Prueba de activación de basófilos es una potente herramienta para la detección de IgE-dependiente de las alergias<em> In vitro</em>. En este caso, un protocolo optimizado para la prueba de activación de basófilos se utiliza para investigar hipersensibilidad a la droga. Un método para la producción eficiente de proteínas covalentes drogas conjugados y su caracterización físico-química se describe.
Las reacciones de hipersensibilidad contra los no-esteroides anti-inflamatorios no esteroideos (AINE) como propifenazona (PP) y diclofenaco (DF) se puede manifestar como Tipo I-reacciones alérgicas de tipo 1. En la práctica clínica, el diagnóstico de hipersensibilidad a la droga se lleva a cabo principalmente por la historia del paciente, como prueba de la piel no es fiable y las pruebas de provocación oral tiene riesgos que amenazan la vida para el paciente 2. Por lo tanto, la evidencia de un activo subyacente mediada por IgE mecanismo patógeno es difícil de obtener.
A continuación, presentamos un método in vitro basado en el uso de los basófilos humanos derivados de la droga hipersensibles pacientes que imita la reacción alérgica efectoras en vivo. Como los basófilos de pacientes alérgicos a las drogas llevan moléculas de IgE específica para el medicamento culpable, que se activan al entrecruzamiento de los receptores de IgE y la liberación alérgica moléculas efectoras. La activación de basófilos puede ser controlada por la determinación de la regulación al alza de la expresión de superficie CD63 por citometría de flujo 3.
En el caso de fármacos de bajo peso molecular, los conjugados están diseñados para permitir la reticulación IgE receptor en los basófilos. Como se muestra en la Figura 1, dos representantes de los AINE, PP y el DF, se unen covalentemente a la albúmina sérica humana (HSA) a través de un grupo carboxilo que reacciona con el grupo amino primario de los residuos de lisina. DF lleva un grupo carboxilo intrínseca y, por tanto, se puede utilizar directamente 4, mientras que uno que contiene un grupo carboxilo derivados del PP tuvo que ser organochemically sintetizado antes del estudio 1.
El grado de acoplamiento de los compuestos de bajo peso molecular de la molécula de proteína transportadora y su distribución espacial es importante para garantizar la reticulación de dos moléculas del receptor IgE. El protocolo aquí descrito se aplica de alto rendimiento-tamaño de cromatografía de exclusión (HPSEC) equipado con un índice de refracción secuencial (RI) y ultravioleta (UV) del sistema de detección para la determinación del grado de acoplamiento.
A medida que la metodología descrita se puede aplicar a otras drogas, la prueba de activación de basófilos (BAT) tiene el potencial de ser utilizado para la determinación de IgE-mediada por mecanismos de hipersensibilidad a la droga. En este sentido, determinar PP hipersensibilidad mediada por IgE y la hipersensibilidad DF como no-IgE-mediada por BAT.
MTD es una bien establecida, aunque todavía no se utilizan habitualmente método para el diagnóstico de la enfermedad mediada por IgE alérgica 6,7. De hipersensibilidad a la droga, sin embargo, su aplicabilidad es comprometido como compuestos de bajo peso molecular no son capaces de entrecruzar los receptores de IgE, un requisito previo para la activación de basófilos 8. Por lo tanto, los medicamentos en investigación deben ser covalentemente a las proteínas de soporte adecuado (por ejemplo, HSA). Es importante destacar que el grado de acoplamiento (es decir, número de moléculas de fármaco por proteína transportadora), debe ser controlada para garantizar la actividad inmunológica (es decir, receptores de IgE entrecruzamiento) de los conjugados. En teoría, dos haptenos por molécula portadora debe ser suficiente para el receptor de IgE entrecruzamiento y un mínimo de cinco moléculas DF por HSA se ha demostrado para activar la liberación de mediadores en un ensayo basado en células 4. Ambos conjugados, PP-HSA y HSA-DF, se ha determinado que muestran un grado de acoplamiento suficientemente alta (HPSEC) y que se inmunológicamente activas haciendo que los reactivos adecuados para su uso en las mejores técnicas disponibles. Otro problema puede ser que los metabolitos de las drogas puede jugar un papel, como un metabolito de la droga en lugar de los padres puede causar la reacción de hipersensibilidad. En el caso del DF, esta posibilidad ha sido evaluada en detalle con anterioridad utilizando cinco Fase I los principales metabolitos, y una variante de conexión 4. Entre los factores importantes para el dominio de la técnica descrita son la calidad de la muestra de sangre (<12 horas desde la extracción de sangre, el número de basófilos detectado> 500) y la optimización de las condiciones de estimulación (tiempo, dosis). Además, las llamadas no respondedores que ni siquiera reaccionan con el control positivo (anticuerpo dirigido contra el receptor de IgE) tienen que ser identificados. Por lo tanto, los criterios de validación que incluye un anticuerpo anti-FcεRI como control positivo. Una ventaja importante del uso de conjugados de drogas es el hecho de que parece no tóxico en contraste con las drogas puras, como se muestra para DF-HSA conjugado por la co-estimulación con anti-FcεRI de anticuerpos en las mejores técnicas disponibles 4. Pura DF, por el contrario, muestra efectos citotóxicos a una concentración de 1,25 mg / ml causando problemas con la interpretación de las mejores técnicas disponibles 9. En general, las pruebas de citotoxicidad potencial es altamente recomendable para todos los conjugados de las drogas de nueva producción.
