UNIVERSIDAD DE SANTANDER - UDES PROGRAMA MEDICINA VETERINARIA INMUNOLOGIA Y VIROLOGIA VETERINARIA DOCENTE: JOHN JAIRO URIBE GONZALEZ-BACTERIOLOGO. PRACTICA N° 2 TECNICAS DE IMUNODIAGNOSTICO OBJETIVO: Conocer las diferentes técnicas de inmunodiagnóstico de utilidad clínica en medicina veterinaria. Describir cada una de las técnicas de inmunodiagnóstico y sus características en cuanto a sensibilidad y especificidad. MARCO TEORICO: La respuesta inmune puede emplearse de dos maneras para diagnosticar una enfermedad. Los anticuerpos específicos pueden utilizarse para detectar e identificar un antígeno de interés. Estos antígenos pueden estar asociados con un agente infeccioso o simplemente ser moléculas que es necesario localizar o cuantificar. Segunda, es posible determinar si un animal ha estado expuesto previamente a un agente infeccioso mediante la detección de anticuerpos específicos en su suero. Esto establecería un diagnostico o determinaría el grado de exposición de una población a ese agente. La medición de las interacciones antígeno-anticuerpo con fines diagnósticos se denomina serología. Las técnicas serológicas se clasifican en tres amplias categorías, la primera integrada por las pruebas de unión primaria que mide directamente la unión antígeno anticuerpo, algunas de estas pruebas son el enzimoinmunoanalisis (ELISA) y el radioinmunoanálisis (RIA). Las pruebas de unión secundaria miden el resultado de la interacción antígeno – anticuerpo in vitro, estas pruebas son normalmente menos sensibles que las pruebas de unión primaria, pero son fáciles de realizar o requieren tecnología más sencilla. Las pruebas in vivo, la tercera categoría mide el efecto protector real de los anticuerpos en un animal. REACTIVOS PARA PRUEBAS SEROLOGICAS. SUERO: la fuente más común de anticuerpos es el suero obtenido de la sangre coagulada, el suero puede almacenarse congelado y analizarse cuando sea conveniente. Si es necesario puede suprimirse la actividad del complemento calentándolo a 56°C por 30 min. ANTIGLOBULINAS: Son proteínas complejas con gran capacidad antigénica, se obtienen de la inoculación de inmunoglobulinas en conejos; este, responderá produciendo anticuerpos específicos contra la inmunoglobulina inoculada, dependiendo de la inmunoglobulina inoculada es posible producir anti globulinas específicas frente a toda clase de inmunoglobulinas. ANTICUERPOS MONOCLONALES: Un anticuerpo monoclonal es un anticuerpo homogéneo producido por una célula híbrida producto de la fusión de un clon de linfocitos B descendiente de una sola y única célula madre y una célula plasmática tumoral. Son anticuerpos idénticos porque son producidos por un solo tipo de célula del sistema inmune, es decir, todos los clones proceden de una sola célula madre. Es posible producir anticuerpos monoclonales que se unan específicamente con cualquier molécula con carácter antigénico. PRUEBAS DE UNION PRIMARIA Las pruebas de unión primaria se realizan permitiendo que el antígeno y el anticuerpo se combinen y midiendo después los inmunocomplejos formados. Para ello uno de los reactivos debe marcarse químicamente. Se han empleado como marcadores en estas pruebas los radioisótopos, colorantes fluorescentes o fluorocromos, materiales coloidales o enzimas. RADIOINMUNOANALISIS (RIA): Los ensayos que utilizan radioisótopos como marcadores tienen la ventaja de ser extremadamente sensibles. Por otra parte, los sistemas de detecion de isotopos son costosos, combinados con el riesgo de la radioactividad y la necesidad de eliminar material radioactivo con la máxima seguridad, hace que estas técnicas sean utilizadas en ensayos altamente sensibles. RIA PARA DETECCION DE ANTICUERPOS: los discos de celulosa impregnados de antígeno se sumergen en el suero a analizar, de manera que cualquier anticuerpo específico se une al