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Beck, ST Imunologia Clínica 15 METODOS UTILIZADOS PARA DIAGNÓSTICO SOROLÓGICO (II) CARACTERISTICAS DA REAÇÃO ANTÍGENO- ANTICORPO A reação antígeno - anticorpo se processa em dois estágios: no primeiro há ligação especifica entre o determinante e o anticorpo correspondente e no segundo dá-se o fenômeno visível, como por exemplo, a aglutinação, ou desenvolvimento de cor através da ação enzimática sob um substrato, precipitação. Reação de Precipitação Antígenos solúveis, em presença de seu anticorpo correspondente, formam um precipitado desde que a concentração dos reagentes, de acordo com a lei da ação das massas, permita a constituição de complexos em concentração suficiente, para atingir o ponto de precipitação ou insobilização. Zona de equivalência é o ponto em que, no sobrenadante, não há antígeno nem anticorpo; todo anticorpo e todo antígeno disponíveis foram precipitados. Em uma reação envolvendo antígeno e anticorpo, podemos Ter duas situações onde o excesso de um dos componentes prejudica a precipitação, dificultando a visualização podendo assim falsear o resultado do teste. Efeito pró- zona: Caracteriza-se por excesso de anticorpos. A insuficiência de antígeno presente na reação, prejudica a precipitação; Antígeno Anticorpo Efeito pós- zona: Caracteriza-se por excesso de antígeno, onde a formação de precipitado fica prejudicada devido a formação de complexos solúveis. Zona de equivalência: Caracterizada pelo equilíbrio entre anticorpo e antígeno. Beck, ST Imunologia Clínica 16 Reação de Precipitação em Gel: Imunodifusão Radial Simples: (Técnica quantitativa) Tem-se um anticorpo específico para determinado antígeno, incorporado ao gel. Em um dos orifícios feitos neste gel, é colocada a amostra (antígeno) com concentração desconhecida a ser determinada. Há difusão radial a partir do orifício, e quando todo o antígeno tiver difundido, verifica-se a opacificação em forma circular em torno do orifício. O diâmetro dos halos de precipitação corresponderão a concentração do antígeno em questão (em mg ou UI) EX: Determinação do nível de imunoglobulinas séricas (IgG,IgA, IgM) e Frações do Complemento (C3,C4). Gel com anti-C3 soro com C3 OBS: Esta técnica pode ser substituída pela de Turbidimetria. Imunodifusão Dupla ( ouchterlony) ( Técnica qualitativa) Quando em dois pontos diferente de uma camada de gel, posta em posição horizontal, colocam-se o antígeno e o anticorpo, um difunde contra o outro formando o precipitado na área de encontro. Se na amostra testada, tivermos presente o mesmo sistema (mesmo antígeno contra o mesmo anticorpo,), a linha de precipitação formada será a mesma, fazendo com que os arcos se encontrem perfeitamente, formando-se uma “linha de identidade”. Isto ocorre porque a difusão depende do PM do anticorpo, coeficiente de difusão do antígeno. Ex. de aplicação, determinação de anticorpos contra antígenos solúveis do núcleo (RNP,Ssa,) Ag A (teste) = Ag A AC anti-A Beck, ST Imunologia Clínica 17 Reação de Aglutinação O principio das reações de precipitação e aglutinação é fundamentalmente o mesmo. Apenas na aglutinação o antígeno é particulado, isto é , encontra-se sobre uma partícula. Na aglutinação direta a partícula contém naturalmente o antígeno Ex: tipagem ABO Na aglutinação indireta o antígeno é “adsorvido” sobre a partícula. A aglutinação é a formação de agregados suficientemente grandes, de células interligadas por pontes moleculares de anticorpos que se combinam simultaneamente com dois determinantes antigênicos iguais, porém situados à superfície de duas células diferentes. A célula é apenas um suporte particulado sobre o qual estão presentes as moléculas de antígenos com seus determinantes. Na aglutinação também temos o problema de pró-zona. Duas possibilidades são sugeridas para explicar o fenômeno: - Quando há excesso de anticorpos, há menor possibilidade de que a mesma molécula de anticorpo se ligue a determinantes de células diferentes. - Há casos em que estão presentes anticorpos bloqueadores, que bloqueiam os determinantes antigênicos, impedindo a ação dos anticorpos aglutinantes. Exemplos