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Biology

Extração e Análise de Cortisol de cabelo humano e do macaco

Published: January 24, 2014 doi: 10.3791/50882

Summary

O cortisol (CORT) acumula-se no eixo do crescimento de cabelo de humanos e primatas não-humanos. Nós descrevemos métodos para extrair e analisar CORT cabelo com alta precisão e sensibilidade. Medição de cabelo CORT é particularmente bem adequado para a avaliação de stress crónico durante períodos de semanas a meses.

Abstract

O hormônio do estresse cortisol (CORT) está lentamente incorporado no eixo do cabelo crescente de seres humanos, primatas não-humanos e outros mamíferos. Temos desenvolvido e validado um método para extração e análise de CORT cabelo macaco rhesus e, posteriormente adaptado este método para uso com cabelo do couro cabeludo humano. Em contraste com CORT "amostras pontuais" obtidos a partir de plasma ou saliva, cabelo CORT fornece uma medida integrada da atividade do sistema hipotalâmico-pituitário-adrenal (HPA), e, assim, o estresse fisiológico, durante o período de hormônio de incorporação. Porque o cabelo do couro cabeludo humano cresce a uma taxa média de 1 cm / mês, os níveis de CORT obtidos a partir de segmentos de cabelo várias cm de comprimento pode potencialmente servir como um biomarcador de estresse experimentado ao longo de vários meses.

No nosso método, cada amostra de cabelo é lavado primeiro duas vezes em isopropanol, para remover qualquer CORT a partir do exterior da haste do cabelo que foi depositada a partir de suor ou de sebo. Após a secagem, oamostra é moída a um pó fino, para quebrar a proteína da matriz do cabelo e aumentar a área de superfície para a extracção. CORT a partir do interior da haste do cabelo é extraído em metanol, o metanol é evaporado, e o extracto é reconstituída em tampão de ensaio. Extraído CORT, juntamente com padrões de qualidade e, em seguida, é analisada por meio de um imunoensaio de enzima disponível comercialmente sensível e específico kit (EIA). Leitura do EIA é convertido em CORT pg por mg de peso cabelo em pó. Este método tem sido utilizado em nosso laboratório para analisar CORT cabelo em humanos, várias espécies de macacos, sagüis, cães e ursos polares. Muitos estudos, tanto do nosso laboratório e de outros grupos de pesquisa demonstraram a ampla aplicabilidade da CORT cabelo para avaliar a exposição ao estresse crônico no natural, bem como as configurações de laboratório.

Introduction

Medição de CORT no plasma, saliva, ou, ocasionalmente, na urina ou fezes tem sido utilizada como um índice de stress fisiológico desde a descoberta do papel do eixo HPA em tensão 1 de Selye. Embora inúmeros artigos têm sido publicados relativos atividade HPA a situações estressantes de forma aguda, o campo tem sido dificultada pela falta de um índice simples e confiável de estresse fisiológico crônica. Este problema surge porque plasma e saliva tanto rendimento "Ponto" estimativas da actividade HPA que estão sujeitas a variação circadiana e podem ser confundidos por distúrbios ambientais. Amostras urinária e fecal produzir medidas de CORT e / ou eliminação de metabolito que abrangem um número de horas até um dia inteiro em alguns casos. Recolha de amostras múltiplas, utilizando qualquer uma destas matrizes podem fornecer um índice composto bruto de níveis CORT ao longo do tempo, no entanto, nenhuma destas abordagens fornece um índice verdadeiramente de longa duração de actividade HPA e a capacidade de resposta deste sydeter a estressores crônicos.

