Aqui, apresentamos um protocolo para quantificar partículas carregadas de alérgenos por citometria de fluxo. partículas de material particulado ambiental podem agir como portadores de alérgenos adsorvidos. Mostramos aqui que a citometria de fluxo, um método largamente usado para caracterizar os sólidos em suspensão> 0,5 um de diâmetro, pode ser usado para medir estas partículas carregadas com alérgeno.
Citometria de fluxo é um método amplamente utilizado para quantificar os sólidos em suspensão, tais como células de bactérias ou em um intervalo de tamanho de 0,5 a algumas dezenas de micrómetros de diâmetro. Além de uma caracterização das propriedades de dispersão para a frente e lateralmente, que permite a utilização de marcadores fluorescentes rotulados como anticorpos para detectar respectivas estruturas. Utilizando coloração com anticorpo indirecta, por citometria de fluxo é utilizada aqui para quantificar alergénio de pólen de bétula (precisamente Bet v 1) -loaded partículas de 0,5 a 10 um de diâmetro de partículas inaláveis (PM10, tamanho de partícula ≤10 um de diâmetro). partículas PM10 podem actuar como transportadoras de alérgenos adsorvidas possivelmente transportá-los para o tracto respiratório inferior, onde pode desencadear reacções alérgicas.
Até agora, o conteúdo alergênico de PM10 foi estudado por meio de enzima ligada immunosorbent (ELISA) e microscopia eletrônica de varredura. ELISA mede a não dissolvido e a partículaalérgeno -bound. Em comparação com microscopia eletrônica de varredura, que podem visualizar partículas carregadas de alérgenos, citometria de fluxo pode ainda quantificá-los. Como conteúdo alergênico de ar ambiente pode desviar-se contagem de pólen de bétula, sintomas alérgicos talvez relacionar melhor com a exposição a alérgenos do que com contagem de pólen. Em conjunto com os dados clínicos, o método apresentado oferece a oportunidade de testar em experiências futuras se reacções alérgicas ao pólen de bétula antigénios estão associados ao teor de alérgeno de Bet v 1 de partículas PM10> 0,5 uM.
A poluição do ar está sendo considerado como uma importante causa ambiental do aumento da incidência e gravidade das alergias respiratórias observadas nas últimas décadas 1-3. Além disso, houve um interesse crescente na distribuição de alergénios comuns em 4,5 poeira.
Pólen de vidoeiro pode provocar a febre do feno, mas também pode ser um gatilho importante da asma alérgica 8/6. pólen de bétula todo não é susceptível de entrar no tracto respiratório inferior ou pode ser encontrada em PM10, como um resultado do seu tamanho (22 um de diâmetro). No entanto, alérgenos de pólen de bétula como Bet v 1, o principal componente do pólen de bétula alérgeno, pode ser liberado após a ruptura pólen 9 e pode se ligar a partículas no ar ambiente 10, assim, possivelmente, entrar nas vias respiratórias inferiores. De facto, tem sido mostrado que a MP10 pode conter alérgenos biologicamente activos como demonstrado pela activação in vitro de basófilos de um pólen probando alérgica 11 </sup>.
Bet v conteúdo 1 alérgeno no MP10 tem sido estudada por extrair o respectivo alérgeno e quantificação subsequente com ELISA 12-14. Com a técnica de ELISA, o alérgeno dissolvido foi medida, mas a quantidade de partículas carregadas com alérgeno ainda permanecia desconhecida. Microscopia eletrônica de varredura revelou partículas carregadas de alérgenos, mas não permitem a quantificação 10,15.
Este estudo emprega citometria de fluxo para quantificar a proporção de partículas PM10 Bet v 1-carregados em amostras do ar ambiente. Devido ao limite de detecção do citómetro de fluxo apenas partículas maiores do que 0,5 um pode ser examinado. O> 0,5 m fração de PM10 será ainda referido como PM10> 0,5.
Uma etapa fundamental do protocolo é a utilização de um filtro adequado para a recolha de partículas PM10 de ar ambiente (ver passo 1.1). O filtro tem de ser suficientemente forte para suportar escovagem dos dentes com uma escova de dentes eléctrica, e não todos os materiais de filtro de cumprir este requisito. O protocolo de coloração foi estabelecido com uma concentração de partículas PM10 de 8×10 6 partículas por ml. No entanto, se o material é limitado e agregação de amostras não é apropriado, o método provavelmente irá funcionar bem, mas as concentrações de anticorpos (ver passos 3.5 e 3.8) pode ter de ser ajustada.