de reações de aglutinação: Monotest, coombs, hemaglutinação, Pesquisa de Fator reumatóide, ASLO, Proteína C Reativa, etc... REAÇÕES DE IMUNOFLUORESCÊNCIA Quando uma substância recebe excitação por luz de determinado comprimento de onda e emite luz de maior comprimento, tem-se o fenômeno da fluorescencia. O isotiocianato de fluoresceína é a substância mais comumente usada, para a marcação de anticorpos usados nas reações de fluorescência, são os chamados conjugados fluorescentes. Imunofluorescência direta: É a pesquisa de um antígeno em uma preparação, por um anticorpo purificado específico, marcado pelo fluorocromo (isotiocianato de fluoresceina). Fluoresceína (marcador fluorescente) Anticorpo específico (reagente comercial) Antígeno (substancia pesquisada) É utilizada na pesquisa e caracterização de sorotipo de leptospira, cândida albicans,etc... Beck, ST Imunologia Clínica 18 Imunofluorescência indireta: Sobre a preparação de um antígeno purificado conhecido, fixado em uma lâmina, aplica-se a amostra que pode conter anticorpos específicos dirigidos contra o antígeno em questão. Após haver a reação antígeno-anticorpo, lava-se a preparação para remover todas as proteínas(Igs), não específicas, que não se fixaram. A seguir, coloca-se sobre a preparação, anticorpos fluorescentes (conjugado), com especificidade dirigida para os determinantes antigênicos do anticorpo ligado ao antígeno( anti- anticorpo), podendo este conjugado ser contra IgG ou IgM, permitindo assim a determinação da classe do anticorpo. Esta técnica é muito aplicada para a pesquisa de anticorpos no diagnóstico da Toxoplasmose, Chagas, Fator antinuclear, etc... anti-anticorpo marcado com fluoresceina (reagente comercial) anticorpo (pesquisado no soro) antígeno (conhecido- reagente comercial) ENSAIO IMUNOENZIMÁTICO ( EIA) ELISA ( enzyme linked immunosorbent assay) No método de ELISA, utilizamos uma outra maneira de visualizar a reação antígeno –anticorpo. Ao invés de termos um fluorocromo, como na técnica de imunofluorescência, para a visualização da reação, temos uma enzima marcando o antígeno ou anticorpo. Esta enzima vai agir sobre um substrato adequado, gerando um produto colorido que será medido espectrofotométricamente. O ensaio é desenvolvido sobre uma fase sólida, que pode ser constituída tanto de antígeno (quando quisermos pesquisar a presença de anticorpos na amostra a ser testada), como de anticorpos (quando se deseja pesquisar a presença de antígeno na amostra). Este antígeno ou anticorpo conhecidos, são adsorvidos em superfícies plásticas (poliestireno ou polivinil), sensibilizando a superfície que constituirá a fase sólida. Sobre esta placa sensibilizada é colocado o soro a ser testado. AG soro ( AC) = AC Soro ( Ag) Beck, ST Imunologia Clínica 19 Normalmente, os antígenos usados para a sensibilização das placas para teste de ELISA comerciais, são obtidos através de engenharia genética utilizando- se a técnica de DNA recombinante, ou através de sintetizadores, obtendo-se peptídeos sintéticos. Isto confere uma grande pureza ao antígeno, minorando grandemente reações falso positivas. Após a reação antígeno-anticorpo ter ocorrido, faz-se uma lavagem para retiradade componentes inespecíficos do soro não fixados, e o conjugado apropriado (antígeno ou anticorpo marcado) é colocado para revelar a reação. Anti-anticorpo marcado com enzima Anticorpo específico com enzima Antígeno com enzima Ag soro Ac soro ac placa Ag placa MÉTODO INDIRETO SANDUÍCHE Ag Antígeno específico marcado com enzima anti IgM IgM CAPTURA Após esta Segunda etapa, faz-se nova lavagem para retirada do conjugado não fixado e adiciona-se o substrato adequado para a enzima ( Peroxidase, Fosfatase alcalina,,,) Se houve a reação antigeno-anticorpo (POSITIVA), haverá conjugado preso a placa e este atuando sobre o substrato, desenvolverá a cor que será medida espectrofotométricamente. Caso a reação tenha sido negativa, o conjugado livre terá sido lavado fora, e não havendo enzima para atuar sobre o substrato, não haverá desenvolvimento de cor Enzima substrato conjugado Ação Lavado fora anti-Ac enzimática substrato oxidado COR Substrato sem ação