Medindo CORT no cabelo começou a preencher esta necessidade importante na literatura stress. Estudos iniciais por vários laboratórios demonstrou a presença de CORT em cabelo humano, mas não se investigar se os níveis de CORT cabelo alterado como uma função da tensão 2. Como o nosso laboratório tem se interessado por muitos anos na regulação do eixo HPA macaco rhesus por vários fatores sociais e comportamentais 3, nos propusemos a estabelecer e validar métodos para extração e análise de cabelo macaco rhesus 4. Com base na premissa de que CORT proveniente do sangue é lenta e continuamente incorporadas no crescimento do cabelo, o objectivo deste novo método é a utilização dos níveis de CORT derivado de cabelo como um índice de actividade HPA integrada ao longo de períodos de semanas a meses.

Vários desafios metodológicos foram encontrados no desenvolvimento do presente protocolo. Em primeiro lugar, os estudos anteriores tinham mostrado que as pequenas quantidades of circulando CORT são excretados no suor e sebo e, portanto, poderia revestir a parte externa do fio de cabelo 2. A fim de eliminar este confundir potencial, desenvolvemos um procedimento de lavagem suave que aparece para remover CORT externo, tendo um efeito mínimo sobre CORT presentes na crescente eixo do cabelo. Assim, o cabelo macaco submetidos a este procedimento (ou seja, duas lavagens de 3 min, com o isopropanol) perdeu cerca de 7-8% do teor total de CORT cabelo, e uma terceira lavagem removido menos de 1% a mais de esteróides a partir da amostra 4. Parece haver CORT mais externo em cabelo humano, uma vez que o mesmo procedimento removeu uma média do conteúdo total CORT 27% das amostras (K. Rosenberg e J. Meyer, ainda não publicados). Como o cabelo macaco, no entanto, uma lavagem adicional contido muito menos CORT (cerca de 7%) do que as duas primeiras lavagens. Portanto, os resultados de ambos macaco e cabelo humano apoiar a afirmação de que a maioria (se não todos) CORT externo pode ser removido, mantendo uma grande fracção de CORT dentro da matriz do cabelo interna. Em segundo lugar, os nossos estudos piloto também mostraram que a moagem do cabelo antes da extracção aumentou significativamente a recuperação CORT a partir da amostra, presumivelmente ao romper a matriz proteica complexa do eixo do cabelo, bem como aumentando a área de superfície disponível para a penetração do solvente. Foram desenvolvidos dois métodos de moagem diferentes, cada um deles com vantagens e desvantagens. Método 1, que utiliza um moinho de bolas, tem a vantagem de produzir o pó fino. Contudo, num moinho de esferas é um item de equipamento relativamente dispendioso e, se utilizado com frascos de moagem convencionais e as esferas, que é capaz de moer somente duas amostras de cada vez. As amostras pequenas são também difíceis de processar utilizando um moinho de bolas com frascos de moagem convencionais. Método 2, que utiliza uma beadbeater, é menos eficaz na sua capacidade de moagem. Como resultado, a recuperação média CORT é aproximadamente 10% menor usando este método em comparação com o moinho de bolas (dados não publicados). Por outro lado, um beadbeateré consideravelmente menos dispendiosa do que um moinho de bolas, 16-24 amostras podem ser moídos em uma vez, dependendo do modelo, e o método é adequado para pequenas amostras. Devido à recuperação diferencial acima mencionado, é aconselhável utilizar o mesmo método de moagem para todas as amostras de um determinado estudo.

Uma vez que as amostras de cabelo foram processados, eles são extraídos com metanol e CORT nos extractos são analisados ​​por meio de um kit comercial de EIA sensível e específico originalmente concebido para medir CORT salivar. Os procedimentos de extração e ensaio foram validados em parte, demonstrando que diluições em série de extratos de amostras de cabelo macaco rendeu leituras de AIA que se assemelhavam de perto as leituras obtidas a partir de padrões de CORT autênticos. Em seguida, mostrou que CORT cabelo (além de plasma e saliva CORT) foi sensível à grande estressor vida de uma deslocalização administrativamente mandato dos macacos para novos bairros habitacionais 4,5. O present documento fornece uma descrição detalhada dos métodos utilizados rotineiramente em nosso laboratório para processar amostras de cabelo humano e de macaco e extrair e analisar CORT de tais amostras.

