tipo 2 TI Ag) sulla B cellule3,4. Gli antigeni di TI (TI-1) di tipo 1 sono microbiche ligandi dei TLR, inclusi lipopolisaccaridi batterici (LPS), RNA virale e microbica CpG DNA4,5. Gli antigeni di TI (TI-2) di tipo 2 hanno struttura altamente ripetitiva e sono in grado di fornire prolungata e persistente segnalazione alla cella B da più cross-linking del BCRs4,6. Tipici esempi di antigeni TI-2 pneumococcici polisaccaridi e polisaccaride coniugato aptene6,7. Gli antigeni sia TD e TI possono suscitare risposte antigene-specifiche IgM di robuste e possono anche indurre la produzione di anticorpi isotipo-switched (IgG, IgA e IgE) con l'aiuto fornito dall'antigene che presenta le cellule (APCs) quali le cellule dendritiche (DCs)1 ,2,3. Inoltre, gli antigeni sia TD e TI sono in grado di indurre risposte di memoria con l'aiuto di APC, ma gli antigeni TD sono più efficienti a indurre la memoria delle cellule di B generazione3,8.
In questo protocollo, TD e TI Ig risposte sono tratte in topi tramite immunizzazione intraperitoneale (i.p.) con emocianina di modello aptene coniugato antigeni 2, 4,6-trinitrophenyl-keyhole limpet (TNP-KLH) e TNP-polisaccaride (neutro, molto ramificato e a massa elevata), rispettivamente9,10,11. Gli antigeni TD sono usati solitamente con un adiuvante per migliorare la produzione di anticorpi12. Qui nel nostro protocollo, TNP-KLH viene iniettato con allume, un adiuvante comunemente utilizzato in studi di immunizzazione12. Altri esempi di coadiuvanti che possono essere utilizzati completa o incompleta l'adiuvante di Freund (CFA o IFA), monofosforil-lipidico A / trehalose dicorynomycolate ("Ribi" adiuvante) e CpG oligodeoxynucleotides, ecc.13, 14. dopo immunizzazione, sieri del mouse sono stati raccolti in diversi momenti e gli anticorpi di TNP-specifici nel siero sono quantificati tramite Ig specifici enzima-collegata dell'immunosorbente (ELISA) dosaggio9,10, 11.
ELISA è un saggio basato su piastra che è ampiamente usato come uno strumento di diagnostica in medicina e anche come strumento analitico in ricerca biomedica15,16. Esso viene utilizzato per rilevare e quantificare analiti compresi gli anticorpi, ormoni, citochine, chemochine e vari antigeni, ecc. ELISA può essere eseguita in diversi formati, tra cui diretto, indiretto, panino e competitivo ELISA15,16. In generale, coinvolge l'immobilizzazione dell'antigene ad una superficie solida, solitamente una piastra microtiter a 96 pozzetti, che viene incubata con un anticorpo primario. Dopo l'incubazione, l'anticorpo non legato è lavato via. In una ELISA diretta, l'anticorpo primario è direttamente coniugato ad un enzima (tipicamente perossidasi o fosfatasi alcalina), che può fendere un substrato cromogenico per produrre un cambiamento di colore visibile rilevato da uno strumento di rilevamento del segnale come un spettrofotometro15,16. Al contrario, se un anticorpo secondario enzima-collegata è usato per legare l'anticorpo primario, quindi questo è considerato come un'indiretta ELISA15,16. ELISA diretta è più velocemente mentre ELISA indiretto è più sensibile15,16. In un panino ELISA, le piastre sono rivestite con un anticorpo di "cattura" utilizzato per immobilizzare l'antigene di interesse nei campioni, e quindi l'antigene catturato può essere rilevato da un altro anticorpo di "rilevazione" in un modo diretto o indiretto15, 16. Sandwich ELISA offre alta specificità poiché l'antigene viene rilevato da due differenti anticorpi dell'antigene. In una ELISA competitivo, è istituita la competizione tra l'antigene del campione e l'antigene associato a piastra per il legame dell'anticorpo primario, e quindi alla concentrazione di antigene nel campione è quantificata misurando la riduzione del segnale dal substrato 15 , 16. ELISA competitivo può essere eseguita utilizzando il formato di diretto o indiretto di cui sopra ed è utile per la rilevazione degli antigeni piccoli con un solo epitopo15,16.
Tecniche alternative per la misurazione degli anticorpi comprendono radioimmunoanalisi (RIA), dosaggio elettrochemiluminescenza (ECL) analisi e superficie di risonanza plasmonica (SPR)17. RIA è stato il primo immunoassay sviluppato misure che la presenza di un antigene (o l'anticorpo) con elevata specificità e sensibilità usando reagenti radiomarcato18,19. Tuttavia, a causa delle preoccupazioni di tossicità radioattiva, i costi di smaltimento, shelf-life e licenze speciali per lavorare con materiali radioattivi, ELISA è una migliore e più conveniente tecnica comune utilizza20,21. ECL è un test altamente sensibile in cui reazioni chemiluminescenti sono avviate usando l'elettricità per generare specie altamente reattive da precursori stabili sulla superficie di un elettrodo e possono essere utilizzate per misurare la quantità di analiti (come antigeni o gli anticorpi)22. Tuttavia, ECL richiede uno strumento speciale e così non è usato nel senso più ampio come ELISA23. SPR è un dosaggio diretto che può essere utilizzato per misurare il grippaggio dei ligands (ad es., anticorpi) per immobilizzato molecole (ad es., antigeni) su un sensore chip superficie24. SPR rileva le interazioni in tempo reale in modo molto specifico e non richiede l'uso di reagenti etichettati come ELISA. Tuttavia, SPR inoltre richiede un'attrezzatura speciale e ha una sensibilità inferiore rispetto ELISA17. Date le limitazioni dei metodi alternativi, ELISA è la tecnica più adatta e conveniente per il nostro scopo in questo protocollo. Qui, descriviamo l'uso di sandwich ELISA per l'analisi dei livelli di isotipo Ig totali e le procedure di ELISA indiretto per l'analisi dell'antigene-specifiche Ig isotipi.