Quantificando o nível de 8-oxo-dG usando o ensaio ELISA para avaliar o dano oxidativo ao DNA em células MCF-7

Resumo

Este protocolo descreve um método eficiente para detectar quantitativamente o dano oxidativo do DNA em células MCF-7 pela tecnologia ELISA.

Resumo

A base de 8-Oxo-7,8-dihidro-2'-desoxiguanosina (8-oxo-dG) é a forma predominante de dano oxidativo do DNA comumente observado. O comprometimento do DNA afeta profundamente a expressão gênica e serve como um fator fundamental na estimulação de distúrbios neurodegenerativos, câncer e envelhecimento. Portanto, a quantificação precisa de 8-oxoG tem significado clínico na investigação de metodologias de detecção de danos ao DNA. No entanto, atualmente, as abordagens existentes para detecção de 8-oxoG apresentam desafios em termos de conveniência, conveniência, acessibilidade e maior sensibilidade. Empregamos a técnica de ensaio imunoenzimático sanduíche (ELISA), um método colorimétrico altamente eficiente e rápido, para detectar variações no conteúdo de 8-oxo-dG em amostras de células MCF-7 estimuladas com diferentes concentrações de peróxido de hidrogênio (H₂O₂). Determinamos a concentração de H₂O₂ que induziu dano oxidativo em células MCF-7 detectando seu valor de IC₅₀ em células MCF-7. Posteriormente, tratamos as células MCF-7 com 0, 0,25 e 0,75 mM H₂O₂ por 12 h e extraímos 8-oxo-dG das células. Por fim, as amostras foram submetidas a ELISA. Após uma série de etapas, incluindo espalhamento da placa, lavagem, incubação, desenvolvimento de cor, término da reação e coleta de dados, detectamos com sucesso alterações no conteúdo de 8-oxo-dG em células MCF-7 induzidas por H₂O₂. Por meio de tais esforços, pretendemos estabelecer um método para avaliar o grau de dano oxidativo do DNA em amostras de células e, ao fazê-lo, avançar no desenvolvimento de abordagens mais convenientes e convenientes para a detecção de danos ao DNA. Este esforço está pronto para fazer uma contribuição significativa para a exploração de análises associativas entre o dano oxidativo do DNA e vários domínios, incluindo pesquisa clínica sobre doenças e detecção de substâncias tóxicas.

Introdução

O dano oxidativo do DNA é consequência de um desequilíbrio entre a geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) e o sistema de defesa antioxidante celular¹. Envolve principalmente a oxidação de bases de DNA purina e pirimidina ^2,3. Essa modificação oxidativa das bases do DNA não apenas compromete a integridade do genoma, mas também abrange uma ampla gama de problemas patológicos, incluindo câncer, doenças neurodegenerativas e doenças cardiovasculares ^4,5. A base guanina no DNA tem o menor potencial de redução e é a mais suscetível à oxidação⁶. Portanto, a 8-oxo-7,8-dihidro-2'-desoxiguanosina (8-oxo-dG) serve como um marcador primário para avaliar a extensão do dano oxidativo do DNA ^7,8. A quantificação precisa de 8-oxo-dG tornou-se uma questão crítica na abordagem de vários aspectos da ocorrência da doença, progressão e avaliação da carga oxidativa multifatorial⁹.

Os métodos tradicionais de detecção de 8-oxo-dG, como cromatografia líquida de alta eficiência com detecção eletroquímica (HPLC-ECD), espectrometria de massa e técnicas hifenizadas relacionadas, exibem alta sensibilidade e especificidade 10,11,12. No entanto, essas técnicas geralmente têm requisitos operacionais complexos e altos custos, o que dificulta sua ampla aplicabilidade e praticidade na análise de amostras de alto rendimento. Com o avanço contínuo da ciência e da tecnologia, surgiu uma variedade de métodos novos, eficientes e precisos. A aplicação dessas novas tecnologias nos permite quantificar o nível de 8-oxo-dG com mais precisão e fornece ferramentas mais poderosas para um estudo aprofundado da associação entre estresse oxidativo e doença. Por exemplo, os pesquisadores aplicaram a tecnologia de nanoporos para detectar e sequenciar quantitativamente o DNA¹³, identificar tipos de danos ao DNA usando uma estratégia de sequenciamento de código com um único clique¹⁴, desenvolver métodos de sequenciamento de alto rendimento e criar biossensores baseados em 8-oxoG integrando biotina-estreptavidina com ELISA¹⁵. Entre eles, o ELISA, com suas vantagens reconhecidas em termos de especificidade, triagem de alto rendimento e custo, é uma das soluções ideais para a detecção de 8-oxo-dG. Portanto, é crucial desenvolver um método de alto rendimento, altamente sensível, conveniente e rápido para detectar 8-oxo-dG.