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Protocol

1. Coleta de Amostras e Armazenamento

  1. Cabelo humano
    1. Fixar a todo o comprimento do cabelo a ser amostrado (até um lápis de largura em diâmetro) com uma faixa de borracha ou clipe. Cortar o cabelo o mais próximo possível do couro cabeludo possível (tomando cuidado para não cortar a pele) com um pano limpo tesoura. Nota: A área de amostragem padrão é o vértice posterior do crânio.
    2. Alguns investigadores relataram um declínio nos níveis de CORT cabelos humanos com a distância do couro cabeludo 6, que pode ser devido à lavagem da exposição repetida à água e shampoo 7 (apesar de ver Manenschijn et al. 8 e Thomson et al. 9 para resultados contrários em que não houve declínio segmentar) Para minimizar o impacto desse potencial "efeito washout", recomendamos a coleta de segmentos proximal cabelo no couro cabeludo com um comprimento não superior a 3 cm (assumindo uma taxa de crescimento média de 1 cm / mês 10, um 3 centímetros segmento contém CTRO que foi depositado ao longo de aproximadamente os últimos 3 meses). Para isso, use uma régua para medir 3 cm do primeiro corte e cortar novamente para produzir a amostra de 3 cm. Observação: Uma vez que o cabelo foi cortado em comprimento, que não é mais necessária para manter os fios no alinhamento, a menos que o estudo envolve o corte da amostra em diferentes segmentos de 1 cm de comprimento para estabelecer um calendário retrospectiva de deposição CORT durante o período de tempo antes da amostragem 6.
    3. Colocar a amostra de cabelo de uma bolsa feita de folha de alumínio, um envelope de papel limpa, ou a cerca de 15 ml com tampa de rosca de polipropileno tubo de centrífuga do tipo usado para a lavagem da amostra. Como CORT é extremamente estável no cabelo 2, as amostras podem ser armazenadas indefinidamente a -20 ° C e, se necessário, enviado durante a noite à temperatura ambiente.
    4. O procedimento de coleta de cabelo deve ser praticado de voluntários e as amostras de prática devem ser pesados ​​antes de embarcar em um estudo completo. Nota: As amostras de cabelo como small como 5-10 mg podem ser analisadas utilizando os métodos descritos aqui, embora seja desejável para recolher amostras de> 10 mg para minimizar a probabilidade de obtenção de leituras EIA abaixo do mais baixo nível CORT.
  2. Cabelo macaco
    1. Raspar o cabelo (100-250 mg) a partir da nuca usando um cortador de animais padrão. Raspar o mais próximo da pele quanto possível, tomando cuidado para não nick a pele e causar sangramento, porque os níveis de CORT sangue são extremamente elevados em relação aos encontrados no cabelo. Nota: A área do pescoço foi escolhido para a amostragem de rotina, porque geralmente é uma boa fonte de cabelo e pode ser facilmente observada para o crescimento do cabelo antes de reamostragem.
    2. Coloque a amostra de cabelo em uma bolsa feita de folha de alumínio ou a 15 ml com tampa de rosca de polipropileno tubo de centrífuga. As amostras de cabelo do macaco devem ser armazenados e transportados da mesma maneira como acima descrito para as amostras de cabelo humano.
    3. Porque o cabelo macaco, ao contrário de cabelo do couro cabeludo humano, cresce a um determinado período e depois ruaops crescimento 11, que não é geralmente possível, neste caso, ao usar a distância a partir da pele como um calendário para a deposição CORT. No entanto, se um animal pode ser amostrado mais do que uma vez (por exemplo, durante os exames periódicos de saúde de rotina), é desejável efectuar uma barbear inicial para definir um ponto de tempo de linha de base e, em seguida, reshave a mesma área, após o período de tempo desejado tenha decorrido. CORT na segunda amostra foi depositada durante o intervalo de barbear-reshave, o que permite uma atribuição precisa de conteúdo CORT da amostra a atividade do eixo HPA durante esse intervalo de 5.