En este caso, hemos demostrado el potencial de la PP-HSA conjugado utilizado en las mejores técnicas disponibles para revelar hipersensibilidad mediada por IgE. Por el contrario, DF hipersensibilidad no está asociado con IgE demostrada por la falta de activación de basófilos en respuesta a DF-HSA conjugado. Es importante destacar que, en caso de duda respecto a un mecanismo mediado por IgE, conjugados tienen que ser evaluados para la actividad inmunológica de los sistemas de ensayo in vitro basados en células como se ha demostrado para DF 4.
Usando la configuración descrita de conjugar fármacos de bajo peso molecular de forma covalente a una proteína portadora moléculas adecuadas de una serie de reacciones de hipersensibilidad contra las drogas, incluidos los antibióticos, a otros AINEs, medios de contraste radiológico, relajantes musculares, anestésicos, etc puede ser investigado por una participación de un mediada por IgE mecanismo. Por lo tanto, las mejores técnicas disponibles pueden servir como una adición a los métodos existentes para el diagnóstico (pruebas cutáneas, pruebas de provocación oral).
The authors have nothing to disclose.
Este trabajo fue financiado por el Fondo Científico de Austria (FMF) conceder P18820-B13.
Ética declaración:
El estudio fue aprobado (PLUS_Ethik_090514) por el Comité Ético de Experimentación con seres humanos y / o animales en la Universidad de Salzburgo cumplir con los Declaraction Helsinki revisada en 1983 y todos los pacientes participantes dieron su consentimiento informado por escrito.
Name of the reagent/device | Company | Catalogue number | Comments |
---|---|---|---|
2-(N-Morpholino)ethanesulfonic acid | Sigma | M3671 | – |
7.8 x 300 mm TSK Gel -G2000SWXL column | Tosoh Bioscience | 08540 | – |
BD FACSCanto II | Becton Dickinson | 338962 | – |
Bench top centrifuge | Sigma | – | – |
Diclofenac sodium salt | Sigma | D6899 | – |
EDTA-Vacutainer | Becton Dickinson | 368589 | – |
Flow2 CAST Kit | Bühlmann Laboratories | FK-CCR | Effective June 14, 2011 Flow2 CAST kit is now Flow CAST |
HP1100 HPLC system | Hewlett Packard | – | – |
Human Serum Albumin | Sigma | A9511 | – |
Laboratory centrifuge | Eppendorf | – | – |
N-Ethyl-N’-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride (EDC) | Sigma | E6383 | – |
PBS tablets | AppliChem | A9199 | – |
Propyphenazone derivative | Department of Molecular Biology, University of Salzburg, Austria | – | – |
Shaker | Eppendorf | – | – |
Sodium azide | Sigma | S8032 | – |
Sodium chloride (NaCl) | Sigma | S1679 | – |
Sodium hydrogen carbonate | Sigma | 90421C | – |
Sodium hydroxid | Sigma | S5881 | – |
Sodium phosphate | Sigma | 342483 | – |
Triple detector array | Viscotek | TDA302 | – |
Personal BioVortex V-1 plus | Peqlab | 90-V-1 | – |
Water bath 1012 | GFL | 1012 | – |