A técnica de ensaio imunoenzimático (ELISA), desenvolvida em 1971¹⁶, avançou rapidamente nos últimos 50 anos e tornou-se um dos métodos de detecção mais comumente usados nas áreas de biologia e medicina 17,18,19. A tecnologia ELISA exibe alta sensibilidade e especificidade, possui um tempo de reação curto e é fácil de usar, tornando-a uma escolha amplamente reconhecida para testes de amostras em larga escala e análise de alto rendimento²⁰. Como resultado, o ELISA tem sido amplamente utilizado para análise quantitativa ou semiquantitativa de compostos, proteínas, anticorpos ou moléculas dentro das células 21,22,23. Por exemplo, tem sido utilizado na detecção de biomarcadores associados a várias doenças, resíduos de drogas e biomoléculas²⁴. Os ELISAs podem ser categorizados em quatro tipos principais com base no desenho experimental e nos princípios²⁵. Esses métodos incluem ELISA direto, ELISA indireto, ELISA sanduíche e ELISA competitivo^26,27. Dentre estes, o ELISA sanduíche, que utiliza dois anticorpos específicos, um para capturar a molécula alvo e outro para detecção, foi escolhido para o estudo neste artigo. O princípio experimental do ELISA sanduíche é o seguinte: Primeiro, um anticorpo específico é imobilizado nos poços de uma microplaca para capturar o analito de interesse. Depois que o padrão ou amostra é adicionado, o analito alvo se liga ao anticorpo imobilizado. Posteriormente, um anticorpo marcado que reconhece um epítopo diferente no antígeno é adicionado, formando uma estrutura sanduíche. Após a remoção de anticorpos não ligados, um substrato é adicionado. Sob a ação catalítica do anticorpo secundário, ocorre uma reação de cor e a intensidade da cor é positivamente correlacionada com a concentração do analito alvo na amostra. Por fim, a densidade óptica (DO) foi medida para determinar a concentração da amostra. O ELISA sanduíche tem as vantagens de aumentar a sensibilidade e especificidade para amostras-alvo, o que o torna adequado para detectar baixas concentrações de analitos alvo e amostras complexas²⁸. Além disso, os resultados obtidos podem ser quantificados para análise posterior. Esses fatores tornam o ELISA sanduíche um método de detecção comumente usado tanto em pesquisas científicas quanto em laboratórios clínicos²⁹.

Este estudo teve como objetivo detectar quantitativamente 8-oxo-dG em células MCF-7 para determinar o grau de dano oxidativo do DNA nas células. Este estudo consiste em duas partes principais: construir um modelo de dano oxidativo do DNA da célula MCF-7 e detectar 8-oxo-dG usando ELISA. Primeiramente, as células MCF-7 foram cultivadas in vitro e tratadas com diferentes concentrações de H₂O₂ por diferentes durações. A viabilidade celular foi avaliada usando um ensaio CCK-8 para determinar a concentração inibitória semimáxima (IC₅₀) de H₂O₂ em células MCF-7. Com base nos valores de IC₅₀ , um tempo de tratamento H₂O₂ adequado e concentração de indução foram escolhidos. Para extrair amostras de células MCF-7 danificadas por oxidação, amostras de células e sobrenadantes foram obtidos e adicionados a poços ligados a enzimas previamente revestidos com anticorpos 8-oxo-dG. O 8-oxo-dG presente na amostra se ligará aos anticorpos ligados ao transportador de fase sólida. Em seguida, foram adicionados anticorpos 8-oxo-dG marcados com peroxidase de rábano. A mistura de reação foi incubada a uma temperatura constante para garantir a ligação completa da amostra e do anticorpo. A enzima não ligada foi removida por lavagem e, em seguida, o substrato colorimétrico foi adicionado, o que produziu uma cor azul. Sob a ação do ácido, a solução ficou amarela. Finalmente, o valor de DO das amostras de poço de reação foi medido a 450 nm, e a concentração de 8-oxo-dG na amostra foi proporcional ao valor de DO. Ao gerar uma curva padrão, a concentração de 8-oxo-dG na amostra pode ser calculada.

