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RESUMO – OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM 3 Livro: Imunoensaios – Fundamentos e Aplicações / Capítulo 5 IMUNOPRECIPITAÇÃO As técnicas de imunoprecipitação são para identificar e até quantificar precipitados resultantes da interação antígeno anticorpo. Necessário: molécula antigênica multivalente quanto ao número de epítopos e anticorpos policlonais (derivados de diferentes linhagens de células B e se dirigem a epítopos específicos no antígeno) O máximo de precipitação é observado quando as quantidades de antígenos e de anticorpos são iguais, não tendo excesso ou presença diminuída de um ou de outro. A precipitação será máxima na zona de equivalência (quantidade de Ac = Quantidade de Ag). À medida que se adiciona antígeno, o imunocomplexo se desfaz. Pró-zona: zona de excesso de Ac (falta de Ag). Proporciona resultado falso-negativo para a pesquisa de Ac, portanto deve ser utilizada diferentes diluições do Ac diante da concentração fixa do Ag. Pós-zona: zona de excesso de Ag (falta de Ac). Métodos de turbidimetria e nefelometria são mais sensíveis que o olho humano para visualizar os imunocomplexos. Meio gelificado facilita a leitura e reduz os volumes necessários para interação nas técnicas de precipitação. (porem requer de horas a dias) 1. IMUNODIFUSÃO Baseia-se na difusão de substâncias solúveis por movimentos moleculares ao acaso em meio gelificado como o ágar ou gel de agarose. Enquanto as moléculas estão livres continua ocorrendo difusão, até que se formem imunocomplexos de elevado peso molecular e que, devido ao tamanho, ficam imobilizadas no gel, permitindo a visualização do imunocomplexo como turvação nítida, que é o imunoprecipitado. Eficiência do teste depende de: concentração ideal de cada um dos componentes, especificidade e avidez dos soros imunes e a escolha dos extratos antigênicos. Fatores que interferem no grau de qualidade da imunodifusão: qualidade, grau de pureza e homogeneidade do meio gelificado e temperatura e umidade do ambiente onde vai fazer a difusão. Há 4 combinações dessa técnica: Simples: Ac ou Ag está fixado ao gel enquanto o outro migra até a formação do imunocomplexo. Dupla: Ac e Ag migram simultaneamente, um em direção ao outro. Linear ou unidimensional: com o movimento direcionado para uma direção por corrente elétrica ou pela gravidade e forma de aplicação. Radial: o movimento ao acaso em todas as direções, a partir do orifício no qual se coloca a amostra. IMUNODIFUSÃO SIMPLES LINEAR O Ac é incorporado ao meio gelificado e a mistura é colocada em um tubo até atingir cerca de 40mm de altura. Após a gelificação, coloca-se o Ag no topo da coluna, em concentração maior que a do Ac. Os tubos são selados e mantidos a temperatura constante, observados em uma semana quanto à formação da linha de precipitação na zona de equivalência. A concentração do antígeno adicionado é proporcional à espessura da linha de precipitação e à distância percorrida pelo antígeno até formar o imunocomplexo. IMUNODIFUSÃO SIMPLES RADIAL Técnica quantitativa de Ac ou Ag. Serve para dosagem de IgM, IgG, IgA e proteínas séricas, frações do sistema complemento e proteínas de fase agua. Uma quantidade padronizada do Ac específico é incorporada ao meio gelificado e a mistura é colocada sobre uma placa ou lâmina. Após gelificação são feitos orifícios no ágar para colocar o Ag em volumes precisos, além da amostra padrão com concentrações conhecidas do Ag a ser quantificado. O Ag se difunde de acordo com seu tamanho molecular e encontra o Ac imobilizado no gel, formando o imunocomplexo. A medida que mais Ag chega, o precipitado se dissolve (zona de excesso de Ag/pós zona) e o Ag migra mais encontrando novas moléculas de Ac. Após algumas horas de difusão, encontra-se a zona de equivalência e forma-se