Los datos publicados relacionados con las concentraciones de péptidos relacionados con el gen de la calcitonina (CGRP) en el plasma humano son inconsistentes. Estas inconsistencias pueden deberse a la falta de una metodología estandarizada y validada para cuantificar este neuropéptido. Aquí, describimos un protocolo validado de ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) para purificar y cuantificar CGRP en plasma humano.
El péptido relacionado con el gen de la calcitonina (CGRP) es un neuropéptido vasoactivo que desempeña un papel putativo en la fisiopatología de las migrañas y puede ser un candidato para el estado de biomarcador. CGRP se libera de las fibras neuronales tras la activación e induce inflamación neurogénica estéril y vasodilatación arterial en la vasculatura que recibe inervación eferente del trigémino. La presencia de CGRP en la vasculatura periférica ha estimulado las investigaciones para detectar y cuantificar este neuropéptido en el plasma humano mediante ensayos proteómicos, como el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA). Sin embargo, su vida media de 6,9 min y la variabilidad en los detalles técnicos de los protocolos de ensayo, que a menudo no se describen completamente, han producido datos ELISA CGRP inconsistentes en la literatura. Aquí, se presenta un protocolo ELISA modificado para la purificación y cuantificación de CGRP en plasma humano. Los pasos del procedimiento incluyen la recolección y preparación de muestras, la extracción utilizando un sorbente polar como medio de purificación, pasos adicionales para bloquear la unión no específica y la cuantificación a través de ELISA. Además, el protocolo ha sido validado con experimentos de pico y recuperación y linealidad de dilución. Este protocolo validado se puede utilizar teóricamente para cuantificar las concentraciones de CGRP en el plasma de individuos no solo con migraña, sino también con otras enfermedades en las que CGRP puede desempeñar un papel.
El péptido relacionado con el gen de la calcitonina (CGRP) es un neuropéptido de 37 aminoácidos que está presente en fibras neuronales con localización perivascular, así como en tejidos no neuronales. Las dos formas de CGRP, α- y β-CGRP, comparten más del 90% de homología y comparten funciones fisiológicas; sin embargo, la αCGRP se encuentra en el sistema nervioso central y periférico, mientras que la βCGRP se encuentra en el sistema nervioso entérico 1,2. Tras la activación de los nociceptores y la exocitosis dependiente de calcio, CGRP se libera de las neuronas, induciendo inflamación neurogénica estéril que involucra vasodilatación arterial y extravasación de proteínas plasmáticas 3,4,5,6,7. A partir de aquí, CGRP aparece en los vasos postcapilares y puede ser un biomarcador para enfermedades que causan activación nociceptiva aferente, como la migraña 8,9,10,11. Cabe destacar que CGRP también ha sido implicado en COVID-19 a través de su papel en la angiogénesis y la modulación inmune, y puede predecir la evolución desfavorable de la enfermedad12,13. Por lo tanto, un protocolo para la cuantificación precisa de CGRP en plasma humano podría tener un valor amplio.
La mayor atención se ha prestado quizás al papel de CGRP en la migraña. Sobre la base de estudios preclínicos y clínicos, CGRP se ha presentado como un posible biomarcador para la migraña y como un objetivo para el tratamiento 3,4,5,6,7,8,9,10. Algunos estudios han encontrado una elevación de CGRP en cohortes con migraña episódica en relación con los participantes control10,14,15. El éxito de los inhibidores de CGRP en ensayos clínicos para el tratamiento de la migraña parece implicar CGRP elevada como un factor causal para las migrañas. Sin embargo, no todos los investigadores han corroborado estos resultados16,17,18,19. Además, el papel de CGRP en los síntomas de migraña sin dolor de cabeza aún no se ha dilucidado; el trabajo actual fue motivado por el deseo de comprender el papel de CGRP en los síntomas vestibulares de la migraña.