antígeno. Después de lavar para eliminar los anticuerpos sin unir, el disco se sumerge en una solución que contiene anti globulina marcada con un isotopo radioactivo. La cantidad de radiactividad que emite el disco es una medida del nivel de actividad del anticuerpo específico del suero. INMUNOFLUORESCENCIA Los colorantes fluorescentes o fluorocromos se emplean con frecuencia como marcadores en las pruebas de unión primaria, la más importante de estas pruebas es la isotiocianato de fluoresceína (FITC) un compuesto amarillo que puede unirse químicamente a los anticuerpos sin afectar su reactividad, cuando se aplica una luz ultravioleta invisible o una luz azul a 290 y 145 nm, el FITC reemite una luz visible de color verde brillante, que puede verse con un microscopio de fluorescencia fácilmente. Los anticuerpos marcados con FITC se usan en pruebas directas e indirectas. Las pruebas directas se emplean para identificar la presencia de un antígeno en una muestra de tejido, el anticuerpo especifico contra el antígeno se marca primero con FITC, un corte de un tejido que contenga el microorganismo se fija en un portaobjeto de vidrio, se incuba con el antisuero marcado y se lava para eliminar cualquier anticuerpo no unido, cuando se examina la iluminación de campo oscuro en un microscopio con luz ultravioleta, el microorganismo al que se une el anticuerpo marcado, presentara un brillo fluorescente. La inmunofluorescencia indirecta se utiliza para detectar anticuerpos en el suero o para identificar antígenos específicos en los tejidos o cultivos tisulares. Para medir los niveles de anticuerpos se emplea el antígeno presente en un frotis, colocado sobre un portaobjeto, este se incuba con el suero sospechoso de contener anticuerpos frente a este antígeno. Después se lava el suero quedando solo los anticuerpos específicos unidos al antígeno, estos anticuerpo se observan, incubando el frotis con una anti globulina marcada con FITC, cuando se elimina la anti globulina marcada sin unir mediante lavados y se examina el portaobjeto, la presencia de fluorescencia indica que hay anticuerpos en el suero analizado. INMUNOCROMATOGRAFIA Técnica que permite que una solución antigénica fluya a través de una banda porosa. Mientras fluye la solución, primero pasa a través de una zona donde se encuentra con el anticuerpo marcado desecado, al que solubiliza y con el que forma inmunocomplejos. Este anticuerpo esta marcado con oro o selenio coloidal (banda rosa o azul). El líquido fluye a través de una zona de detección que contiene el anticuerpo frente al antígeno, inmovilizado en la tira porosa, que captura a los inmunocomplejos. En un resultado positivo se desarrolla una zona rosa o azul en la zona de detección. PRUEBAS DE UNION SECUNDARIA Las reacciones entre antígeno y anticuerpo normalmente se sigue de una reacción secundaria. Así, si los anticuerpos se combinan con antígenos solubles en solución, los inmunocomplejos resultantes pueden precipitar. Los anticuerpos unidos a antígenos particulados pueden hacer que formen grumos o aglutinen. Si un anticuerpo puede activar la vía clásica del complemento, y el antígeno esta sobre la superficie celular, puede provocar lisis celular. PRUEBAS DE PRECIPITACION Al mezclar cantidades suficientes de Ag soluble con Acs específicos, la interacción Ag-Ac puede dar lugar a una red capaz de ser visualizada como un precipitado. Esa red de la que hablamos, no es otra cosa que grandes complejos inmunes (CI) formados por la interacción Ag-Ac. Tal como se observa en la figura, cuando se agregan concentraciones crecientes de Ag soluble a una cantidad fija de suero conteniendo Acs específicos, a medida que la cantidad de Ag agregado aumenta, la cantidad de precipitado se incrementa hasta alcanzar un máximo, luego del cual declina. En un extremo de la curva de precipitación, cuando