1 marzo 2011
Descriviamo un immunodosaggio semplice per misurare la produzione di citochine pro-infiammatorie, come IL-1 beta di produzione, in pazienti con fenotipi autoinfiammatorie. Attivando le cellule in colture di sangue intero con i modelli molecolari patogeni associati, in particolare con lipopolisaccaride, la secrezione di citochine possono essere convenientemente valutati in surnatanti di sangue intero.
L'obiettivo generale di questa procedura è misurare le citochine pro-infiammatorie prodotte in un saggio di stimolazione del sangue intero. Innanzitutto, i componenti cellulari del sangue intero vengono isolati dal plasma mediante centrifugazione, e i globuli bianchi vengono enumerati utilizzando la colorazione con arancio acetico. Successivamente, le cellule vengono seminate in piastra e stimolate con LPS seguito da un TP per indurre la produzione di citochine da parte delle cellule che esprimono recettori di riconoscimento dei pattern microbici. I supernatanti di coltura vengono quindi raccolti in specifici punti temporali successivi all'inizio della stimolazione.
Infine, le concentrazioni delle citochine nei soprannatanti vengono misurate mediante un saggio multiplex in una piastra a 96 pozzetti. Utilizzando questo semplice metodo, è possibile valutare rapidamente le variazioni nelle concentrazioni di citochine pro-infiammatorie prodotte da cellule stimolate provenienti da diversi donatori. Questo metodo è particolarmente utile per identificare una malattia infiammatoria mediata da I in pazienti che presentano manifestazioni patologiche anti-infiammatorie, specialmente in condizioni in cui il volume di sangue ottenibile è limitato.
Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti nella misurazione delle concentrazioni di citochine è che la tecnologia basata su Luminex consente la misurazione simultanea di diverse citochine utilizzando solo un piccolo volume di campione. Ottenere campioni contenenti 10 millilitri o più di sangue venoso da soggetti affetti, nonché da controlli sani abbinati per età e sesso, assicurandosi che i campioni siano raccolti in provette per prelievo di sangue con sodio eparina (vacutainer) e che non vengano aggiunti EDTA o altri anticoagulanti, poiché questi interferirebbero con il saggio. I campioni devono essere processati il più rapidamente possibile dopo il prelievo. Se necessario, i campioni possono essere conservati fino a 24 ore a temperatura ambiente in condizioni di luce fioca.
Centrifugare i campioni di sangue a 3000 RPM per 10 minuti a temperatura ambiente senza freno. Una volta centrifugati i campioni, rimuovere il plasma dalla parte superiore dei tubi avendo cura di non disturbare lo strato del buffy coat contenente le cellule mononucleate. Successivamente, sospendere il buffy coat e il pellet di globuli rossi sottostante in mezzo RPMI senza siero a temperatura ambiente per lavare delicatamente le cellule mediante pipettaggio della miscela.
Quindi trasferire le cellule dal tubo di raccolta in un conico da 50 millilitri. Portare il volume a 50 millilitri con RPMI e capovolgere delicatamente ogni tubo per mescolare. Centrifugare nuovamente le cellule a 3000 g per 10 minuti.
Quindi aspirare il soprannatante, avendo cura di non disturbare il pellet cellulare. Ripetere questo passaggio di lavaggio da due a quattro volte per rimuovere i contaminanti ed eliminare le citochine legate alle cellule. Una volta lavate le cellule, risospendere in RPMI privo di siero fino a un volume totale di 20 millilitri. Per contare le cellule, caricare 20 microlitri di una miscela uno a uno tra campione e colorante orange Aine in una camera di visione monouso. L'orange Aine, utilizzato a una concentrazione finale di un microgrammo per millilitro, colorerà esclusivamente le cellule bianche nucleate, permettendo di distinguerle dai globuli rossi.
Contare solo le cellule D positive una volta ottenuto il numero di cellule. Ripesare i campioni in RPMI privo di siero in modo da raggiungere una concentrazione finale di 2 milioni di cellule per millilitro. Per ogni campione, etichettare pozzetti duplicati di una piastra a 24 pozzetti con le condizioni sperimentali da testare.
In questo caso, le condizioni sono: non stimolato, LPS da solo, un TP da solo e LPS più un TP. Aggiungere un millilitro di cellule diluite in ogni pozzetto e aggiungere LPS nei pozzetti appropriati a una concentrazione finale di un microgrammo per millilitro. Incubare i campioni a 37 gradi Celsius in un'incubatrice con anidride carbonica al 5% per due ore e 40 minuti. Al termine di questo periodo di incubazione iniziale, aggiungere il TP a una concentrazione finale di due millimolari nei pozzetti con TP soltanto e LPS più TP. Incubare quindi le piastre per ulteriori 20 minuti a 37 gradi Celsius.
Al termine della seconda incubazione, trasferire le cellule da ogni pozzetto in una provetta microcentrifuga da 1,5 millilitri pre-etichettata, centrifugare i campioni a 10.000 RRP M per due minuti a temperatura ambiente, quindi trasferire il sopranatante da ogni provetta in una nuova provetta EOR pre-etichettata. Il sopranatante può essere sottoposto immediatamente a saggio per citochine oppure conservato congelato per valutare le concentrazioni di IL-1β o di altre citochine. Nei campioni, utilizziamo il Bio-Plex Pro Human Cytokine X-Plex con il sistema Bio-Plex 200.
Secondo le istruzioni del produttore. In questa figura, l'analisi della produzione di IL-1β dopo stimolazione di cellule di sangue intero normale con LPS, ATP o entrambi gli stimoli insieme mostra una risposta a LPS più ATP, la cui entità dipende dal numero di cellule stimolate. Al contrario dei controlli sani, i saggi su sangue intero effettuati su pazienti con patologie autoinfiammatorie rivelano un aumento della produzione di IL-1β dopo stimolazione con LPS, in assenza di ATP aggiunto esogenamente. Non dimenticare che lavorare con fluidi corporei umani come il sangue può essere estremamente pericoloso e si devono sempre adottare misure di precauzione universali quando si esegue questa procedura.
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Questo articolo descrive un semplice immunoassay per misurare le citochine pro-infiammatorie, in particolare IL-1 beta, in pazienti con fenotipi autoinfiammatori. Il metodo prevede la stimolazione di colture di sangue intero con lipopolisaccaride per valutare la secrezione di citochine nei supernatanti.
Questo saggio di stimolazione del sangue intero consente una misurazione rapida e a basso volume di citochine pro-infiammatorie come l'IL-1β, supportando la validazione precoce del bersaglio nella ricerca sulle malattie autoinfiammatorie. Quantificando la secrezione di citochine da parte di cellule immunitarie innate stimolate, il metodo fornisce informazioni meccanicistiche che aiutano a ridurre i rischi delle ipotesi terapeutiche e a prioritizzare i candidati preclinici. La sua compatibilità con la rilevazione multiplex e i requisiti minimi di campione ne aumentano la fattibilità per lo screening di biomarcatori e la stratificazione dei pazienti nei programmi di scoperta focalizzati sull'immunologia.
Il saggio si inserisce nel percorso della scoperta fornendo letture funzionali dell'attività immunitaria dopo l'interazione con il bersaglio ma prima dell'ottimizzazione del composto leader, contribuendo così a collegare lo screening fenotipico con la riduzione del rischio meccanicistico.