Protocolo

1. Construção de um modelo dedano oxidativo do DNA induzido por H₂O₂ em células MCF-7

1. Recuperação de células MCF-7
   1. Transfira rapidamente o tubo criogênico de cultura de células, que contém 3,5 x 10⁶ células MCF-7 e é armazenado em uma geladeira a -80 ° C, para uma caixa de espuma contendo nitrogênio líquido. Recupere o tubo com uma pinça e coloque-o em banho-maria a 37 °C em temperatura constante por aproximadamente 1 min para descongelar as células preservadas.
      NOTA: Durante o processo de descongelamento em banho-maria, agite as células intermitentemente para garantir o aquecimento uniforme do criogenial.
   2. Coloque o criovial em uma centrífuga e centrifugue em temperatura ambiente a 150 x g por 5 min.
   3. Use uma pipeta para descartar o sobrenadante do tubo de armazenamento criogênico e adicione 1 mL de meio de cultura completo. Misture bem e transfira para uma placa de cultura de 10 mm, complemente mais 7 mL de meio de cultura completo.
   4. Agitar a placa de cultura num padrão cruzado para garantir uma mistura uniforme e cultivar numa incubadora de CO₂ a 37 °C com 5% de CO₂.
      NOTA: O meio de cultura completo consiste em meio de cultura DMEM suplementado com 10% de soro fetal bovino, 1% de penicilina e estreptomicina.
2. Avaliação da viabilidade celular
   1. Selecione células MCF-7 na fase de crescimento logarítmico com bom status celular para o experimento. Durante a fase de crescimento logarítmico, as células normalmente exibem um ciclo de divisão mais curto e uma alta frequência de divisão celular.
      1. Observe a morfologia e a taxa de crescimento das células MCF usando um microscópio eletrônico. Quando as células apresentam uma morfologia de monocamada uniforme e densamente compactada, e a proliferação celular é evidente, pode-se determinar que as células estão essencialmente na fase de crescimento logarítmico.
   2. Lavagem celular: Use uma pipeta para remover o meio de cultura da placa de cultura, adicione 1 mL de tampão PBS para lavar as células e, em seguida, descarte o PBS.
   3. Descolamento celular: Adicione 1 mL de tripsina para lavar as células, aguarde cerca de 1 min para que a tripsina se desprenda completamente das células da placa de cultura. Bata suavemente no prato de cultura; Observação do movimento celular
      nas folhas indica descolamento celular completo.
   4. Término do descolamento celular e contagem de células: Adicione 8 mL de meio de cultura completo para encerrar o descolamento, pipete suavemente as células e determine a concentração de suspensão celular usando um dispositivo de contagem de células.
      NOTA: Certifique-se de que a suspensão celular esteja homogênea antes de contar, pipetando suavemente para cima e para baixo.
   5. Semeadura celular: Ajuste a suspensão celular diluída para atingir uma densidade celular de 5.000 células por 100 μL. Inocule a suspensão celular em 21 poços de uma placa de 96 poços usando uma pipeta, dispensando 100 μL em cada poço. Adicione 100 μL de tampão PBS aos poços circundantes dos poços semeados para evitar a evaporação excessiva do meio de cultura.
   6. Preparação de meio contendo H₂O₂: Escolha 9 poços na placa de cultura de células de 12 poços e atribua rótulos com base no gradiente das concentrações de H₂O₂ (0, 0,25, 0,50, 0,75, 1,0, 1,5, 2,0 mM). Adicione 720 μL de meio completo aos poços rotulados como 2,0 mM e 1,5 mM e adicione 360 μL de meio completo aos poços restantes.
