De test d'activation des basophiles est un outil puissant pour la détection des allergies IgE-dépendante<em> In vitro</em>. Ici, un protocole optimisé pour le test d'activation des basophiles est utilisée pour étudier hypersensibilité médicamenteuse. Une méthode pour la production efficace de covalentes drogue-protéine conjugués et leur caractérisation physico-chimique est décrite.
Des réactions d'hypersensibilité contre le non-stéroïdiens anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) tels que propyphenazone (PP) et le diclofénac (DF) peut se manifester comme de type I-like réactions allergiques 1. En pratique clinique, le diagnostic d'hypersensibilité médicamenteuse est principalement effectué par les antécédents du patient, comme les tests cutanés ne sont pas fiables et les tests de provocation orale porte des risques mortels pour les 2 patients. Par conséquent, les preuves d'un sous-jacent IgE pathomécanisme est difficile à obtenir.
Ici, nous présentons une méthode in vitro basée sur l'utilisation des basophiles humains issus de patients hypersensibles aux médicaments qui imite la réaction allergique effectrices in vivo. Comme les basophiles de drogue chez les patients allergiques porter des molécules d'IgE spécifiques pour le médicament coupable, ils deviennent activés lors de réticulation du récepteur d'IgE et la libération des molécules effectrices allergiques. L'activation des basophiles peut être contrôlé par la détermination de la régulation positive de l'expression en surface CD63 en utilisant la cytométrie en flux 3.
Dans le cas de médicaments de faible poids moléculaire, conjugués sont conçus pour permettre la reticulation des récepteurs IgE sur les basophiles. Comme le montre la figure 1, deux représentants des AINS, PP et DF, sont liés de manière covalente à l'albumine sérique humaine (HSA) par un groupe carboxyle réagir avec le groupe amino primaire des résidus lysine. DF porte un groupe carboxyle intrinsèques et, par conséquent, peut être utilisé directement 4, alors un groupe contenant carboxyle dérivé du PP a dû être synthétisés organochemically avant l'étude 1.
Le degré de couplage des composés de faible poids moléculaire de la molécule de protéine porteuse et leur répartition spatiale est important de garantir réticulation de deux molécules réceptrices IgE. Le protocole décrit ici s'applique chromatographie d'exclusion haute performance de taille (HPSEC) équipé d'un indice de réfraction séquentielle (RI) et ultra violet (UV) système de détection pour la détermination du degré de couplage.
Comme la méthodologie décrite peut être appliquée pour d'autres drogues, le test d'activation des basophiles (BAT) porte le potentiel d'être utilisé pour la détermination des IgE dans les mécanismes d'hypersensibilité médicamenteuse. Ici, nous déterminons que PP hypersensibilité IgE médiée et hypersensibilité DF comme non IgE médiée par BAT.
BAT est un bien établis mais pas encore la méthode couramment utilisée pour le diagnostic des IgE maladies allergiques 6,7. Pour hypersensibilité médicamenteuse, toutefois, son application est compromise tant que composés de faible poids moléculaire ne sont pas capables de réticuler récepteurs IgE, une condition préalable à l'activation des basophiles 8. Par conséquent, les médicaments sous enquête doivent être couplés de manière covalente à des protéines porteuses appropriées (par exemple, HSA). Surtout, le degré de couplage (ie le nombre de molécules de médicament par protéine porteuse) doit être contrôlée afin de garantir l'activité immunologique (ie IgE récepteurs de réticulation) de conjugués. Théoriquement, deux haptènes par molécule porteuse doit être suffisante pour le récepteur d'IgE de réticulation et aussi peu que cinq molécules DF par HSA a été démontré pour déclencher la libération du médiateur dans un test basé sur des cellules 4. Les deux conjugués, PP-HSA et HSA-DF, ont été déterminés à afficher un degré de couplage suffisamment élevée (HPSEC) et d'être immunologiquement actives rendant réactifs appropriés pour l'utilisation des MTD. Une autre question peut être que les métabolites de médicaments peuvent jouer un rôle, comme un métabolite plutôt que de la molécule mère peut provoquer la réaction d'hypersensibilité. En cas de DF, cette possibilité a été préalablement évalué en détail l'aide de cinq Phase I majeurs métabolites et une variante de liaison 4. Les facteurs importants pour la maîtrise de la technique décrite notamment la qualité de l'échantillon de sang (<12 heures depuis la collecte de sang, le nombre de basophiles détectée> 500) et l'optimisation des conditions de stimulation (temps, dose). En outre, les soi-disant non-répondeurs qui n'ont même pas réagir avec le contrôle positif (anticorps dirigé contre le récepteur des IgE) doivent être identifiés. Par conséquent, les critères de validation ont d'inclure un anticorps anti-FceRI comme témoin positif. Un avantage important de l'utilisation de conjugués drogue est le fait qu'elles apparaissent non toxique, contrairement aux médicaments purs, comme le montre pour DF-HSA conjugué par la co-stimulation avec des anticorps anti-FceRI BAT 4. Pur DF, en revanche, affiche des effets cytotoxiques à une concentration de 1,25 mg / ml causant des problèmes avec l'interprétabilité des MTD 9. Généralement, les tests de cytotoxicité potentielle est fortement recommandé pour tous les médicaments nouvellement produites conjugué.
Ici, nous avons montré le potentiel de la PP-HSA conjugué utilisé dans les MTD pour révéler une hypersensibilité médiée par les IgE. En revanche, DF hypersensibilité n'est pas associé avec les IgE démontrée par l'absence d'activation des basophiles en réponse à DF-HSA conjugué. Surtout, en cas d'incertitude concernant un mécanisme IgE-médiée, conjugués doivent être évaluées pour l'activité immunologique par des systèmes de test in vitro de cellules à base comme cela a été montré pour DF 4.
Utilisation de la configuration décrite de conjuguer médicaments à bas poids moléculaire covalente à la protéine porteuse appropriée molécules d'un certain nombre de réactions d'hypersensibilité, y compris contre les drogues antibiotiques, d'autres AINS, contraste radiologique des médias, des relaxants musculaires, des anesthésiques, etc peuvent être étudiés pour une participation d'une IgE mécanisme. Par conséquent, les MTD peuvent servir comme un complément aux méthodes existantes de diagnostic (test cutané, des tests de provocation orale).
The authors have nothing to disclose.
Ce travail a été financé par le Fonds autrichien pour la science (FWF) accorder P18820-B13.
Déclaration d'éthique:
L'étude a été approuvée (PLUS_Ethik_090514) par le Comité d'éthique pour l'expérimentation avec des êtres humains et / ou les animaux à l'Université de Salzbourg se conformer aux Declaraction Helsinki révisée de 1983 et tous les patients participant ont donné leur consentement éclairé écrit.
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 | – |