2. Lavar Sample e Secagem

  1. Lavagem
    1. Coloque cada amostra de cabelo para a 15 ml com tampa de rosca de polipropileno tubo de centrífuga.
    2. Adicionar 5 ml de cromatografia líquida de alta eficiência de isopropanol (HPLC) de grau para cada tubo seguido por inversão repetida durante 3 minutos usando um rotor.
    3. Decantar o isopropanol em um recipiente de resíduos, tendo csão para não perder qualquer da amostra.
    4. Repita os passos 2.1.2 e 2.1.3, mais uma vez.
  2. Secagem
    1. Seca-se o cabelo, durante pelo menos 2-3 dias para assegurar a evaporação completa isopropanol.

3. Moagem de amostras e CORT Extração - Método 1 para amostras grandes

  1. Amostra de moagem
    1. Colocar-se a 250 mg de cabelo seco em 10 ml de aço inoxidável de moagem frasco, juntamente com uma única bola de moagem de aço inoxidável de 12 mm.
    2. Moer a amostra durante 6 min a uma velocidade de 25 Hz, utilizando um moinho de bolas.
    3. Pesar até 50 mg de cabelo em pó em uma balança analítica e, em seguida, transferi-lo para um 2,0 ml de polipropileno tubo de microcentrífuga limpo para extração CORT subseqüente.
  2. Extração CORT
    1. Adicionar 1,0 ml de metanol de grau HPLC para o tubo de microcentrífuga contendo a amostra em pó.
    2. Tapar o tubo e incubar a amostra durante 18-24 horas à temperatura ambiente com o coinversão nstant usando um rotor.
    3. Centrifugar os tubos a 14.000 rpm durante 1 min à temperatura ambiente para sedimentar o cabelo em pó.
    4. Transferir 0,6 ml do sobrenadante para um tubo de microcentrífuga de 1,5 ml limpo, tomando cuidado para não perturbar o pellet de cabelo em pó.

4. Moagem de amostras e CORT Extração - Método 2 para pequenas amostras

  1. Amostra de moagem
    1. Coloque até 60 mg de cabelo em um pré-pesado 2 ml tubo de microcentrífuga talão reforçado para bater.
    2. Pesar novamente o frasco para obter o peso da amostra.
    3. Adicionar três esferas de aço cromo 3,2 milímetros a cada frasco e depois moer a amostra durante pelo menos 2 minutos num batedor de esferas. Se a inspeção visual revela que a amostra não é suficientemente pulverizado, em seguida, executar moagem adicional para 0,5 ou 1 min. Nota: A transferência do cabelo chão é necessário neste caso, pois a extracção CORT é realizada no mesmo frasco, como moagem.
    4. Extração CORT
      1. Adicionar 1,5 ml de metanol de grau HPLC para o tubo de microcentrífuga contendo a amostra em pó.
      2. Tapar o tubo e incubar a amostra durante 18-24 horas à temperatura ambiente, com inversão constante usando um rotor.
      3. Centrifugar os tubos a 10.000 rpm durante 5 min à temperatura ambiente para sedimentar o cabelo em pó. Nota: As esferas de aço cromo permanecer no tubo com o cabelo durante os passos de extracção e centrifugação, que representa a velocidade de centrifugação mais baixa em comparação com o método 1.
      4. Transferir 1,0 ml do sobrenadante para um tubo de microcentrífuga de 1,5 ml limpo, tomando cuidado para não perturbar o pellet de cabelo em pó.