      1. Usando uma pipeta, dispense 1,63 μL e 1,22 μL de reagente a 3% de H₂O₂ nos poços rotulados como 2,0 mM e 1,5 mM, respectivamente. Misture bem a solução. Usando uma pipeta, transfira 360 μL de 2,0 mM H₂O₂ para o poço marcado com 1,0 mM e misture; em seguida, transferir 360 μL de 1,0 mM H₂O₂ para o poço marcado 0,5 mM e misturar; e, finalmente, transferir 360 μL de 0,5 mM H₂O₂ para o poço marcado 0,25 mM. Pipete 360 μL de 1,5 mM H₂O₂ no poço marcado com 0,75 mM para diluir e atingir a concentração desejada. (Figura 1).
         NOTA: Certifique-se de que a solução estoque H₂O₂ na pipeta seja completamente transferida para os poços para evitar qualquer solução residual. Assegurar uma mistura completa das soluções antes de proceder à diluição.
   7. Incubação: Após aproximadamente 24 h de semeadura celular, use uma pipeta para remover o meio de cultura da placa de 96 poços assim que as células aderirem às superfícies. De acordo com o gradiente de concentração, adicione o respectivo meio contendo H₂O₂ a cada poço. Retorne a placa à incubadora por 12 h.
   8. Adição do reagente CCK-8: Após o período de tratamento designado de 12 h, use uma pipeta para remover o meio de cultura da placa de 96 poços, adicione 100 μL de meio de cultura completo e 10 μL de reagente CCK-8 a cada poço e inclua três poços de controle em branco. Incubar a placa a 37 °C durante 2 h.
      NOTA: Durante o processo de adição de amostras, evite a formação de bolhas para evitar qualquer interferência na leitura do valor OD.
   9. Medição de absorbância: Retire a placa de 96 poços da incubadora, meça a absorbância em um comprimento de onda de 450 nm usando um leitor de microplacas e registre os resultados.
   10. De acordo com a fórmula de cálculo IC₅₀ ,
       taxa de inibição (%) = (DO do grupo experimental de drogas-DO médio do buraco de controle de drogas)/ (DO médio do buraco de controle celular-DO médio do buraco de controle de drogas) x 100%
       Calcular os resultados em percentagem de absorvância nas culturas de controlo.
   11. Importe os dados experimentais processados para um software de análise estatística, selecione o tipo de análise Regressão não linear, construa o modelo logístico de quatro parâmetros e clique no botão Ajustar curva para ajuste de curva. Após o processo de adaptação, o software calculará automaticamente o valor IC₅₀ .
3. Experimento de oxidação de células MCF-7 induzido por H₂O₂
   1. Recupere células MCF-7 na fase de crescimento logarítmico com bom estado celular para experimentação.
   2. Lave, execute o descolamento celular, termine o descolamento e conte as células (consulte a etapa 1.2 para métodos específicos).
   3. Semeadura celular: Ajuste a densidade da suspensão celular para 1 x 10⁶ células por placa, com 4 mL da suspensão por placa de 6 cm de diâmetro.
   4. Rotule dois tubos de microcentrífuga de 5 mL como 0.25 mM e 0.75 mM 3% H₂O₂. Adicione 4 mL de meio completo a cada tubo e, em seguida, adicione 1,13 μL e 3,40 μL de 3% H₂O₂, respectivamente. Agite suavemente os tubos para garantir uma mistura completa. Substituir o meio de cultura nas três placas por um meio completo contendo concentrações de H₂O₂ de 0, 0,25 e 0,75 mM.
   5. Incubar as culturas: Devolva os pratos à incubadora por 12 h.