um halo bem definido de precipitado. O diâmetro(D) do halo de precipitação formado é medido e a área desse halo é diretamente proporcional à concentração do antígeno. Utiliza-se o diâmetro elevado ao quadrado (D2) para facilitar a confecção da curva padrão e os cálculos das amostras desconhecidas. IMUNODIFUSÃO DUPLA RADIAL Os dois componentes (Ag e Ac) difundem-se radialmente em todas as direções, a partir de orifícios no meio gelificado, e se encontram formando linhas ou arcos de precipitação correspondentes ao imunocomplexos possíveis nessa interação, ou seja, cada arco corresponde a um par de imunocomplexo Ag-Ac. Essa técnica permite a comparação simultânea, por exemplo, de vários sistemas antigênicos contra o mesmo sistema de anticorpo. Método semiquantitativo, de baixa sensibilidade e requer o uso de extratos antigênicos em concentração elevada, da ordem de mg/dL, e soros policlonais de elevada avidez. 2. IMUNOELETROFORESE Combina eletroforese e a difusão dupla em meio gelificado, em tempos distintos, com alto poder resolutivo. A eletroforese evidencia alguns componentes ou frações antigênicas por diferenças de carga elétrica nesses componentes, conceituada como sendo a migração de moléculas carregadas em um solvente condutor sob a influência de um campo elétrico. Permite a discriminação de um número maior de componentes da mistura de um extrato antigênico ou material biológico, utilizando a especificidade dos anticorpos para cada uma das subfrações de cada componente já fracionado por diferenças na carga elétrica. O ponto isoelétrico (pI) da proteína é fator importante que, dependendo do meio que ocorre a eletroforese, irá determinar a migração das moléculas. A imunodifusão dos componentes antigênicos se faz contra soros policlonais monoespecíficos ou poliespecíficos para o extrato total, formando um arco de precipitação na zona/linha de equivalência. É um método qualitativo que pode ser utilizado para detectar substâncias solúveis imunogênicas utilizando anticorpos específicos, desde que os imunocomplexos formados tenham tamanho suficiente para formar as linhas de precipitação. 3. IMUNOFIXAÇÃO Ocorre em dois estágios e combina eletroforese e imunoprecipitação, e é mais sensível que a imunoeletroforese. A amostra é aplicada em seis posições diferentes do gel de agarose, seguido da separação eletroforética de acordo com a carga. Os soros monoespecíficos contendo anticorpos específicos anti-IgG, - IgA, -IgM, -cadeia kappa e –cadeia lambda são adicionados individualmente sobre cada posição respectiva, seguido da aplicação da solução fixadora de proteínas. A imunofixação é utilizada para a detecção precoce de gamopatias monoclonais, a identificação de gamopatias biclonais e o diagnóstico de doenças de cadeias pesadas e auxilia o diagnóstico e a monitorização de outras doenças linfoploriferativas. 4. ELETROIMUNODIFUSÃO A migração do Ag e do Ac é dirigida por um campo elétrico, aumentando a velocidade de formação do imunocomplexo e a sensibilidade em relação a difusão natural. É empregada na detecção e quantificação de Ag e Ac. ELETROIMUNODIFUSÃO SIMPLES LINEAR O Ac incorporado ao meio gelificado é colocado sobre a superfície de uma lâmina e o Ag é adicionado em um orifício, o sistema então é submetido a eletroforese. A partir do orifício forma-se um cone de precipitação cuja área varia de acordo com a concentração do Ag na amostra. Utilizando padrões de concentração conhecida, a técnica permite quantificar o Ag, mas não é útil para dosagem de imunoglobulinas por apresentarem pequena mobilidade eletroforética. ELETROIMUNODIFUSÃO DUPLA LINEAR Utiliza-se pares de orifícios feitos noágar, um para o Ag e outro para o Ac, ambos submetidos a eletroforese. O movimento eletroforético e a eletroendosmose(migração das moléculas de imunoglobulinas menos eletronegativas para o ânodo/polo negativo enquanto o Ag é arrastado por corrente elétrica em direção ao cátodo/polo positivo) concentram rapidamente Ag e Ac na região entre os orifícios e a mobilidade eletroforética do Ag e Ac deve ser diferente. Entre os dois orifícios se forma a linha do precipitado. Essa técnica é semiquantitativa e é cerca de 10 vezes mais sensível que imunodifusão dupla. 