A continuación, se presenta un protocolo para cuantificar partículas de alérgenos cargadas por citometría de flujo. partículas ambiente partículas pueden actuar como portadores de alérgenos adsorbidos. Mostramos aquí que la citometría de flujo, un método ampliamente utilizado para caracterizar sólidos suspendidos> 0,5 m de diámetro, se puede utilizar para medir estas partículas de alérgenos-cargado.
La citometría de flujo es un método ampliamente utilizado para cuantificar los sólidos en suspensión, tales como células o bacterias en un intervalo de tamaño de 0,5 a varias decenas de micrómetros de diámetro. Además de una caracterización de las propiedades de dispersión frontal y sideward, permite el uso de marcadores fluorescentes etiquetados como anticuerpos para detectar las estructuras respectivas. El uso de la tinción de anticuerpos indirecto, citometría de flujo se emplea aquí para cuantificar alergeno de polen de abedul (Bet v 1, precisamente) RESORTE partículas de 0,5 a 10 micras de diámetro en la materia particulada inhalable (PM10, tamaño de partícula ≤10 m de diámetro). partículas PM10 pueden actuar como portadores de alérgenos adsorbidos posiblemente ellos el transporte de las vías respiratorias inferiores, donde podrían desencadenar reacciones alérgicas.
Hasta ahora, el contenido de alérgenos de PM10 ha sido estudiado por medio de la enzima ligada ensayos de inmunoabsorción (ELISA) y microscopía electrónica de barrido. ELISA mide el disuelta y no la partículaalérgeno -bound. En comparación con microscopía electrónica de barrido, que se puede visualizar partículas de alérgenos-cargado, citometría de flujo, además, pueden cuantificarlas. A medida que el contenido de alérgenos del aire ambiente puede desviarse de concentración de polen de abedul, los síntomas alérgicos podrían tal vez una mejor correlación con la exposición a alérgenos que con la cantidad de polen. En conjunción con los datos clínicos, el método presentado ofrece la oportunidad de probar en futuros experimentos si las reacciones alérgicas al polen abedul antígenos están asociados con el contenido de alérgeno Bet v 1 de partículas PM10> 0,5 micras.
La contaminación del aire está siendo considerada como una importante causa ambiental del aumento de la incidencia y la gravedad de las alergias respiratorias observadas en las últimas décadas 1-3. Por otra parte, hay un interés creciente en la distribución de los alérgenos comunes en 4,5 polvo.
Polen de abedul pueden provocar fiebre del heno, pero también puede ser un disparador importante del asma alérgica 6-8. polen de abedul conjunto no es probable que entrar en el tracto respiratorio inferior o que se encuentran en PM10 como resultado de su tamaño (22 m de diámetro). Sin embargo, los alergenos del polen de abedul Bet v 1 como el componente principal alérgeno del polen de abedul, pueden ser puestos en libertad después de la rotura de polen 9 y pueden unirse a partículas en el aire ambiente 10, por lo tanto, posiblemente, entrar en las vías respiratorias inferiores. De hecho, se ha demostrado que PM10 puede contener alérgenos biológicamente activos como se demuestra por la activación in vitro de basófilos de un individuo afectado alérgica polen 11 </sup>.
Bet v 1 contenido de alérgenos en muestras de PM10 se ha estudiado mediante la extracción del alérgeno respectivo y posterior cuantificación con ELISA 12-14. Con la técnica de ELISA, se midió el alergeno disuelto, pero la cantidad de partículas de alérgenos cargado todavía sigue siendo desconocido. Microscopía electrónica de barrido reveló partículas de alérgenos-cargado pero no permitió la cuantificación 10,15.
En este estudio se emplea la citometría de flujo para cuantificar la proporción de partículas PM10 Bet v 1-cargados en muestras de aire ambiental. Debido al límite de detección del citómetro de flujo solamente partículas mayores de 0,5 micras puede ser examinado. El> 0,5 micras fracción de PM10 se denominará en adelante como PM10> 0,5.
Un paso crítico del protocolo es el uso de un filtro apropiado para la recogida de partículas PM10 de aire ambiente (véase el paso 1.1). El filtro tiene que ser lo suficientemente fuerte como para soportar el cepillado con un cepillo de dientes eléctrico, y no todos los materiales de filtro cumplir este requisito. El protocolo de tinción se estableció con una concentración de partículas PM10 de 8×10 6 partículas por ml. Sin embargo, si el material es limitado y puesta en común de las muestras no es apropiada, el método será probablemente funciona tan bien, pero las concentraciones de anticuerpos (consulte los pasos 3.5 y 3.8) podrían tener que ser ajustada.
Bet v 1 tinción de partículas PM10 no dio lugar a distintas poblaciones de partículas teñidas positivamente y negativamente. Esto podría ser causado por las cantidades variables de Bet v 1 de alérgenos adsorbidos a cada una de las partículas que van desde muy poco hasta una cantidad elevada. Esto podría resultar en la expansión de la señal de APC cambiando así la población haciapositividad APC. Como es difícil separar el positivo de las partículas negativas, se utilizaron dos métodos de cuantificación para determinar las diferencias en el contenido de Bet v 1 de las PM10> 0,5 especímenes: (i) cuantificación relativa mediante la medición de la intensidad mediana de la fluorescencia de APC de todas las partículas y (ii) determinar el porcentaje de partículas de APC positivos. En cuanto a la carga de Bet v 1 de partículas de baja y alta temporada del polen PM10> 0,5, ambos métodos revelaron resultados similares. Sin embargo, se recomienda la cuantificación relativa de la intensidad de fluorescencia mediana de todas las partículas, ya que es independiente de la colocación de la puerta y por lo tanto, probablemente, menos propenso a errores.