2. Preparação de amostras celulares e preparação de reagentes ELISA

1. Coleta de amostras de extrato celular
   1. Coleta de amostras: Descarte o sobrenadante de cultura de células MCF-7, enxágue, execute o descolamento celular, encerre o descolamento e colete as células. Transfira a suspensão da célula para um tubo de centrífuga de 15 mL.
   2. Centrifugação: Centrifugue a 800 x g por 5 min para coletar o pellet da célula. Adicione 200 μL de PBS para ressuspender cada amostra de célula e interromper as células por ciclos repetidos de congelamento e descongelamento. Centrifugue o lisado celular a 1.500 x g por 10 min e use uma pipeta para coletar o sobrenadante para análise.
      NOTA: Quando a quantidade de células for baixa, reduza o volume de PBS usado para ressuspensão. As amostras podem ser armazenadas a 4 °C por até 1 semana se a análise imediata não for possível. Para armazenamento a longo prazo, alíquota das amostras com base em quantidades de uso único e armazene-as a -80 °C para evitar ciclos repetidos de congelamento e descongelamento.
2. Preparação de reagentes ELISA
   1. Descongelamento de reagentes: Permita que os reagentes ELISA, incluindo filmes de vedação, placas pré-revestidas, padrões, diluente de amostra, anticorpo de detecção-HRP, substrato cromógeno, solução de parada, tampão de lavagem concentrado (20x) e as amostras de teste atinjam a temperatura ambiente (18-25 °C) por 20 min antes de iniciar o ensaio. Pré-abra o leitor ELISA 15 minutos antes de usar.
   2. Preparação do tampão de lavagem: Calcule o volume necessário de tampão de lavagem diluído e, em seguida, dilua 20x tampão de lavagem concentrado com água destilada ou deionizada em 1x solução de trabalho. Devolva qualquer tampão de lavagem concentrado não utilizado ao refrigerador a 4 °C.
      NOTA: O tampão de lavagem deve ser preparado fresco antes do uso. Se houver cristais no tampão de lavagem concentrado armazenado na geladeira, deixe-o atingir a temperatura ambiente e agite-o suavemente até que os cristais se dissolvam completamente antes da utilização.
   3. Preparação do padrão
      1. Preparar soluções de trabalho de amostras padrão com concentrações de 1,25, 2,5, 5, 10, 20 e 40 ng/mL, respectivamente. Para garantir a precisão dos resultados experimentais, misture cuidadosamente as amostras padrão para cima e para baixo antes de usar para evitar a formação de bolhas durante o processo de dissolução.

3. Experiência ELISA

1. Revestimento de placas: Projete o número total de poços para padrões, amostras e blanks/controles com antecedência e retire as tiras de placas necessárias. Adicione 50 μL de solução de trabalho padrão e amostras de detecção com diferentes concentrações aos poços de reação. Execute padrões em triplicados e evite adicionar quaisquer amostras aos poços em branco/controle²⁵.
   NOTA: As etapas experimentais do ensaio ELISA são mostradas esquematicamente na Figura 2. Se a concentração da amostra exceder a faixa de detecção, a amostra deve ser diluída com diluente de amostra antes da amostragem. Ao adicionar amostras, adicione-as ao fundo da placa, evitando tocar nas paredes do poço, agite suavemente para misturar e evite a formação de bolhas. Para garantir a precisão do experimento, cada adição de amostra deve ser concluída em 10 minutos.
2. Incubação: Exceto para os poços em branco, adicione 100 μL de anticorpo de detecção conjugado com peroxidase de rábano (HRP) a cada poço de reação, sele os poços com um selo de placa e incube a 37 ° C por 60 min em uma incubadora de temperatura constante.
3. Lavagem: Descarte o líquido, sacuda o líquido nos poços da placa, seque em papel absorvente, adicione 350 μL de tampão de lavagem a cada poço de reação, deixe repousar por 1-2 min e, em seguida, descarte o tampão de lavagem. Repita o processo de lavagem 5x.
   NOTA: A lavagem completa é crucial porque afeta diretamente a precisão dos resultados experimentais. Certifique-se de que o tampão de lavagem seja completamente sacudido após cada lavagem. Limpe cuidadosamente qualquer resíduo no fundo da placa após a lavagem para evitar afetar a medição da absorbância.
4. Reação de cor: Adicione 50 μL de substrato A e 50 μL de substrato B a cada poço de reação, feche a placa e incube a 37 °C no escuro por 15 min.
   NOTA: Depois de adicionar o reagente de cor, observe a mudança de cor nos poços de reação imediatamente. Se a cor estiver muito escura, adicione a solução de parada para encerrar a reação mais cedo.
5. Termine a reação e meça a absorbância: Adicione 50 μL de solução de parada a cada poço de reação e meça imediatamente o valor de OD no comprimento de onda de 450 nm com um leitor ELISA (dentro de 15 min).
6. Análise de dados: Importe os dados experimentais processados para o software de análise estatística, selecione o tipo de análise Regressão Linear. Construa uma curva de calibração traçando a concentração dos padrões no eixo X em relação aos valores de densidade óptica (OD) no eixo Y. Utilize a curva de calibração estabelecida para determinar a concentração de 8-oxo-dG presente nas amostras. Construa um modelo matemático Logístico e clique no botão Ajustar curva para ajuste de curva. Após o processo de ajuste, o software calcula automaticamente a curva padrão e o valor P.
   NOTA: A curva padrão não pode ser reutilizada e precisa ser determinada novamente para cada experimento.