Los datos inconsistentes de inmunoensayo CGRP en la literatura podrían deberse a varias razones. En primer lugar, la vida media de CGRP en la vasculatura periférica es de 6,9 min 20, debido a la actividad de las serina proteasas 21, enzimas degradadoras de insulina y otras metaloproteasas 22, endopeptidasas neutras 23 y enzima convertidora de endotelina-1 24. En segundo lugar, los detalles técnicos variables de los inmunoensayos utilizados para cuantificar CGRP no se describen completamente en dichos estudios. Finalmente, la falta de estandarización de la metodología de inmunoensayo complica aún más el panorama.
Este artículo describe un protocolo de ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas modificado (ELISA) que permite la purificación y cuantificación precisa de α y βCGRP en plasma humano. Los anticuerpos del kit no son reactivos cruzados con amilina, calcitonina o sustancia P. Este protocolo ha sido sometido a los experimentos de validación necesarios, como el pico y la recuperación y la linealidad de la dilución, cuyos datos se presentan aquí. Tal protocolo ELISA CGRP que ha sido objeto de validación no ha sido descrito previamente en la literatura. Este protocolo se puede utilizar para cuantificar CGRP en plasma humano en el contexto de la migraña, así como cardiológicas2,25, dermatológicas 26, obstétricas 27, reumatológicas28,29, musculoesqueléticas 30,31, endocrinas 32,33 y virales12,13 en las que CGRP ha sido implicada.
Este artículo describe un protocolo validado que permite la detección y cuantificación de CGRP en plasma humano. Este protocolo se sintetizó después de que se descubriera que los kits comerciales de ELISA CGRP no cuantificaban con precisión esta molécula. Después de establecer un protocolo de preparación de muestras y una curva estándar válida, los experimentos de pico y recuperación y linealidad de dilución mostraron que el porcentaje de recuperaciones fue mucho menor de lo esperado. Se encontraron resultad…
The authors have nothing to disclose.
Nos gustaría agradecer a Robert N. Cole, Lauren R. DeVine y Marcos Iglesias por sus útiles discusiones sobre este protocolo. Esto fue apoyado en parte por fondos de la American Otological Society (Fellowship Grant, PSK), la American Hearing Research Foundation (90066548/90072266, JPC) y el National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS), un componente de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), y NIH Roadmap for Medical Research (UL1 TR003098, NSF). El contenido de la publicación es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente la opinión oficial del Johns Hopkins ICTR, NCATS o NIH.
1.7 mL Safeseal microcentrifuge tube | Sorenson Bioscience, Inc. | 11510 | |
99% methanol | ThermoFisher Scientific | L13255.0F | |
15 mL conical centrifuge tube | Falcon | 14-959-49B | |
2 mL round bottom sterile cryovials | CRYO.S | 122263 | |
4% acetic acid | ThermoFisher Scientific | 035572.K2 | |
6.0 mL Vacutainer EDTA collection tube | BD | 367863 | |
Allegra 64R benchtop centrifuge | Beckman Coulter, Inc. | 367586 | |
Aprotinin | VWR | 76344-814 | |
CGRP (human) ELISA kit | Bertin Bioreagent | A05481 | |
CGRP stock | Bertin Bioreagent | ||
EIA Buffer | Bertin Bioreagent | A07000 | |
Ellman's Reagent | Bertin Bioreagent | A09000_49+1 | |
Multichannel pipettes | ThermoFisher Scientific | 4661180N | |
Oasis HLB 3 cc Vac Cartridges | Waters | WAT094226 | |
Orbital Shaker | Bellco | 7744-01010 | |
Precision micropipettes | ThermoFisher Scientific | F144055MG | |
SpectraMax M Series Multi-Mode Microplate reader | Molecular Devices | Part Number M2 | |
TBS/Fish Gelatin | Bioworld, from Fischer Scientific | 50-199-167 | |
Ultrapure water ELISA Grade | Bertin Bioreagent | A07001 | |
Vacufuge plus – Centrifuge Concentrator | Eppendorf | 22820109 | |
Wash Buffer | Bertin Bioreagent | A17000 |