    5. A evaporação do solvente e da Amostra Reconstituição

    1. Seca-se o metanol utilizando um evaporador de vácuo ou de uma corrente de azoto gasoso, se um evaporador de vácuo não está disponível. Se um evaporador de vácuo é utilizada, o vapor de metanol pode ser presa por meiosde uma câmara de frio ou uma armadilha químico equipado com um cartucho de carvão ativado.
    2. Após a remoção do metanol, reconstituir o extracto CORT num volume apropriado de tampão de ensaio EIA (ensaio de diluente). Se os valores relativamente altos de CORT são antecipados, então, usar um volume de tampão de 0,4 ml ou mais. Se os valores relativamente baixos estão previstos, em seguida, o volume pode ser reduzido para 0,2 ml ou menos para aumentar a sensibilidade. Nota: 0,2 ml de volume é suficiente para executar aliquotas duplicadas da amostra, pelo menos, duas vezes, no caso de uma repetição da amostra é requerida.
    3. Ou ensaiar a amostra reconstituída imediatamente ou congelar a -20 ° C para análise posterior. Nota: Se a amostra reconstituída é congelada, é importante para evitar a sublimação durante o período de congelamento desde uma alteração no volume da amostra irá levar a um valor CORT falso quando os cálculos finais são realizadas.

    6. CORT Ensaio e conversão de dados

    1. Analise os extratos de cabelo paraCORT usando uma enzima imunoensaio de alta sensibilidade kit (EIA). Nota: Se estiver usando um kit comercial salivar CORT EIA, siga as recomendações do fabricante, conforme especificado no folheto do kit, exceto que as amostras de teste será alíquotas duplicadas de cada extrato reconstituído cabelo em vez de amostras de saliva.
    2. Prepare um controle de qualidade (QC) extrato de cabelo para uso em cada ensaio.
      1. Coletar uma série de amostras de cabelo extras e quer processá-los individualmente como nas etapas 4.1 e 4.2 ou da piscina-los para grande amostra de transformação como nos passos 3.1 e 3.2.
      2. Evapora-se o solvente e reconstituir os extractos como nos passos 5.1 e 5.2, em seguida, reunir os extractos reconstituídos a partir de várias amostras individuais ou reunidos.
      3. Alíquota um volume adequado do extracto reconstituído reunidas (por exemplo, 0,10 ml) em tubos de microcentrífuga individuais e congelar para uso posterior.
      4. Descongele e executar uma alíquota QC em duplicado em cada microplaca imunoensaio para fornecer uma referência valor CORT para verificar a qualidade de cada execução.
      5. Um coeficiente de intra-ensaio de variação (CV; definida como o desvio padrão dividido pela média de um conjunto de valores de amostra) pode ser calculada por meio da análise de 10-12 QC poços no mesmo ensaio, ao passo que um inter-ensaio pode ser calculada usando os valores de QC através de um grupo de pistas. Se um software de leitor de microplacas calcula um CV, nos alvéolos repetidos, representando cada extrato de cabelo, em seguida, um método alternativo para a determinação intra-ensaio é calcular a média desses valores de CV individuais em toda a placa.
      6. Se qualquer extracto da amostra produz uma leitura maior do que o padrão mais elevado CORT no EIA, em seguida, uma outra parte alíquota do extracto é diluído com um volume adequado de tampão de ensaio e a leitura EIA subsequente é corrigido para o factor de diluição. As amostras também são rotineiramente reanalisados ​​se o CV, nos alvéolos repetidos é> 10%.
      7. Porque kits CORT EIA são projetados para medir CORT values em amostras de líquidos, tais como a saliva ou o plasma, a saída do suporte lógico do leitor de microplacas deve ser convertido em valor de CORT por unidade de peso de cabelo em pó. A fórmula a seguir converte saída ensaio em mg / dl para CORT pg por cabelo mg:
        (A / B) * (C / D) * E * 10.000 = F
        onde A = ug / dl a partir da saída de ensaio, B = peso (em mg) de cabelo sujeita a extracção, C = vol. (Em ml) de metanol para o cabelo em pó; D = vol. (Em ml) de metanol recuperado a partir do extracto e, subsequentemente, secou-se para baixo, E = vol. (Em ml) de tampão de ensaio utilizado para reconstituir o extracto seco, e F = valor final da concentração de CORT cabelo em pg / mg.

