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Testes utilizados em Imunologia Clínica – Testes de Reagentes Marcados Profa Alessandra Xavier Pardini Imunologia Clínica • Alta sensibilidade • Boa especificidade • Direta – detecção de Antígeno • Indireta – detecção de Anticorpo • Competição – amostra compete com reagente marcado • Custo mais alto – produção dos reagentes • Permitem automação completa ou não • Permite detectar anticorpo de uma classe específica que sejam específicos para um determinado antígeno • Reagente marcado – Ag ou Ac • Sistema heterogêneo – lavagem – retira reagente não ligado Reagente marcado • Marcação não modifica interação Ag-Ac. • Alto custo. • Permite detecção de classes específicas de anticorpo para um determinado antígeno. • Tipo de marcador determina nome do teste. MARCADOR • Radioisótopo = RADIOIMUNOENSAIO • Fluorocromo = IMUNOFLUORESCÊNCIA • Enzima = ELISA, IMUNO-DOT, WESTERN BLOT Radioimunoensaio - Primeira técnica com reagente marcado. - Desenvolvido em 1956 – detecção de Ac anti-insulina em pacientes tratados com o hormônio. - Radioisótopos - I125 ou I131 – ligação a resíduos de tirosina em proteínas. - Vantagens: quantitativo, rapidez, precisão, limiar de detecção em nano ou picogramas. - Desvantagens: alto custo do teste, vida média dos reagentes e risco operacional – radiosótopos. - Uso: Ag e Ac, marcadores tumorais, hormônios. Princípio • quantidade de reagente marcado (radioativo) quantifica o Ag ou Ac não marcado presente na amostra através de ligação específica. • medida da resposta - contagem radioativa - tipo de radiação emitida. • radiações e - contador de cintilação. • radiação - contador gama de cristal sólido. Realizado em 3 estágios Estágio 1 – construção da curva de calibração – diluição seriada do padrão Estágio 2 – interpolação dos resultados Estágio 3 – controle de qualidade (amostras com [ ] conhecida) - Interferente: fração não ligada. - Deve-se realizar a remoção da fração não ligada ou adotar sistema com fase sólida. - Fase sólida – matrizes particuladas (celulose e agarose) ou superfície contínua (tubos, discos e placas). Ac + traçador + Ag da amostra carbono PEG Tipos de Radioimunoensaio Contador de radiação gama cintiladores IMUNOFLUORESCÊNCIA Princípio: • Baseia-se na capacidade das moléculas de anticorpo se ligarem covalentemente a fluorocromos sem perder sua reatividade específica com o antígeno. Fluorocromos - São substâncias que, absorvem luz de um comprimento de onda menor quando excitados com luz UV, emitem luz em comprimento de onda maior (fluorescência). - Características: estabilidade, grande capacidade de absorção, absorção e fluorescência de luz no espectro visível, nenhuma interferência com a reação imunológica. Fluorocromos Anticorpos + fluorocromos - reatividade específica com o Antígeno Excitação (nm) Emissão (nm) Fluoresceína FTIC 495 524 Texas Red 595 620 R-ficoeritrina 565 574 - Desvantagens: custo do equipamento, sensibilidade limitada. - Dificuldade de automação. - Vantagens: específica e reprodutível. - Tipos – direta, indireta e citometria de fluxo Cuidados: • Padronização adequada do conjugado fluorescente (titulação). • Treinamento do pessoal que realizará a leitura, sendo subjetiva, deve ser padronizada para evitar erros que super ou subestimem a fluorescência. Reagentes necessários • Ac marcados – alta especificidade – poli ou monoclonais. • Ag ou amostras fixas em lâmina de vidro. • Glicerina alcalina – pH 8,5 – montagem da com lamínulas – melhoram a intensidade da emissão de fluorescência. • Azul de Evans ou vermelho Congo – corantes de fundo – melhoram a visualização da fluorescência. • Lâmina de sílica não fluorescente e de espessura mínima. São fatores que interferem na imunofluorescência: • a qualidade do vidro/lâmina/lamínula. • qualidade e tratamento dos Ag fixados antigenicidade e acessibilidade. • temperaturas e tempo de incubação. • lavagens adequadas. • montagem da preparação em glicerina alcalina. • microscópio perfeitamente calibrado e limpo. • corantes: diminuem a coloração de fundo, facilitando a leitura da fluorescência (azul de Evans). Microscópio - fonte de luz de alta intensidade - lâmpada de mercúrio ou halogênio - filtros de excitação (ativam a fluorescência) - filtros de barreira (remover interferentes) - microscópios de transiluminação - microscópios de epiiluiminação (apresentam a vantagem de combinar a luz transmitida para exame de contraste de fase, análise da amostra em diferentes comprimentos de onda, no caso de utilização de mais de um fluorocromo) (a luz UV não tem chance de atravessar a ocular) Microscópio de imunofluorescência com epiluminação Filtro de excitação lâmina Fluorescência emitida Filtro de emissão Fonte de luz branca câmera Fibra