enzimática INCOLOR Beck, ST Imunologia Clínica 20 MÉTODO ENZIMÁTICO DE COMPETIÇÃO Ac anti –virus C marcado Com enzima Ac anti- virus C Presente no soro Antígeno do virus Hepatite C Substrato COR Se anticorpos estiverem presentes no soro, competem com o anticorpo marcado, impedindo que este último se ligue. Ao ser colocado o substrato enzimático, não haverá desenvolvimento de cor Se não houver anticorpos anti-virus C na amostra, o anticorpo anti- virus C marcado com enzima se liga ao antígeno da placa, e ao ser colocado o substrato, haverá desenvolvimento de cor. Então nos ensaios de competição: COR = negativo INCOLOR = positivo MÉTODOS RADIOMÉTRICOS, FLUORIMÉTRICOS, QUIMIOLUMINESCENTES. Os princípios usados nestes métodos são semelhantes aos descritos para os métodos imunoenzimáticos. O que altera de um para outro são os marcadores usados. Nos radioimunoensaios (RIA), o marcador ao invés de ser uma enzima, é uma substância radioativa (C14). Ao invés de uma reação corada, teremos como resultado emissão de radioatividade. Esta será medida por um cintilador, nos dando a indicação da presença ou não do anticorpo ou antígeno pesquisado. Nos métodos fluorimétricos, temos ao invés de emissão de radiação, a emissão de luz por uma substância capaz de ser excitada por uma FONTE LUMINOSA. (ex: umbeliferol, isotiocianato de fluoresceina, europio etc..) Beck, ST Imunologia Clínica 21 Nos métodos quimioluminescentes (CL), a emissão de luz ocorre devido a formação de um PRODUTO luminoso, resultado de uma REAÇÃO QUÍMICA. Ex: Dioxetano (oxiredução) Luminol; Luciferina (sofre a ação de enzima luciferase) Produto quimioluminescente. Luciferina é o nome genério para substratos quimioluminescentes existentes na natureza (ex: vagalume) Luciferase é o nome genérico para enzimas bioluminescentes. Esta luz é medida por um luminometro , podendo ser quantificada, nos dando a relação com a concentração, através de curva de calibração armazenada no aparelho utilizado. Ex aparelho fluorimétricos: IMX, Stratus, Axis, Vidas Ex aparelhos quimioluminescentes: Elecsis, Imulite. SENSIBILIDADE DOS DIFERENTES IMUNOENSAIOS: RIA detecta 10-17 moles EIA detecta 10-12 moles CL detecta 10-17 moles (até 10-21 moles) Vantagem do EIA e da CL sobre o RIA, é não utilizar substância radioativa, que são prejudiciais a saúde e tem vida média muito curta , o que não é bom para utilização em Kits de rotina laboratorial pequena. Beck, ST Imunologia Clínica 22 Turbidimetria e Nefelometria .. .absorve Transmite (TUBIDIMETRIA) reflete Dispersão (NEFELOMETRIA) (Mudança de direção) O uso de partículas de látex padronizada, sensibilizadas para pesquisa de antígeno ou anticorpo, padroniza o tamanho dos imunocomplexos formados. Pode-se sensibilizar as partículas com anticorpos monoclonais contra determinada proteína (ac contra frações do complemento,C3, por ex), ou com epitopos (antigenos) contra os quais pesquisamos anticorpos ( estreptolisina O –por ex ). Os imunocomplexos formados originam partículas grandes que absorvem a luz incidente ou desviam a luz emitida. Na turbidimetria o λ, comprimento de onda, é menor que a partícula, a qual absorve a luz. Na nefelometria o comprimento de onda é igual ao tamanho da partícula, a qual desvia a luz. A intensidade da luz transmitida (turbidimetria) ou dispersa (nefelometria), dependendo do número de complexos formados, será medida por espectrofotômetro ou nefelometro respectivamente, em dois momentos diferentes durante a reação (cinética de dois pontos). A diluição do soro elimina a interferência de quilomicrons, LDL, VLDL, e complexos imunes circulantes, que possuem tamanho muito pequeno. A nefelometria é superior a tubidimetria por apresentar menor “background”, resultando em melhor especificidade e sensibilidade. A luz “contaminante” que possa existir no aparelho e a perda da luz desviada são as principais razões da menor especificidade e sensibilidade na turbidimetria. Equivalência Dissocia (tempo) Excesso de Ac leitura Precipita excesso de Ag Durante a formação dos imunocomplexos, ocorre sempre associação e dissociação antígeno-anticorpo com o passar do tempo. Haverá sempre um momento de