se agregan pequeñas cantidades de Ag, los CI se forman en exceso de Ac. En el otro extremo, al agregar grandes cantidades de Ag, los CI se forman en exceso de Ag siendo pequeños y probablemente constituidos por una molécula de Ac y dos de Ag. Entre estas dos situaciones extremas se encuentra la zona de equivalencia, en donde la relación Ag-Ac permite la formación de grandes redes de CI que precipitan. INMUNODIFUSION Esta técnica permite cuantificar de manera sencilla y económica inmunoglobulinas de isotipo G, M y A o antígenos solubles (C3, C4, transferrina, etc) presentes en muestras biológicas. La técnica se basa en la difusión de la muestra conteniendo el antígeno a medir (inmunoglobulinas o antígenos solubles) en una matriz semisólida de agar en la que se encuentra disuelto el Ac específico. La muestra biológica se introduce en los orificios cilíndricos excavados en el agar y a medida que el antígeno difunde en forma radial, se alcanza la relación Ag-Ac que permite la formación precipitados visibles. Una vez finalizada la difusión se mide el radio (R) de los precipitados que es proporcional a la concentración de antígeno (C). La concentración de proteína en la muestra biológica (Cx) se calcula realizando una curva de calibración utilizando muestras patrones de concentración conocida. AGLUTINACION Las reacciones de aglutinación, tal como vimos para las reacciones de precipitación, involucran una interacción secundaria entre Ag-Ac que llevará a la aparición de un aglutinado que se visualiza como grumos. Los principios fisicoquímicos que gobiernan la formación de estos aglutinados son los mismos que gobiernan la formación de un precipitado. La gran diferencia entre las reacciones de precipitación y las reacciones de aglutinación son las características del antígeno: mientras que en las reacciones de precipitación se emplean antígenos solubles, en las reacciones de aglutinación el Ag es particulado. Con un Ag soluble, también es posible diseñar una reacción de aglutinación gracias a que es posible utilizar distintas partículas (partículas inertes o glóbulos rojos) y realizar un pegado químico o fisicoquímico del Ag soluble a dichas partículas, generando de esa manera un “Ag particulado” útil para fines diagnósticos. Considerando que es posible inmovilizar muchos tipos diferentes de proteínas a distintos tipos de partículas inertes, es posible clasificar las reacciones de aglutinación pasiva en: Reacciones de aglutinación pasiva directa; o Reacciones de aglutinación pasiva reversa. Las reacciones de aglutinación directa se basan en la sensibilización de la partícula inerte con el Ag, por lo que resultan útiles para la detección y titulación de Ac en distintos fluidos biológicos. Las reacciones de aglutinación reversa se basan en la inmovilización del Ac (en general, se inmoviliza un anticuerpo monoclonal –AcMo-) en la superficie de la partícula inerte, siendo este tipo de reacciones particularmente útiles para la detección de Ag en distintas muestras biológicas. TITULACION Aunque la detección de anticuerpos o antígenos es suficiente, normalmente es deseable cuantificar la reacción. Una manera de medir los niveles de anticuerpos específicos es mediante una titulación. El suero que se analiza se diluye en una serie de concentraciones decrecientes y cada una de ellas se analiza en busca de actividad. El reciproco de la dilución mas alta que da una respuesta positiva se denomina titulo y proporciona una estimación de los anticuerpos de ese suero. En determinadas muestras en las que existe una gran cantidad de Ac es posible que a diluciones bajas (es decir, a altas concentraciones de suero) no se observe aglutinación. Este fenómeno se denomina efecto “prozona” y se debe a que en exceso de Ac se forman preferentemente complejos Ag-Ac solubles (como los formados en la zona de exceso de Ac en la curva de precipitación). En este caso, el título de Ac sigue siendo la máxima dilución de suero que produce aglutinación visible. PREINFORME 1. 