Resultados

Conforme ilustrado na Figura 3, o eixo X denota a concentração de H₂O₂ aplicada às células MCF-7, enquanto o eixo Y indica a viabilidade celular. O tratamento com 0,75 mM por 12 h reduziu a viabilidade das células MCF-7 para 67%. Concomitante ao aumento da concentração, houve uma diminuição significativa na viabilidade das células MCF-7, particularmente na concentração de 1,5 mM, onde a viabilidade diminuiu para menos de 3% (Tabela 1). Os resultados experimentais sugeriram um IC₅₀ de 0,7655 mM para as células MCF-7.

Nesta série de experimentos, empregamos uma técnica de ELISA aprimorada para a quantificação dos níveis de 8-oxo-dG. Por meio da análise dos dados, a equação de regressão da curva padrão é:

Y = 23,66 × X + 0,07038.

Conforme ilustrado na Figura 4A, a curva de calibração demonstrou alta linearidade (R² = 0,978), e a Figura 4B mostra que as relações entre as concentrações medidas de 8-oxo-dG nas amostras e suas quantidades adicionadas correspondentes foram fortemente correlacionadas, indicando boa precisão (o coeficiente de variação foi inferior a 5%). Além disso, a consistência dos resultados obtidos em múltiplas réplicas indica a confiabilidade e reprodutibilidade do método experimental.

Em resumo, os dados experimentais indicam que nosso método ELISA otimizado é capaz de detectar com sucesso flutuações nos níveis de 8-oxo-dG sob condições bem controladas. Isso tem implicações significativas para futuras aplicações dessa técnica em uma ampla gama de tipos de amostras para monitorar danos ao DNA causados pelo estresse oxidativo. Apesar de certas limitações, as perspectivas de aplicação do método parecem promissoras após a otimização das condições experimentais.

Figura 1: Preparação de diluições de H₂O₂ . O diagrama esquemático delineia o método de preparação de diluições de peróxido de hidrogênio (H₂O₂), envolvendo a combinação meticulosa de soluções e a transferência precisa de concentrações variadas de H₂O₂ em tubos rotulados como 1,0 mM, 0,5 mM e 0,25 mM correspondentemente. A concentração alvo é alcançada transferindo 1,5 mM H₂O₂ para o tubo designado como 0,75 mM. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: Ensaio de imunoabsorção enzimática (ELISA) para detecção de antígeno. Esta ilustração esquemática descreve as etapas sequenciais de um ensaio de imunoabsorção enzimática (ELISA) para detecção de antígeno: adição de amostra e preparação em branco; Incubação de antígeno marcado com HRP; lavagem e preparação de chapas; adição e incubação de substrato; terminação de reação e medição de densidade óptica (OD). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: H₂O₂ inibiu a proliferação de células MCF-7. A viabilidade celular foi avaliada pelo ensaio CCK-8 tratado com várias concentrações de H₂O₂ (0, 0,25, 0,50, 0,75, 1,0, 1,5 ou 2,0 mM) por 12 h e IC₅₀ foi calculado para a condição indicada. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: Análise quantitativa de 8-oxo-dG em células MCF-7 após o tratamento com H₂O₂ . (A) Curva padrão ELISA para 8-oxo-dG. Descreve a relação entre as concentrações conhecidas de 8-oxo-dG (1,25, 2,5, 5, 10, 20 e 40 ng/mL) e seus respectivos valores de absorbância. A equação de regressão da curva padrão é Y = 23,66 × X + 0,07038. (n=3, R²=0,978). (B) concentração de 8-oxo-dG em células MCF-7 tratadas com H₂O₂. O gráfico exibe os níveis de 8-oxo-dG em células MCF-7 submetidas a diferentes concentrações de H₂O₂ (0, 0,25 e 0,75 mM). Cada ponto de dados representa a média ± SE (erro padrão) de três experimentos independentes (n = 3), ilustrando o impacto do estresse oxidativo no dano ao DNA. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Parâmetro
Concentração de H2O2 , mM	0	0.25	0.5	0.75	1	2
Viabilidade celular MCF-7, %	100	82.8	81.37	61.07	13.4	2.77

Tabela 1: Viabilidade celular de células MCF-7 tratadas com H₂O₂.

