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Artigo de método

Enriquecimento de Vesículas Extracelulares Derivadas de Astrócito a partir de Plasma Humano

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DOI:

10.3791/64107

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3 de agosto de 2022

Neste artigo

Resumo

Este protocolo descreve o enriquecimento de vesículas extracelulares derivadas de astrócitos (ADEVs) a partir de plasma humano. Baseia-se na separação de EVs por precipitação de polímeros, seguida de imunocaptura de ADEVs baseada em ACSA-1. A análise de ADEVs pode oferecer pistas para estudar alterações nas vias inflamatórias de pacientes vivos, de forma não invasiva por biópsia líquida.

Resumo

As vesículas extracelulares (EVs) são nanopartículas biológicas secretadas por todas as células para comunicação celular e eliminação de resíduos. Eles participam de uma vasta gama de funções, agindo e transferindo suas cargas para outras células em condições fisiológicas e patológicas. Dada a sua presença em biofluidos, os EVs representam um excelente recurso para o estudo de processos patológicos e podem ser considerados uma biópsia líquida para a descoberta de biomarcadores. Um aspecto atraente da análise de EV é que eles podem ser selecionados com base em marcadores de sua célula de origem, refletindo assim o ambiente de um tecido específico em sua carga. No entanto, uma das principais desvantagens relacionadas aos métodos de isolamento de VE é a falta de consensos metodológicos e protocolos padronizados. Os astrócitos são células gliais com papéis essenciais no cérebro. Em doenças neurodegenerativas, a reatividade dos astrócitos pode levar a uma carga EV alterada e comunicação celular aberrante, facilitando/aumentando a progressão da doença. Assim, a análise de EVs de astrócitos pode levar à descoberta de biomarcadores e potenciais alvos de doenças. Este protocolo descreve um método de 2 etapas de enriquecimento de EVs derivados de astrócitos (ADEVs) a partir de plasma humano. Primeiro, os EVs são enriquecidos a partir de plasma desfibrinado por meio de precipitação à base de polímeros. Isso é seguido pelo enriquecimento de ADEVs por meio de imunocaptura baseada em ACSA-1 com microesferas magnéticas, onde EVs ressuspensos são carregados em uma coluna colocada em um campo magnético. Os EVs ACSA-1+ marcados magneticamente são retidos dentro da coluna, enquanto outros EVs fluem. Uma vez que a coluna é removida do ímã, os ADEVs são eluídos e estão prontos para armazenamento e análise. Para validar o enriquecimento de marcadores de astrócitos, a proteína glial fibrilar ácida (GFAP), ou outros marcadores astrocíticos específicos de origem intracelular, podem ser medidos no eluato e comparados com o fluxo. Este protocolo propõe um método fácil e eficiente em termos de tempo para enriquecer ADEVs a partir de plasma que pode ser usado como uma plataforma para examinar marcadores relevantes para astrócitos.

Introdução

As vesículas extracelulares (VEs) são um grupo heterogêneo de nanopartículas membranosas secretadas por todos os tipos de células, carregando proteínas, lipídios e ácidos nucléicos1. Microvesículas (100-1000 nm), exossomos (30-100 nm) e corpos apoptóticos (1000-5000 nm) constituem os principais tipos de EV, distinguidos por seu local de origem 2,3. As EVs regulam processos fisiológicos importantes, como apresentação de antígenos e respostas imunes4, reciclagem de receptores, eliminação de metabólitos5 e co....

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Protocolo

A pesquisa descrita neste protocolo foi realizada com amostras de plasma humano de doadores adultos saudáveis de ambos os sexos (faixa etária de 65,9 a 81,3 anos, 45,5% do sexo feminino), da coorte Sant Pau Initiative on Neurodegeneration (SPIN), Barcelona, Espanha36. Os participantes deram consentimento informado. O estudo foi realizado seguindo as diretrizes éticas internacionais para pesquisa médica contidas na declaração de Helsinque e na lei espanhola. O Comitê de Ética em Pesquisa de Sant Pau (CEIC) revisou e aprovou o protocolo para coleta e armazenamento de amostras de plasma humano da coorte SPIN (#16/2013).