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Representative Results

A Figura 1 mostra a impressão a partir de um conjunto representativo de amostras de cabelo humano (adulto masculino e feminino) sujeitos humanos processados ​​usando o método 2 de moagem e extração. O software de computador foi utilizada para gerar a saída de dados e para se ajustar uma curva sigmoidal de quatro parâmetros para os padrões CORT (Figura 2). Os entre-bem currículos deste prato variou 0,01-5,73%, com um intra-ensaio média de 1,34%. O CV inter-ensaio determinada usando os valores de QC provenientes de nove ensaios recentes de cabelo humano foi 4,41%. As 37 amostras analisadas nesta placa originou uma gama de valores de CORT cabelo 3,1-650 pg / mg (mediana = 10,2 pg / mg; média ± DP = 36,0 ± 110 pg / mg).

Método 1 é utilizado no nosso laboratório para processar amostras de cabelo a partir de primatas não humanos e outros animais de grande porte. Um ensaio representativo de cabelo macaco rhesus adultos (na maior parte das fêmeas) originou uma gama de valores de CORT 50,1-102 pg / mg (mediana = 75,0; média ± DP= 75,8 ± 14,0 pg / mg). A média CV intra-ensaio deste ensaio foi de 2,08%, e o CV inter-ensaio determinada usando os valores de QC provenientes de nove ensaios recentes cabelo macaco foi de 4,63%.

Figura 1A
Figura 1. Produção de software para um ensaio CORT cabelo humano representativo. Os poços duplicados são como segue: S1-S6 - CORT padrões que variam de 0,012 ng / dl (S6) a 3,0 ug / dl (S1); S7 - 0 poços CORT; B1 - ligação (NSB) poços não específicos que não possuem anti-CORT anticorpo (o software automaticamente subtrai a média densidade óptica NSB valor [OD] de todas as outras leituras OD); C1 e C2 - calibradores de alta e baixa CORT fornecidas pelo fabricante; T1 - QC;
T2-T38 - amostras de teste. De C1 a T38, o valor superior em cada célula da matriz é o valioso OD medido e a partir da cavidade correspondente, e o valor mais baixo na célula do lado esquerdo do par é o valor CORT em ug / dl calculado a partir do valor médio da densidade óptica. Note-se que as amostras T9 e T31 produziu leituras acima do mais alto padrão CORT. Como resultado, ambas as amostras foram posteriormente diluído 4 vezes no diluente de ensaio e novamente analisadas. Os valores de reanálise foram usados ​​após a correção para o fator de diluição. Clique aqui para ver imagem ampliada.

Figura 2
Figura 2. Curva padrão de valores de OD em função da concentração log CORT para o mesmo ensaio de cabelo humano. O valor de R-quadrado mostrado no painel A é o bem calculada de ajuste de curva para os padrões./ 50882/50882fig2highres.jpg "target =" _blank "> Clique aqui para ver imagem ampliada.