Discussão

O desenvolvimento de métodos ELISA é de grande importância para as metodologias de detecção de danos ao DNA existentes e novas. Em comparação com as técnicas tradicionais de HPLC e espectrometria de massa, essa abordagem não é apenas fácil de usar, mas também exibe alta sensibilidade e atende às demandas de triagem de alto rendimento³⁰. Isso permite o monitoramento do 8-oxo-dG em estudos de rastreamento de doenças em larga escala, facilitando uma compreensão mais profunda da correlação entre esse biomarcador e várias doenças.

Durante os procedimentos experimentais, várias etapas críticas são essenciais para garantir a confiabilidade e reprodutibilidade dos resultados. Inicialmente, o experimento avaliou com proficiência a sensibilidade das células MCF-7 a H₂O₂, com um valor de IC₅₀ de 0,7655 mM em 12 h, destacando o nível de tolerância das células MCF-7. Este resultado é de grande importância científica para a compreensão dos mecanismos de defesa antioxidante das células MCF-7 e sua sobrevivência sob estresse oxidativo, ao mesmo tempo em que fornece um importante indicador de referência para a triagem futura de drogas antioxidantes ou mecanismos de tratamento relacionados³¹. Além disso, a seleção e o emparelhamento de anticorpos 8-oxo-dG são vitais para a detecção de ELISA e afetam diretamente a especificidade e a sensibilidade do sistema de detecção de ELISA. Além disso, otimizar a estratégia de amplificação de sinal e as etapas de processamento de amostras são fatores importantes que afetam a precisão da detecção. Descobrimos que o uso de um sistema de reação de substrato estável pode reduzir erros de fundo e aumentar a faixa de sensibilidade de detecção.

Durante o processo experimental, podem ocorrer problemas técnicos, como anticorpos instáveis, flutuações de sinal e reatividade cruzada de reagentes. Para resolver essas questões, adotamos um protocolo experimental mais estável, que incluiu o uso de solventes de anticorpos estáveis para melhorar a estabilidade do anticorpo e a otimização e ajuste das condições experimentais. Além disso, para resolver o erro causado por flutuações de sinal, padronizamos o experimento usando amostras padrão de 8-oxo-dG para garantir a consistência dos resultados.

Em relação às limitações do método experimental, embora o ELISA forneça uma abordagem de alto rendimento, ele ainda pode ser limitado pela cobertura específica de anticorpos e inevitável reatividade cruzada do substrato³². Portanto, etapas adicionais de purificação ou pré-processamento de amostras podem ser necessárias para amostras complexas. Além disso, a detecção de amostras com concentrações mais baixas pode exigir uma otimização adicional da atividade do anticorpo para atender aos requisitos da pesquisa.

Em conclusão, o método de detecção ELISA para 8-oxo-dG tem implicações importantes para áreas de pesquisa específicas. Tem valor potencial de aplicação no monitoramento ambiental, avaliação de risco de doenças e diagnóstico precoce e fornece uma nova abordagem de detecção para 8-oxo-dG na agricultura, segurança alimentar e triagem de medicamentos³³. Por exemplo, no biomonitoramento ambiental, a detecção do estresse por danos oxidativos do DNA causado por toxinas ambientais em organismos pode ajudar a identificar riscos potenciais em tempo hábil³⁴. No futuro, com uma maior otimização da tecnologia de detecção e sua aplicação em várias disciplinas, espera-se que esse método desempenhe um papel mais crítico na pesquisa em ciências da vida.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
0,25% de tripsina-EDTA (1x)	Gibco	25200-072
Kit de contagem de células-8	Dojindo	CK04
Placa de contagem de células	QiuJing	XB-K-25
Incubadora de CO2	Thermo	51032872
DMEM básico (1X)	Gibco	C11995500BT
FBS	PAN	ST30-3302
GraphPad Prism X9	Software GraphPad software		de análise estatística
centrífuga de alta velocidade	Thermo	9AQ2861
Kit ELISA Humano 8-oxo-dG	Zcibio	ZC-55410
L-1000XLS+ Pipetas	Rainin	17014382
L-20XLS+ Pipetas	Rainin	17014392
tanque de nitrogênio líquido	Mvecryoge	YDS-175-216
MCF-7 CELL	BNCC	BNCC100137
Fotômetro de microplacas Multiskan FC	Thermo	1410101
PBS	Solarbio	P1020
Solução de Penicilina-Estreptomicina, 100X	Beyotime	C0222
Microscópio trinocular de células vivas	Motic	1.1001E + 12
Freezer de temperatura ultrabaixa	Haire	V118574