óptica Fibra óptica Microscópio de imunofluorescência automatizado Reações de Imunofluorescência • Reação de Imunofluorescência direta • Reação de Imunofluorescência indireta • Reação de Imunofluorescência de captura • Reação de Imunofluorescência amplificada com complemento • Reação de Imunofluorescência amplificada com sistema avidina-biotina Imunofluorescência direta • Conjugado - Ac marcado com fluorocromo. • Vantagens: alta sensibilidade e especificidade, possibilidade de localizar componentes intracelulares com fluorocromos contrastantes. • Desvantagens: um conjugado para cada antígeno. • Uso: imunohistoquímica – doenças renais e de pele. célula Conjugado fluorescente Adenocarcinoma de glândula salivar humana http://www.olympusmicro.com/galleries/fluorescence/pages/adenocarcinomahumansmall.html ITCF diiodeto de propídio http://www.olympusmicro.com/galleries/fluorescence/pages/hivinfectedcellssmall.html Linfócitos infectados com HIV ITCF Imunofluorescência Indireta • Conjugado Ac antiimunoglobulina específico para as diferentes classes de anticorpos. • Diluições seriadas – título de Ac – máxima diluição onde há fluorescência. • Vantagens: sensível, específica, reprodutível , fácil, padronizada, mesmo conjugado determina Ac produzidos em diferentes doenças. • Desvantagens: custo do microscópio, subjetividade na leitura e dificuldade de automação. Uso: • Detecção de anticorpos para Treponema pallidum (FTA-ABS), Toxoplasma gondii, vírus da rubéola, citomegalovírus, vírus herpes simples, Trypanosoma cruzi, Plasmodium falciparum, auto-anticorpos. Conjugado fluoresncente Anticorpo primário Citosol Anticorpo Antígeno Reação primária Reação secundária Conjugado Anticorpo FITC lavagem lavagem Microscópio de fluorescência Fluorescência indireta para Sífilis Fluorescência indireta para Chagas Fluorescência indireta para HIV Citometria de fluxo Princípio: • Análise individual e simultânea de componentes celulares através da medição do desvio de luz incidente sobre uma célula e de sinais fluorescentes emitidos pela mesma. • Vantagens: permite detecção do tamanho relativo da célula, sua granulação e de 2 a 7 emissões fluorescentes diferentes em milhares de células por segundo. • Desvantagens: alto custo, necessidade de treinamento. • Váriosfluorocromos. • Uso: imunofenotipagem de linfócitos do sangue periférico de pacientes infectados pelo HIV, diagnóstico e prognóstico de leucemias Suspensão de mistura de células Conjugado fluorescente Feixe de laser Detector Defletor Células não- fluorescentes Células fluorescentes • Espalhamento de luz incidente pode ser de 2 tipos: • baixo ângulo de dispersão – tamanho das células. • ângulo de dispersão de 90o – granulação das células. • Fluorescência emitida por cada fluorocromo é detectada por fotodetectores e convertida em sinais processados, quantificados e analisados por um computador. • Sinais de luz emitidos pelos fluorocromos são detectadas por um sistema de canais, originado histogramas Técnicas imunoenzimáticas • Ac ou Ag marcados com enzimas – conjugado ENZIMA • elevada especificidade. • fácil de ser obtida na forma purificada. • conjugação a Ag e Ac – sem interferências. • produto de reação com substrato – fácil de ser quantificado, mesmo com pequenas quantidades de enzima. • Estável. • Custo acessível. • Diferentes tipos – fosfatase alcalina, peroxidase. • Determina o tipo de substrato. SUBSTRATO CROMOGÊNICO • ao serem consumidos por enzimas geram produtos coloridos solúveis ou insolúveis. • quantificação do produto – espectrofotômetro, cor visual ou comparação com padrão. • depende do tipo da enzima utilizada. Substrato Produto colorido solúvel ou insolúvel PEROXIDASE - substrato H2O2 ligado a um cromógeno - cromógeno com produto solúvel - OPD ou TMB - cromógeno com produto insolúvel - DAB ou 4-cloro-1-naftol FOSFATASE ALCALINA - cromógeno com produto solúvel - NPP - cromógeno com produto insolúvel – BCIP ou NBT 450 amarelo lilás P-NFF 5-B-4-C-3-IF Fosfatase alcalina 492 laranja, azul marrom, violeta OPD, TMB DAB, 4CN H2O2 Peroxidase nm cor cromógeno substrato enzima SUBSTRATO FLUORIGÊNICOS • emitem luz fluorescente após serem consumidos pela enzima. • quantificação da luz emitida pelo produto – fluorômetro. FATASE ALCALINA • 4-metilumbeliferil-fosfato que gera um fluoróforo (4-metilumbeliferona) excitação Emissão Fluorescência SUBSTRATO QUIMILUMINESCENTE • amplificação de sinal - hormônios e marcadores tumorais. • emitem brilho após serem consumidos pela enzima. • quantificação do brilho emitido pelo produto – luminômetro. FOSFATASE ALCALINA • adamantildioexietano-fosfato que gera um ânion (adamantildioexietano). brilho luminol Ensaio heterogêneo • etapa de lavagem – retira reagente marcado não ligado a fase sólida FASE SÓLIDA - conhecido como suporte - tubos, microplacas, micropartículas ou tiras - partículas de agarose, poliacrilamida, dextran, poliestireno - micropartículas – lavagem – decantação, centrifugação, adsorção em fibra de vidro ou captura - tipos: ELISA, dot – ELISA, IMUNNOBLOT Immuno-Dot • Variação do ELISA conhecida como Dot-ELISA. • Fase sólida - membrana de nitrocelulose, PVDF ou náilon. • Substrato cromógeno – forma produto estável e insolúvel – mancha (dot). • Pode-se usar conjugado radiativo – detecção por auto- radiografia. • Vantagens: pequeno volume de amostra, teste rápido, com sensibilidade e especificidade boas. • Uso: emergência com suspeita de HIV e estudos epidemiológicos. Fracione o pente de acordo com o número de amostras Colocar as amostras e os controles nos pocinhos da fileira A Colocar o pente na fileira A e incubar segundo as instruções Colocar o pente na fileira B e incubar Incubar nas fileiras C, D e E. Reação com substrato na fileira F Ler os resultados e comparar com o padrão Esquema – teste DOT-ELISA ELISA • capaz de detectar menor concentração de Ag e Ac. • reagente ligado a uma enzima. • imobilização em fase sólida - placa de ploiestireno. • Vantagens: maior sensibilidade e especificidade, rapidez, baixo custo e adaptação a diferentes graus de automação. • Tipos: direta, indireta, de captura e de competição. • Uso: detecção de Ac para diversas doenças e Ag como partículas virais, hormônios, proteínas tumorais e interleucinas Determinação de Ag ELISA direto de captura ELISA direto de competição Determinação de Ac ELISA indireto ELISA indireto de captura ELISA indireto de competição ELISA direto de captura Conhecido como “sanduíche”. Após a adição de um reagente, realiza-se etapa de lavagem para retira reagente não ligado. Ag na amostra Incubação Incubação Ac fixado na placa Conjugado Ac marcado Lavagem Adição do substrato, revelação e leitura ELISA direto de competição ELISA indireto Vantagens: único conjugado para vários sistemas Uso: detecção de Ac de classes determinadas de acordo com Ag que sensibilizou a placa Resultado - visual (qualitativo) - densidade óptica (DO) (quantificação / espectrofotômetro) - Limiar de reatividade (“cut-off”) - Titulação (diluição em série) - Absorbância - Unidade padrão (absorbância transformada em unidade) ELISA indireto de captura . Vantagens: único conjugado para vários sistemas. . Uso: detecção de Ac de classes determinadas de acordo com Ag que sensibilizou a placa ELISA Indireto de Competição . Vantagens: único conjugado para vários sistemas. Uso: detecção de Ac de classes determinadas de acordo com Ag que sensibilizou a placa. Lavadora de microplacas Leitora de microplacas acoplada a computador Equipamento de ELISA Equipamento de ELISA Western Blotting • identificação de proteínas reconhecidas por Ac. • separação das proteínas – peso molecular (massa nolecular) - eletroforese em gel de poliacrilamida. • transferência eletroforética - nitrocelulose. • incubação com amostras - presença de Ac específicos - complexo formado – conjugado. • visualização = cromógeno - precipitado colorido. • teste confirmatório. Etapas • preparação do gel (concentração poliacrilamida/gradiente) • SDS (detergente aniônico/confere carga negativa) • migração: pólo - pólo + • preparo da amostra (solubilização das proteínas) • tampão corrida • voltagem/amperagem • transferência (semi-seco; “over-night”) • membrana (nitrocelulose; PVDF) Esquema de separação SDS-PAGE e transferência Emprego: pesquisa de Ag ou Ac diagnóstico = qual proteína está sendo reconhecida diferentes perfis fase da doença Teste de Western blotting para pesquisa de anticorpos para Neurocisticercose (tese de mestrado – BUENO, 2000). Em A revelação com substrato cromogênico com 4-cloro naftol e em B DAB. A B Western blotting • critério diferentes para interpretação • Ac mais importantes contra glicoprotéinas do envelope gp120, gp160 e gp41 • Ac anti-p24 – geralmente presente mas podem estar ausentes nos estágios tardios da infecção Esquema de teste de Western blotting – confirmatório para HIV 1 Legenda: 12 controle positivo, 10 controle fraco positivo, 19 controle negativo, 20, 24, 25, 26 amostras Agradecimentos Profa Paula Knox, pelo material gentilmente cedido Referências Bibiolgráficas FERREIRA, AW & ÁVILA, SL Diagnóstico Laboratorial das Principais Doenças Infecciosas e Auto-Imunes, 2001. FERREIRA, AW & ÁVILA, SL Diagnóstico Laboratorial das Principais Doenças Infecciosase Auto-Imunes, 2013. VAZ, A., TAKEI, K., BUENO, E. C. Imunoensaios Fundamentos e Aplicações. 1ed. Guanabara Koogan, 2007. FORTE, W. C. N. Imunologia do Básico ao Aplicado. 2ed., Artmed, 2007. Atualização – pesquisa na internet setembro de 2016.
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