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Discussion

O procedimento CORT cabelo acima descrito é simples de realizar, é relativamente barato, faz uso de produtos químicos facilmente disponíveis, reagentes e material, e requer equipamento que, com uma excepção, é provável que esteja presente em um laboratório analítico típico. A excepção é um aparelho de moagem tal como um moinho de bolas ou um mini-beadbeater. Notamos que alguns grupos de pesquisa mediu amostras de cabelo em pequenos fragmentos de aproximadamente 1 mm de comprimento 12, mas com base em nossas observações, recomendamos a realização de moagem em vez de picar, se possível. Outra área de variação metodológica na literatura envolve ou não lavar o cabelo antes da extração CORT 13 anos, e em caso afirmativo, quais as condições de lavagem de usar. Se a lavagem não é realizada, então se arrisca a possibilidade de que o extrato conterá não só CORT incorporou lentamente ao longo das semanas ou meses de crescimento do cabelo, mas também suor e / ou derivados de CORT sebo depositado recentemente ema superfície do cabelo. Estudos sobre amostras de ursos polares apoiar a existência de duas frações CORT no cabelo: uma fração fracamente ligado removível por breve lavagem isopropanol de cabelo intacto que, presumivelmente, representa principalmente a contaminação da superfície, e uma fração mais firmemente ligado que é acessível por uma considerável extracção de metanol de As amostras de cabelo em pó 14. A mesma conclusão pode ser tirada dos valores decrescentes de CORT extraídos de macaco e cabelo humano por lavagem isopropanol repetida (ver Introdução). Por outro lado, se a lavagem é realizada, em seguida, a escolha de solventes e condições de lavagem pode ter um impacto significativo sobre os valores CORT resultantes. A Society of Testing cabelo publicou diretrizes para a seleção de um solvente adequado para minimizar o inchaço e cabelo potencial de eluição de solutos a partir do interior da matriz do cabelo durante o processo de lavagem 15. Embora essas recomendações foram desenvolvidas para aplicação em testes de drogas no cabelo, eles são relevant para análise de esteróides também.

Medindo CORT no cabelo, em vez de plasma ou saliva oferece uma série de vantagens 2. Mais importante ainda, esta abordagem fornece um biomarcador de níveis de CORT integrados durante períodos de semanas a meses que não é influenciado pelo tempo do dia em que as amostras são coletadas ou por exposição ao estresse breve antes da coleta. Coleção de cabelo é não-invasivo, embora a amostragem de algumas espécies de animais, como macacos rhesus ou ursos pode exigir anestesia do assunto por razões de segurança. Outra vantagem é que CORT é extremamente estável no cabelo em comparação com outras matrizes de amostra, o que permite a análise de amostras históricas ou arquivo, mesmo que tenham sido armazenadas à temperatura ambiente durante um longo período de tempo. Finalmente, os níveis de CORT em segmentos de cabelo humano cortadas sucessivamente maiores distâncias do couro cabeludo, por vezes, têm sido utilizadas para criar um calendário retrospectiva da actividade HPA ao longo do tempo. Em tais casos é especially importante estar ciente do efeito de "washout" mencionado anteriormente produzido por repetidas lavagens do cabelo. Apesar de alguns estudos não conseguiram replicar esse efeito 8,9, vale a pena notar que nesses estudos as amostras não foram lavados antes da extração metanol. Esta diferença metodológica importante pode ajudar a explicar por que os níveis de CORT cabelo não diminuem com a distância do couro cabeludo.

Algumas limitações da abordagem CORT cabelo também deve ser mencionado. Em primeiro lugar, esta abordagem não pode detectar alterações na ritmicidade circadiana da atividade do eixo HPA (como visto em alguns pacientes deprimidos) ou a resposta despertar CORT. Cabelo níveis de CORT também pode não detectar o impacto da relativamente breves estressores que ocorreram durante o período de hormônio incorporação. Assim, esta abordagem deve ser pensado como um complemento para medições de saliva e / ou CORT plasma, e não como uma substituição para tais medições. Em segundo lugar, ao passo que o uso de CORT cabelo vaiprovável ser de especial valor para pesquisadores interessados ​​em estressores psicossociais e ambientais, é importante ter em mente que elevou a atividade do eixo HPA pode ocorrer sob uma variedade de condições, incluindo o exercício físico, alterações metabólicas e doenças infecciosas. Em terceiro lugar, ao passo que existem dados de ambos os seres humanos e os macacos que apoiam a hipótese de que CORT cabelo é derivado principalmente da corrente sanguínea 2, esta hipótese ainda não foi comprovada. Com efeito, Ito e colegas 16 demonstraram a existência de um sistema de HPA-funcional como no microdissecadas folículos capilares humanos mantidos em cultura de órgãos. O grau em que os folículos capilares contribuir para a CORT medido no eixo do cabelo permanece desconhecido nesta altura.