Bet v 1 de coloração de partículas PM10 não resultou em populações distintas de partículas positivamente e negativamente manchadas. Isto pode ser causado pelas quantidades variáveis de Bet v 1 alérgeno adsorvidos em cada uma das partículas que vão de muito pouco, até um valor alto. Isto poderia resultar na expansão do sinal de APC deslocando assim a população em direcçãopositividade APC. Como é difícil separar o positivo das partículas negativas, dois métodos de quantificação foram utilizadas para determinar as diferenças no conteúdo de Bet v 1 de PM10> 0,5 espécimes: (i) quantificação relativa, medindo a mediana APC intensidade de fluorescência de todas as partículas e (ii) determinação da percentagem de partículas de APC positivos. Em relação ao Bet v 1 carga de partículas de baixa e alta temporada de pólen PM10> 0,5, ambos os métodos revelou resultados semelhantes. Ainda assim, a quantificação relativa por intensidade de fluorescência mediana de todas as partículas é recomendada, pois é independente de colocar o portão e, portanto, provavelmente, menos propenso a erros.
Até à data muitos estudos examinar o conteúdo alérgeno em partículas do ar ambiente através da extracção do respectivo alérgeno e quantificação subsequente com ELISA 5,12-14,17. Há uma diferença fundamental entre o procedimento descrito aqui eo quantificatioN com ELISA: ELISA quantifica o antigénio e extraiu-se dissolvido, enquanto que a citometria de fluxo analisa o antigénio ligado à partícula. Por meio de ELISA a Bet v 1 de carga das amostras de MP10 testados (n = 8) foi inferior ao limite de detecção de 1,2 ng / ml (dados não mostrados). Da mesma forma, Buters e outros não identificou Bet v 1 na PM <2,5 mm fração e apenas cerca de 7% no 10 m> PM> 2,5 mm fração, mas mais de 93% no PM> 10 mm fração do ar ambiente 13. Os resultados contrastantes de ELISA, por um lado, e a análise FACS, por outro lado, podem ser causadas por diferenças no método de detecção em combinação com a sensibilidade divergente. Mais pesquisas no entanto é necessário para compreender plenamente essa diferença.
Um método para visualizar-partícula ligada antígeno é microscopia eletrônica de varredura 10,14. Por microscopia de varrimento de electrões, Ormstad et ai. Bet v 1 visualizado na superfície das partículas suspensas foscopartículas de fuligem r amostrado na alta temporada de pólen e, em menor medida, as partículas amostradas na baixa temporada de pólen 15. Além disso, a partir de alérgenos do pólen, látex e também P-glucanos foram encontrados para ser adsorvido em partículas de combustão no ar ambiente 10. Este método, no entanto, não permite a quantificação do alergénio ligada à partícula.
Com o uso de citometria de fluxo, com ligação a partículas Bet v 1 alérgeno puderam ser quantificados. Assim, a citometria de fluxo pode oferecer uma nova maneira de caracterizar os 10 a 0,5 um fracção biológica de PM10, como com outros anticorpos adequados na mão, este método pode ser estendido para a detecção de outros antigénios em partículas do ar ambiente, por exemplo, bolor, ácaros do pó alérgenos ou LPS. Como partículas PM10 adsorver não só material biológico, mas também produtos químicos e metais com bastante facilidade, ligação inespecífica de anticorpos podem, no entanto, constitui um problema. Se um novo anticorpo é testado, um passo crítico é provar ligam específicaing. Isto pode ser realizado por, por exemplo, bloqueando a capacidade de ligação do anticorpo específico com o antigénio correspondente, antes de corar 11.
Como Bet v 1 conteúdo do ar ambiente pode ser diferente da contagem de pólen de bétula 12,13,18, sintomas alérgicos talvez relacionar melhor com o nível de alérgenos do que com pólen contar 14,18. Assim, o método apresentado em conjunto com dados clínicos permite examinar em experimentos futuros se reacções alérgicas para Birch corresponder à 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 |