maior quantidade de grandes complexos formados, que tendem a formar rede e precipitar, por isto a reação é realizada sob agitação. Leituras muito baixas podem ser interpretadas como ausência de complexo formado ou presença de excesso do analito pesquisado (antígeno). Na tubidimetria, nestes casos dilui-se o soro, para eliminar a segunda possibilidade. Luz Beck, ST Imunologia Clínica 23 ANTICORPOS MONOCLONAIS Todo organismo animal está constantemente produzindo uma série de anticorpos diferentes, dirigidos a antígenos nele introduzidos por alimentos, infecções, etc. Assim, no soro obtido do animal de laboratório, estarão presentes outros anticorpos, além daqueles cuja produção foi induzida. Por serem produzidos por vários clones de plasmócitos (células que secretam anticorpos no sangue e na linfa), o soro produzido de maneira convencional é dito policlonal. É possível obter, porem, outro tipo de solução, com anticorpos produzidos por um único clone, portanto, idênticos entre si. São os anticorpos monoclonais, que apresentam varias vantagens sobre o soro policlonal, como: - Especificidade (elimina falso positivos) -Sensibilidade (maior quantidade do anticorpo específico presente consegue detectar menor quantidade do antígeno) -Pode-se detectar vários epitopos de uma mesma molécula separadamente. (Importante na detecção de antígenos de diferenciação na classificação de leucemias) Como o isolamento de um clone de plasmócito provindo de um animal imunizado é inviável, pois os linfócitos B não se mantém em cultura por mais de alguns dias, a solução foi fundir plasmócitos com células de mielomas (tumor benigno de plasmócitos). As células híbridas resultantes, denominadas hibridomas, possuem características das duas células: - Sintetizam anticorpos - Mantém-se indefinidamente em cultura Após a fusão das células, os hibridomas positivos (produtores do anticorpo desejado) são isolados e expandidos, garantindo população de células puras, isto é, célulasgeneticamente idênticas e originadas de um unico ancestral (MONOCLONAL) Beck, ST Imunologia Clínica 24 Células B Mortais Células Mieloma Imortais Células B não fundidas Mieloma não fundido MORTE MORTE no meio HAT Apenas hibridomas crescem no meio HAT Contém gen para produção de AC específico para o antígeno estimulado ELISA para pesquisa de anticorpo no sobrenadante da cultura Beck, ST Imunologia Clínica 25 OBTENÇÃO DE ANTIGENOS ATRAVÉS DA TÉCNICA DE DNA RECOMBINANTE PLASMIDEOS: É um DNA de fita dupla extracromossomico encontrado em bactérias (E. coli). Geralmente replicam e são segregados independentes do DNA cromossômico. São responsáveis pela resistência a antibióticos, hemolisinas, indutores de tumores em plantas, etc...São um dos vetores usados para a clonagem de DNA. O termo clonagem de DNA refere-se à purificação quantitativa de um determinado fragmento de DNA. Obtém-se assim milhões de moléculas de DNA com seqüências idênticas de nucleotideos. Plasmideos com insertos da porção de DNA que se quer amplificar, são introduzidos em bactérias ( E.coli), sensíveis a ampicilina. Como o plasmideo manipulado possui uma porção que codifica resistência a ampicilina, as bactérias que passarem a portar o plasmideo recombinante serão resistentes a penicilina, permitindo a seleção das colônias de bactérias portadoras do plasmideo, o qual se replicará juntamente com a bactéria portadora, amplificando o fragmento de DNA desejado que será posteriormente extraído e purificado. Pode-se ainda ser obtido a produção de uma proteína específica, através da inserção de um cDNA, que fará com que a bactéria recombinante ao ser induzida, sintetize a proteína codificada pelo cDNA dos plasmideos nela inseridos. ( cDNA são fitas complementares aos RNAm maduros, cuja seqüência é traduzível em proteínas) BACTÉRIA DNA cromossômico Plasmideo DIGESTÃO Sitio da enzima de restrição porção que confere resistência a ampicilina Plasmideo linearizado Fragmento a ser clonado LIGAÇÃO(DNA ligase) sitio de resistência a ampicilina Inserto + PLASMIDEO RECOMBINANTE BACTÉRIA SENSÍVEL A PENICILINA BACTÉRIA resistente a PENICILINA
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