Hasta la fecha muchos estudios examinan el contenido de alérgenos en el material particulado del aire ambiente mediante la extracción del alérgeno respectivo y posterior cuantificación por ELISA 5,12-14,17. Hay una diferencia fundamental entre el procedimiento descrito aquí y el quantification con ELISA: ELISA cuantifica el antígeno extraído y disuelto, mientras citometría de flujo analiza el antígeno unido a partículas. Por medio de ELISA el Bet v 1 de carga de las muestras de PM10 analizadas (n = 8) estaba por debajo del límite de detección de 1,2 ng / ml (datos no presentados). Del mismo modo, Buters y otros identificaron ningún Bet v 1 en el PM <2,5 micras fracción y sólo el 7% en el 10 micras> PM> 2,5 micras fracción, pero más del 93% en el PM> 10 micras fracción del aire ambiente 13. Los resultados contrastantes del ELISA, por un lado, y el análisis FACS, por otra parte, pueden ser causadas por diferencias en el método de detección en combinación con sensibilidad divergente. La investigación adicional, sin embargo es necesario para entender completamente esta diferencia.
Un método que permite visualizar unido a partículas de antígeno se microscopía electrónica de barrido 10,14. Por microscopía electrónica de barrido, Ormstad et al. Bet v 1 visualizado en la superficie de partículas en suspensión matepartículas de hollín r muestreados en la temporada alta de polen y en menor medida en las partículas de la muestra en la baja temporada de polen 15. Además, se encontró que los alérgenos de polen, látex y también ß-glucanos a ser adsorbido a partículas de combustión en el aire ambiente 10. Este método, sin embargo, no permite la cuantificación del alergeno aglomerados en partículas.
Mediante el uso de citometría de flujo, unido a partículas de Bet v 1 alérgeno se pudo cuantificar. Por lo tanto, la citometría de flujo puede ofrecer una nueva manera de caracterizar la 10-0,5 micras fracción biológica de PM10 como con otros anticuerpos adecuados en la mano, este método podría extenderse a la detección de otros antígenos en las partículas del aire ambiente, por ejemplo, moho, ácaros del polvo alergenos o LPS. A medida que las partículas PM10 adsorben no sólo material biológico, sino también productos químicos y metales con bastante facilidad, la unión no específica de los anticuerpos podrían, sin embargo, suponer un problema. Si un nuevo anticuerpo se pone a prueba, un paso crítico es demostrar específico del enlaceEn g. Esto se puede hacer mediante, por ejemplo, el bloqueo de la capacidad de unión del anticuerpo específica con el antígeno correspondiente antes de la tinción 11.
Como Bet v 1 contenido del aire ambiente puede diferir de concentración de polen de abedul 12,13,18, síntomas alérgicos podrían tal vez una mejor correlación con el nivel de alérgenos de polen de contar con 14,18. Por lo tanto, el método presentado en conjunción con los datos clínicos permite examinar en futuros experimentos si las reacciones alérgicas a Birch corresponden a la carga alérgeno Bet v 1 de PM10> 0,5.
The authors have nothing to disclose.
The authors would like to thank Katrin Bossmann, Anett Neumann and Eike Wolter (German Environment Agency) for their valuable preparatory work.
Teflon filter | Pall Life Sciences, USA | R2PL047 | 47 mm, 1.0 µm |
low volume sampler | Sven Leckel Ingenieur Büro GmbH, Germany | LVS3 | air flow of 2.3 m3/h |
Phosphate-buffered saline | Biochrom, Germany | L1825 | without Ca/Mg, low endotoxin |
electrical toothbrush | Braun, Germany | Oral-B Vitality Sensitive | |
Casy cell counter | Schärfe System GmbH, Germany | Model TTC | range of detectable particle size: 0.7 µm to 45 µm |
FACSCanto II | Becton Dickinson, USA | 3-laser, 8-color (4-2-2) | |
FACS Diva Software v6.1.3 | Becton Dickinson | ||
bovine serum albumin (BSA) | Sigma-Aldrich, USA | A2153-10G | |
monoclonal mouse IgG1 antibody against Bet v 1 | Indoor Biotechnologies, UK | MA-3B4 | clone MA-3B4 |
APC (Allophycocyanin)-labeled secondary anti-Mouse IgG1 antibody | Becton Dickinson | 560089 | clone A85-1 |
SPSSTM software version 18 | PASW Statistics 18, Hongkong, China | ||
Petri Dish | Gosselin, France | BP50-02 | D 55mm, H 15mm |
FACS Tube | Becton Dickinson, USA | REF 352054 | 5ml Polystyrene |
CASYton | Roche Germany |
REF 05651808001 | |
Matrix Blank Tubes | Thermo Scientific, USA | 4140 | 1,4 ml, PP |
Centrifuge | Heraeus, Thermo Scientific | Megafuge 40R | |
Vacuum Pump | INTEGRA Biosciences AG, Switzerland | Model 158 320 | Inetrgra Vacusafe |
recombinant Bet v 1a antigen | Indoor Biotechnologies, UK | LTR-BV1A-1 | Concentration: 2.0 mg/ml |