Ensayo cometa mide roturas en el ADN, inducidas por diferentes factores. Si se mantienen constantes todos los factores (excepto el estrés oxidativo) que causan daño en el ADN, la cantidad de daño en el ADN es un buen parámetro indirecto de estrés oxidativo. El objetivo de este protocolo es usar ensayo cometa para la medición indirecta de estrés oxidativo.
Organismos eucariotas superiores no pueden vivir sin oxígeno; sin embargo, paradójicamente, el oxígeno puede ser perjudicial para ellos. La molécula de oxígeno es químicamente relativamente inerte porque tiene dos electrones desapareados ubicados en diferentes orbitales pi * anti-unión. Estos dos electrones tienen espines paralelos, lo que significa que giran en la misma dirección alrededor de sus propios ejes. Esta es la razón por la molécula de oxígeno no es muy reactivo. La activación de oxígeno puede ocurrir por dos mecanismos diferentes; ya sea a través de la reducción a través de un electrón en un momento (reducción monovalente), o mediante la absorción de energía suficiente para invertir el giro de uno de los electrones desapareados. Esto resulta en la producción de especies oxidativas reactivas (ROS). Hay un número de maneras en que el cuerpo humano elimina ROS en su estado fisiológico. Si la producción de ROS supera la capacidad de reparación, los resultados de estrés oxidativo y los daños de diferentes moléculas. Hay muchos métodos diferentes por los que el estrés oxidativo puede ser míasured. Este manuscrito se centra en uno de los métodos llamados electroforesis en gel de célula, también conocido como "ensayo cometa", que permite la medición de roturas en el ADN. Si se mantienen constantes todos los factores conocidos para causar daño en el ADN, que no sea el estrés oxidativo, la cantidad de daño en el ADN medido por el ensayo de cometa es un buen parámetro de estrés oxidativo. El principio es simple y se basa en el hecho de que las moléculas de ADN están cargadas negativamente. Una molécula de ADN intacto tiene un tamaño tan grande que no migra durante la electroforesis. Roturas en el ADN, sin embargo, si está presente resultado en fragmentos más pequeños que se mueven en el campo eléctrico hacia el ánodo. Los fragmentos más pequeños migran más rápido. Como los fragmentos tienen diferentes tamaños el resultado final de la electroforesis no es una línea distinta, sino más bien un continuo con la forma de una cometa. El sistema permite una cuantificación de la "cometa" resultante y por lo tanto de las roturas en el ADN en la célula.
Ensayo cometa fue desarrollado por primera vez por científicos suecos Ostling y Johanson 1. El ADN es una molécula cargada negativamente. Durante la electroforesis, los fragmentos de ADN más pequeñas, dañadas viajan más rápido hacia un ánodo cargado positivamente 2. El más pequeño de los fragmentos de ADN, más rápido su migración hacia el ánodo para formar un "cometa" típico con una "cabeza", compuesto por intacta, el ADN dañado y una "cola", compuesto de fragmentos de ADN dañadas 3. ADN dañado puede ser reparado por diferentes mecanismos en el cuerpo 4, que mantienen la generación de ADN se rompe bastante equilibradas 5. Sin embargo, si el saldo es a favor de ADN se rompe, se rompe se acumulan y en última instancia, contribuir al desarrollo de una enfermedad.
Nuestro ADN sufre aproximadamente 0.000165% de daños en un momento dado 6. Breaks ADN monocatenario se refieren a un defecto en una de las dos hebras de la doble hélice de ADNmientras que las pausas de doble cadena de ADN son causadas cuando las dos cadenas de la doble hélice de ADN están dañados. Hay varios factores que pueden aumentar la cantidad de roturas en el ADN en un momento dado, como la edad de la célula, el humo del cigarrillo, diversos fármacos o el estrés oxidativo 7-9. Si se mantienen constantes todos los factores que conducen a roturas en el ADN mejoradas, a continuación, la cuantificación de ADN se rompe por medio del ensayo cometa es un buen parámetro indirecto del estrés oxidativo.
El método de ensayo cometa se utiliza cada vez más hoy en la medicina incluyendo oftalmología. Una razón para esto es que el estrés oxidativo es más y más reconocido como un mecanismo patogénico para diversas enfermedades 8-11 y ensayo cometa es un método con el que el estrés oxidativo se puede cuantificar indirectamente.
Científicos suecos Ostling y Johanson fueron los primeros en su campo para utilizar ensayo cometa para cuantificar el daño del ADN en las células 1. Las condiciones neutras que los dos científicos utilizaron, sin embargo, sólo se permite la detección de roturas de doble cadena de ADN. Singh et al. Más tarde adaptó el ensayo para su uso en condiciones alcalinas, que produjo una versión sensible que podría evaluar roturas de doble y de cadena simple de ADN y detectar sitios álcali-lábiles 12. Desde su desarrollo inicial, el ensayo ha sido modificado en varias etapas para que sea adecuado para la evaluación de los tipos de daño en el ADN en diferentes tipos de células 13-15.