2. Investigar diferentes pruebas de unión primaria y secundaria como ELISA, western blot, inmunofiltracion y citometria de flujo. Describa las diferentes aplicaciones diagnosticas y clínicas que tienen las pruebas de unión consultadas. MATERIALES: Pruebas de inmunocromatografia (prueba de gravidez y hemoglobina glicosilada) Puntas amarillas y azules para micro pipetas. Micro pipetas de 5 – 50 y 10 – 100 micro litros. Tubos de ensayo Muestras de sangre con EDTA Muestras de suero palillos solución salina Cámara húmeda Alcohol, torundas de algodón, tubos tapa roja y agujas sistema al vacio. Prueba de antiestreptolisina O, VDRL, Rosa de bengala. PROCEDIMIENTO: Realizar ven punción: Obtener muestra de suero de paciente problema. Tecnica de inmunocromatografia: Colocar una gota 50 micro litros de suero problema en el porta muestra con el que cuenta la columna de inmunocromatografia, dejar correr el suero por la superficie porosa, realizar lectura 5 minutos después de la adición de la muestra. Técnica de precipitación: Colocar una gota 50 micro litros de suero problema en un portaobjetos previamente identificado, adicionar una gota de reactivo VDRL, con el dispensador con el que cuenta el kit de reactivo, mezclar en un agitador de mazzini por 4 minutos a una velocidad de 180 rpm y observar resultados. Técnica de precipitación por inmunodifusion radial: Marque en el disco de inmunodifusion el pozo a utilizar por su grupo de trabajo, tomar 10 micro litros de muestra de suero y dispensarla en el pozo seleccionado. Colocar el disco en una cámara húmeda durante 24 horas, observar la presencia o ausencia de líneas de precipitación por el complejo antígeno anticuerpo visible. Técnica de aglutinación: En muestras bovinas sospechosas, realizar la separación del suero mediante centrifugación. Marcar tres sitios de muestras distribuidos para control negativo, positivo y muestra de suero problema. Colocar una gota del reactivo de rosa de bengala sobre cada uno de los controles y suero, con un aplicador de madera realizar una mezcla de ambos reactantes (suero y antígeno) extendiendo la muestra en un amplio círculo sobre la cuadricula, sin exceder los limites delineados. Mover manualmente la placa en forma giratoria. Dejar reposar la placa sobre el mesón por 1 minuto y realizar la lectura. Técnica de aglutinación para ASTOS: Obtenga suero de un paciente, Marcar tres sitios de muestras distribuidos para control negativo, positivo y muestra de suero problema. Colocar una gota del reactivo de ASTOS sobre cada uno de los controles y suero, con un aplicador de madera realizar una mezcla de ambos reactantes (suero y antígeno) extendiendo la muestra en un amplio círculo sobre la cuadricula, sin exceder los limites delineados. Mover manualmente la placa en forma giratoria o siga las instrucciones de agitación mecánica indicadas en el inserto de la prueba. Realizar lectura. Tecina de dilución: Tomar y marcar 8 tubos de ensayo o una tarjeta con las diluciones a realizar. Colocar una gota de suero problema de 50 micro litros y adicionar 50 micro litros de solución salina dilución 1:2, colocar en el pocillo siguiente una gota de la dilución 1:2 y adicionar una gota de 50 micro litros de solución salina dilución 1:4, realizar el mismo procedimiento hasta una dilución 1:128, agregar reactivo de VDRL en cada una de las diluciones realizadas, mezclar con un palillo. Mover manualmente la placa en forma giratoria o siga las instrucciones de agitación mecánica indicadas en el inserto de la prueba. Realizar lectura, anotar la dilución hasta donde se observa la prueba positiva. ANALISIS DE RESULTADOS. CAUSAS DE ERROR. CONCLUSIONES. BIBLIOGRAFIA.