5. AUTOMAÇÃO DOS ENSAIOS DE IMUPRECIPITAÇÃO NEFELOMETRIA É a medida da luz dispersa em ângulos distintos aos da incidência (normalmente de 15 a 90º). Segundo os princípios de nefelometria, as reações de precipitação entre Ag e Ac em soluções diluídas produzem aumento da reflexão da luz que pode ser diretamente medida pela dispersão da luz incidente. A quantidade e a natureza da dispersão dependem da forma e do tamanho das partículas, da concentração e do comprimento de onda da luz e do índice de refração do meio. TURBIDIMETRIA É a medida da diminuição da intensidade da luz incidente quando passa através de uma suspensão de partículas. Está sujeita as mesmas condições dos sistemas nefelométricos. A diferença é que o sinal de detecção é a absorbância e não a intensidade da luz dispersa. Reações podem ser medidas em espectrofotômetros. Livro: Imunoensaios – Fundamentos e Aplicações / Capítulo 6 (54-61) IMUNOENSAIOS DE AGLUTINAÇÃO Similar a precipitação, diferindo na adsorção do Ag ou do Ac a micropartículas insolúveis ou células e permitindo a leitura visual e rápida. A característica principal é que um dos componentes (Ag ou Ac) é apresentado na forma insolúvel em suspensão, de forma natural em células, ou adsorvido artificialmente a micropartículas e células. O teste ocorre quando há a formação de agregados suficientemente grandes de micropartículas ou células com múltiplos determinantes antigênicos (ou anticorpos) interligados por pontes moleculares de anticorpos (ou antígenos). Esses agregados facilitam a visualização dos imunocomplexos. A técnica pode ser feita em tubo, lâmina ou em placa de microcavidades. Assim como na imunoprecipitação, a proporção ideal de concentração de anticorpo e de antígeno é fator interferente no teste, ou seja, proporções fora da zona de equivalência pode gerar resultados falso negativos, por não haver a formação de agregados suficientemente grandes para serem detectados. Esse efeito é eliminado empregando-se diluições seriadas do soro. A técnica não diferencia a classe do Ac aglutinante. As reações de aglutinação, embora semiquantitativas, são mais sensíveis que as de precipitação, necessitando de uma quantidade de anticorpos 500 vezes menor, pois as partículas amplificam a reação. As reações de aglutinação são muito empregadas para o diagnóstico laboratorial de doenças causadas por vírus, bactérias, protozoários e fungos, doenças autoimunes, na detecção de hormônios, na tipagem de grupos sanguíneos dos sistemas ABO e Rh, etc AGLUTINAÇÃO DIRETA OU ATIVA O Ag faz parte naturalmente da célula ou partículas antigênicas e haverá aglutinação dessas células promovidas por anticorpos contra esses antígenos. Hemácias, bactérias, fungos, protozoários podem ser aglutinados diretamente por anticorpos. Os testes para detectar anticorpos específicos são realizados empregando-se diluições em série do anticorpo, frente a uma quantidade constante de antígeno. Após um período de incubação, a aglutinação se completa e o resultado é geralmente expresso como o título do anti-soro, isto é, a máxima diluição em que ocorre a aglutinação. Ex.: Ags do grupo sanguíneo (sistema ABO e Rh). INIBIÇÃO DA AGLUTINAÇÃO DIRETA Utiliza-se a propriedade de alguns antígenos virais aglutinarem espontaneamente determinados tipos de hemácias. O ensaio é útil para identificar a presença de Acs que são inibidores dessa aglutinação e estão presentes no soro do paciente com essa infecção. Esses testes também podem ser