Al igual que con todas las técnicas, prestando una atención rigurosa a los detalles técnicos, es importante para obtener resultados precisos 16. Basándonos en nuestra experiencia, se obtienen mejores resultados si cada paso de la preparación metodológica solución al cometa cuantificación se realiza por expertos techn laboratorioicians. El uso de medio fresco y preparado correctamente, las técnicas adecuadas de pipeteo, la temporización exacta y (como se mencionó anteriormente en la sección de resultados) el uso de leucocitos recién preparados son esenciales para que la lisis y la electroforesis en gel para obtener resultados precisos 17.
Todos los pasos individuales en este ensayo son igualmente importantes para la obtención de resultados fiables. 16 En los mejores resultados generales se obtienen si cada paso metodológico sencillo de preparación de la solución hasta la cuantificación cometa se realiza technicians.Important laboratorio experto parecen el uso de medios frescos y correctamente preparados , técnicas de pipeteo adecuadas, fecha exacta y como ya se hace referencia en la sección de resultados del uso de los leucocitos recién preparados para la lisis y la electroforesis en gel para obtener resultados adecuados del ensayo de 17.
Como hacer otras metodologías, la técnica de ensayo cometa tiene su advanventajas y desventajas. Al ser un método sensible, el ensayo es vulnerable a los factores (por ejemplo, luz UV), que podría aumentar roturas en el ADN y por lo tanto afectar los resultados. Cualquier factor que puede aumentar el estrés oxidativo, excepto lo que se está investigando, se debe evitar. Los factores estresantes pueden aumentar el nivel de estrés oxidativo no sólo en los leucocitos, sino también en todos los demás medios de sangre y linfocitos. Como se mencionó anteriormente, hay muchas maneras diferentes y más directas de medir el estrés oxidativo 18,19. El ensayo cometa es uno de los muchos métodos que tiene ciertas ventajas. Estos incluyen su bajo costo relativo, el pequeño número de células requeridas (<10 000 células) y así las pequeñas muestras de sangre requeridas por paciente, el período relativamente corto de tiempo requerido para cuantificar el daño del ADN en las células (aproximadamente 3 días), su sensibilidad y su extendida aplicabilidad al daño del ADN asnos en diferentes tipos de células. En el pasado hemos elegir trabajar con leucocitos ya que teníamos experiencia con estede tipo celular y era aplicable para el estudio particular previsto. Otra ventaja del ensayo cometa es que puede ser utilizado para detectar diferentes tipos y niveles de daño del ADN y por lo tanto se puede aplicar en varias otras áreas de estudios, además de estrés oxidativo, tales como estudios de reparación del ADN, ensayos de suplementación o estudios de genotoxicidad.
El estrés oxidativo es ahora reconocido como jugando un papel crítico en la patogénesis de múltiples enfermedades. El método de ensayo de cometa, mientras que una de las muchas formas de medir el estrés oxidativo 18,19, es relativamente simple, versátil y barato. Cuando dominado, este método se puede utilizar en todas las áreas de la medicina en la que el estrés oxidativo juega papel 8-10,20,21.
The authors have nothing to disclose.
Nos gustaría dar las gracias a la LRP Stiftung, en Triesen Liechtenstein, por apoyar financieramente nuestra investigación sobre el estrés oxidativo.
Dimethylsulfoxide (DMSO) | Qualigens | (CPW59) | |
Disodium EDTA | HiMedia | (RM1370) | |
Ethidium Bromide | Sigma | (E-8751) | |
Histopaque | Sigma | (1077-1) | |
Phosphate Buffered Saline (PBS) (Ca++, Mg++ free) | HiMedia | (TS1006) | |
Sodium Chloride (NaCl) | Ranbaxy Rankem | (S0160) | |
Sodium Hydroxide (NaOH) | BDH-Merck | (89021) | |
Triton X-100 | HiMedia | (RM 845) | |
Trizma Base | Spectrochem | ||
Materials required for gel electrophoresis | |||
Normal Melting Agarose (NMA) | HiMedia | (RM273) | |
Low Melting Point Agarose (LMPA) | Sigma | (A9414) | |
Methanol – Qualigens | |||
Coverslips (No. 1, 24 x 60 mm) | Blue Star | ||
Microcentrifuge Tubes | Tarsons | (500010) | |
Micropipettor and Tips | Tarsons | ||
Microscope Slides, Conventional / Micro gel electrophoresis (MGE) slides |