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Resultados

O isolamento de ADEVs do plasma coletado de doadores saudáveis foi realizado com sucesso. Um método de precipitação à base de polímero foi empregado para obter a fração EV total, seguido de uma imunocaptura com microesferas magnéticas para obter ADEVs.

A análise de Western blot da fração EV total antes da etapa de imunocaptura indicou a falta de calnexina (marcador de contaminação celular) e a presença de Alix e da proteína transmembrana CD9 nas preparações de EV (Figura 2.......

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Discussão

Os EVs ganharam forte interesse na pesquisa biomédica devido ao seu potencial diagnóstico e terapêutico. Atualmente, uma das principais desvantagens relacionadas aos métodos de isolamento de VE é a falta de consenso metodológico e protocolos padronizados. Este estudo fornece um protocolo detalhado para o enriquecimento de EVs de astrócitos a partir de plasma humano por meio de precipitação à base de polímero e imunocaptura de GLAST.

Existem diferentes.......

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Divulgações

O Dr. Belbin relatou ter recebido honorários pessoais da ADx NeuroSciences fora do trabalho enviado. O Dr. Alcolea relatou ter recebido honorários pessoais por serviços de conselho consultivo e/ou honorários de palestrante da Fujirebio-Europe, Roche, Nurtricia, Krka Farmacéutica, Zambon S.A.U. e Esteve fora do trabalho submetido. O Dr. Lleó atuou como consultor ou em conselhos consultivos da Fujirebio-Europe, Roche, Biogen, Grifols e Nutricia fora do trabalho submetido. O Dr. Fortea relatou ter recebido honorários pessoais por serviços nos conselhos consultivos, comitês de adjudicação ou honorários de palestrantes da AC Immune, Novartis, Lundbeck, Roche, Fujirebio e Biogen fora do trabalho enviado. Os Drs. Alcolea, Belbin, LLeó e Fortea relatam possuir uma patente para marcadores de sinaptopatia em doenças neurodegenerativas (licenciada para ADx, EPI8382175.0). Nenhuma outra divulgação foi relatada. Todos os outros autores não têm mais nada a divulgar.