chamados de inibição da hemaglutinação direta, e o antígeno viral é chamado de hemaglutinina. AGLUTINAÇÃO INDIRETA OU PASSIVA O teste de aglutinação indireta ou passiva emprega a adsorção de anticorpos ou de antígenos solúveis proteicos na superfície de hemácias ou partículas inertes(látex, bentonita, “sepharose”, leveduras, etc.) que não interferem na interação antígeno-anticorpo. Hemácias ou partículas inertes podem ser sensibilizadas por adsorção passiva, devida ao contato direto com os antígenos solúveis, por adsorção via agentes químicos, como ácido tânico, cloreto de cromo e por conjugação do antígeno, por meio de ligações químicas covalentes, fornecendo reagentes estáveis Aglutinação Passiva Reversa: suportes com antígeno adsorvido são utilizado na pesquisa de Ac específicos, enquanto o teste com suporte revestido de Ac (Aglutinação Passiva Reversa) é empregado na determinação semiquantitativa de pesquisa de antígeno, hormônios e outras substâncias que não seja o anticorpo. Ex.: Proteína C Reativa (PCR). Antígenos ligados a partículas (hemaglutinação) Hemácias estão entre os melhores suportes de antígenos para os testes de aglutinação, pois há uma série de antígenos que pode ser ligada à sua superfície para fornecer um sistema indicador sensível na detecção de anticorpos. Além disso, os testes em placa permitem que a determinação do ponto final da reação seja feita diretamente. Hemácias possuem uma superfície complexa, o que facilita a ligação de muitos antígenos e, frequentemente, acarreta a presença de anticorpos heterófilos no soro de muitos animais. Tais anticorpos devem ser removidos antes da execução do teste. O teste em placa utiliza pequenas quantidades de reagentes e é considerado positivo quando se verifica a formação de tapete cobrindo o fundo da cavidade da placa em “V”, e negativo quando as hemácias sedimentam formando um “botão” compacto. O título da amostra testada será a máxima diluição em que ainda se observa a formação do tapete. Há vários sistemas comerciais para a pesquisa de anticorpos que utilizam esta técnica, entre eles, os sistemas de Trypanossoma cruzi, Treponema pallidum, Toxoplasma gondii, etc. INIBIÇÃO DA AGLUTINAÇÃO INDIRETA/PASSIVA O teste consiste na adição de Ag solúvel à amostra contendo Ac visando o bloqueio dos respectivos sítios de ligação. Quando essa mistura é colocada em contato com partículas sensibilizadas com o mesmo antígeno, a aglutinação não é observada. O Ac da amostra em solução apresenta maior facilidade (acessibilidade) de interagir com o Ag na solução do que com Ags adsorvidos a micropartículas ou células. Ex.: pesquisa de ß-HCG. FLOCULAÇÃO Variante da aglutinação indireta, ocorre quando a interação direta de anticorpos específicos com o antígeno leva a formação de imunocomplexos em meio líquido, detectáveis com o auxílio de lupa ou microscopia óptica. É o fundamento do VDRL que utiliza uma suspensão antigênica alcoólica de cardiolipina, cristais de colesterol e lecitina, preparada em salina tamponada, e é empregada para a pesquisa de anticorpos anticardiolipina (Ac não treponêmico), chamados de reaginas, frequente na sífilis. Os anticardiolipina presentes na amostra interagem com a cardiolipina da suspensão antigênica. Os imunocomplexos formados ficam depositados sobre os cristais de colesterol, que é refringente, formando grumos que são visíveis no microscópio óptico. As amostras reagentes são tituladas em diluições seriadas, e a última diluição que apresenta floculação representa o títulodo soro. Para evitar o fenômeno de pró-zona, o teste deve ser feito na triagem com a amostra sem diluir e diluída a 1:10. Simultaneamente. Esse fenômeno acontece quando há elevada concentração/títulos muito elevados de anticorpos que proporcionam resultados falsos negativo em ensaios com a amostra pouco diluída (efeito prozona).