Em apenas alguns anos desde a sua criação como um novo biomarcador da atividade do eixo HPA, cabelo CORT tem sido usado em uma ampla variedade de aplicações em inúmeras espécies. Muitas destas aplicações são abrangidas várias grandes themes destinadas a determinar como atividade HPA longo prazo está relacionado ao estresse crônico, distúrbios endócrinos, como a doença de Cushing, ou desordens neuropsiquiátricas, como transtorno de estresse pós-traumático 2,17-19. Outros estudos usaram CORT cabelo para examinar a função do eixo HPA em relação ao temperamento de comportamento, desenvolvimento normal, a influência dos fatores de desenvolvimento, como as experiências da primeira infância em seres humanos ou diferentes condições de criação em macacos, a conservação ambiental de animais silvestres de vida e investigação retrospectiva de amostras históricas ou de arquivamento. Espécies estudadas até o momento com relação a CORT cabelo incluem humanos, várias espécies de primatas não-humanos (macacos, macacos e babuínos), cães, gatos, bovinos, cavalos, e várias espécies de ursos. É provável que o uso de CORT cabelo para avaliar a actividade de HPA a longo prazo, quer para investigar a resposta fisiológica ao stress crónico, ou para tratar outras questões experimentais, continuará a expand e para ser aplicado a uma gama ainda maior de espécies.

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Disclosures

Os autores não têm conflitos de interesse a declarar.

Acknowledgments

Agradecemos Kymberlee O'Brien, Celia Moore e Edward Tronick (Departamento de Psicologia da Universidade de Massachusetts, Boston) para fornecer as amostras de cabelo humano analisadas neste estudo, e Stephen Suomi e Amanda Dettmer (Laboratório de Etologia Comparada, NICHD) para fornecer as amostras de cabelo macaco rhesus. Desenvolvimento inicial e continuada utilização deste método tem sido apoiado pelo NIH RR11122 para MAN

Materials

Name Company Catalog Number Comments
HPLC-grade isopropanol Fisher A451
HPLC-grade methanol Fisher A452
Salivary cortisol assay kits Salimetrics 1-3002 See manufacturer's kit insert for information on assay sensitivity and specificity
15 ml Polypropylene screw-cap centrifuge tubes Max Scientific 10-9151
1.5 ml Safe-Lock microcentrifuge tubes Fisher 05-402-25
2.0 ml Safe-Lock microcentrifuge tubes Fisher 05-402-7
2.0 ml XXTuff reinforced microvials BioSpec 330TX Use with mini-beadbeater
3.2 mm chrome-steel beads BioSpec 11079132c Use with mini-beadbeater
10 ml stainless steel grinding jars Retsch 02.462.0061 Use with mixer mill
12 mm stainless steel grinding balls Retsch 05.368.0037 Use with mixer mill
Savant activated carbon cartridge Fisher DTK120R Use with Savant chemical trap
Rotator for 15 ml centrifuge tubes Fisher S02135
Rotator for microcentrifuge tubes Fisher NC9854190
Benchtop centrifuge for microcentrifuge tubes Fisher 13-100-675
MM 200 mixer mill Retsch 20.746.0001
Mini-Beadbeater 16  BioSpec 607
Savant DNA Speedvac Fisher DNA120-115
Savant refrigerated vapor trap Fisher RVT400-115
Savant chemical trap Fisher SCT120 Alternative to refrigerated vapor trap
Microplate reader
Microplate washer
Microplate mixer
Multichannel pipettor
Analytical balance

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Protocolo Básico Edição 83 cortisol o eixo hipotálamo-hipófise-supra-renal cabelo stress seres humanos macacos
Extração e Análise de Cortisol de cabelo humano e do macaco
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Meyer, J., Novak, M., Hamel, A., Rosenberg, K. Extraction and Analysis of Cortisol from Human and Monkey Hair. J. Vis. Exp. (83), e50882, doi:10.3791/50882 (2014).

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