Agradecimentos

Os autores gostariam de agradecer a ajuda de Soraya Torres, Shaimaa El Bounasri El Bennadi e Oriol Sanchez Lopez para o manuseio e preparação das amostras. Agradecemos também a colaboração de José Amable Bernabé, do ICTS "NANBIOSIS", unidade 6 (Unidade de CIBER em Bioingineering, Biomateriais e Nanomedicina) do Instituto de Ciência dos Materiais de Barcelona, Marti de Cabo Jaume da Unidade de Microscopia Eletrônica da Universitat Autonoma de Barcelona, Dra. Marta Soler Castany e Lia Ros Blanco da Plataforma de Citometria de Fluxo do Instituto de Pesquisa Biomédica de Sant Pau (IIB-Sant Pau), bem como ao Dr. Joan Carles Escolà-Gil, do....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Anticorpo primário anti-Alix para EMD Western blottingMilliporeABC40
µ Separador MACSMiltenyi Biotec130-042-602O µ O separador MACS é usado em combinação com µ Colunas e MicroBeads MACS.
Anticorpo primário anti-calnexina para Western blottingGenetexGTX109669
Anticorpo primário anti-CD9 para Western blottingCell Signaling13174
Bloqueador BSA (10%) 200 mLThermo Fisher37525
Bransonic 1510E-MT Banho ultrassônicoBranson
COBAS 6000 autoanalisadorRoche DiagnosticsAnalisador para determinação imunoturbidimétrica de ApoB; coquetel de
inibidor de protease cOmplete (livre de EDTA)Micrografia11873580001
1.8 software de micrografia
Dulbecco's PBS Mg++, Ca++ livre 500 mLThermo Fisher14190144
EveryBlot Blocking BufferBioRad12010020
Exoquick (solução de precipitação de exossomo 5 mL) + Trombina System BioscienceEXOQ5TM-1ExoQuick 20 mL também pode ser comprado (EXOQ20A-1)
Gatan 895 USC 4000 câmera
GeneGnome XRQ sistema de imagem de quimioluminescênciaSyngene
Antígeno CD81 humano (CD81) Kit ELISACusabioCSB-EL004960HU
Morte celular programada humana 6-proteína interativa (PDCD6IP) Kit ELISACusabioCSB-EL017673HU
Membrana Immun-Blot PVDFBioRad1620177
Microscópio eletrônico de transmissão JEOL 2011 JEOL LTDEquipado com  uma câmera CCD Gatan 895 USC 4000 (Gatan 626, Gatan, Pleasanton, EUA)
Tubos EDTA BD Vacutainer K2E LavandaBecton dickinson367525
Leica EM GP Congelador de imersão comercialLeica Microsystem
Microtubos de baixa ligação 1,5 mLDeltalab4092.3NS
MACS µ Colunas com êmbolos Miltenyi Biotec130-110-905µ As colunas com êmbolos são especialmente projetadas para isolamento de exossomos de fluidos corporais
MACS MultistandMiltenyi Biotec130-042-303
Leitor de placas MAGPIXLuminex Corporation80-073Unidade de multiplexação xMAP da Luminex (software Luminex xPonent v 4.3)
MicroBead Kit100 μ L Anti-GLAST (ACSA-1)-Biotina, humano, camundongo, rato – tamanho pequeno; 100 μ L Anti-Biotina MicroBeadsMiltenyi Biotec130-095- 825
MILLIPLEX MAP Kit Citocina humana/Quimiocina/Fator de Crescimento Painel Um painel de esferas magnéticasEMD MilliporeHCYTA-60K-25
M-PER Reagente de Extração de Proteína de Mamíferos 25 mLThermo Fisher78503Para certas aplicações como Western blot, tampões de lise mais agressivos podem ser usados (por exemplo, RIPA)
Espectrofotômetro de Microplacas MultiSkan SkyHighThermofisherA51119500C
NanoSight NS300Malvern PanalyticalNTA; versão 3.4
Inibidor de Protease e Fosfatase Pierce Halt CoquetelThermo Fisher78441
Seringa de polipropileno (G29)Seringa PeroxFarma1mL; 0,33x12mm-G29x1/2"
Secundário anti-coelho anticorpoThermo Fisher10794347
Simoa GFAP Discovery KitQuanterix102336
Simoa, instrumento SR-XQuanterixSR-X Sistema de Detecção de Biomarcadores Ultrassensíveis; tecnologia comercial de detecção de biomarcadores
Teste de Proteína Específica Apolipoproteína B - APOB (100 graus) COBAS C/CIRoche Diagnostics3032574122
SuperSignal West FemtoThermo Fisher34095Substrato HRP de quimioluminescência aprimorada ultra-sensível (ECL) 
Sistema de Transferência Turbo Trans-BlotBioRad1704150
Digital Roche

Referências

  1. Pathan, M., et al. Vesiclepedia 2019: a compendium of RNA, proteins, lipids and metabolites in extracellular vesicles. Nucleic Acids Research. 47, 516-519 (2019).
  2. Raposo, G., Stoorvogel, W. Extracellular vesicles: Exo....

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Reimpressões e permissões

Etiquetas

Vesículas Extracelulares de AstrócitosEnriquecimento de VEPrecipitação por PolímeroImunocapturaMicroesferas MagnéticasMarcador ACSA-1Proteína Glial Fibrilar ÁcidaBiópsia Líquida

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