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IV simposio Internacional de Regreso a la U….
Perspectivas diagnósticas y pronosticas del laboratorio en la práctica clínica
Taller pruebas diagnósticas en Taller pruebas diagnósticas en
Inmunodeficiencias primarias
Dra. María Claudia Ortega Dr. Carlos E Olmos O.
Dr. Jairo Muñoz . Ma. Consuelo Romero S
Citometría de flujo al alcance de las inmunodeficiencias primarias-IDP
Ma.Consuelo Romero S, PhD-Jairo Muñoz, MSc
Zulma Maldonado, Bcl-Clara M. Manosalva Bcl
Unidad de IDP-Instituto de Referencia Andino
Taller pruebas diagnósticas en
Inmunodeficiencias primarias
Inmunodefiencias
Ma. Consuelo Romero S, PhD
Citometría de Flujo
Inmunodeficiencias
• Grupo heterogéneo de patologías que como resultado de anormalidades en el sistema inmune
Ma. Consuelo Romero S, PhD
resultado de anormalidades en el sistema inmune producen un incremento en la susceptibilidad a infecciones, cáncer y autoinmunidad
Análisis básicos de tamizaje en IDP
Linfocitos B
Linfocitos T
Ma. Consuelo Romero S, PhD
PMN NK
Citometría de Flujo-definición:
• Medición simultánea de múltiples características físicas de una sola célula en
Ma. Consuelo Romero S, PhD
suspensión a una alta velocidad.
• Principio de las mediciones célula por célula
Citometría de flujo-características
• Una columna de líquidotransporta en su seno alas células a analizarhaciéndolas pasar
Ma. Consuelo Romero S, PhD
haciéndolas pasaralineadas por delantede una fuente deiluminaciónmonocromática(generalmente un láser)
• Una serie de detectoresregistran la luz dispersadapor las células y suemisión de fluorescencia(luz emitida con distinta
Ma. Consuelo Romero S, PhD
(luz emitida con distintalongitud de onda.
• Esa fluorescencia esrecolectada ytransformada en valoresdigitales almacenados enun computador.
Citometría de flujo-características
• Mediante el marcaje de las células con moléculas fluorescentes se pueden conocer
Ma. Consuelo Romero S, PhD
moléculas fluorescentes se pueden conocerpropiedades de las mismas: expresiónantigénica, fenotipificación, viabilidad, función, capacidad efectora etc.
PARÁMETROS CELULARES MEDIDOS
� El tamaño celular relativo ( Forward Scatter o
FSC)
�La complejidad interna o granularidad relativa
Ma. Consuelo Romero S, PhD
�La complejidad interna o granularidad relativa
(Side Scatter o SSC)
�Intensidades relativas de emisión de fluorescencia
� ( FL1, FL2, FL3 ,FL4…..etc..)
Citometría de Flujo
FORWARD SCATER – LUZ DIFRACTADA
- S relaciona con la superficie y área celular.- Se detecta en el eje de incidencia del laser:
SIDE SCATER – LUZ REFLEJADA Y REFRACTADA
-Se relaciona con la complejidad interna de la célula y su granularidad-Se detecta en un ángulo de 90 grados con el haz del laser.
Parámetros evaluados
Ma. Consuelo Romero S, PhDCitometría de Flujo
Fuente de Luz Incidente: Láser de Argón a 488 nm
Detector de dispersión de luz frontal α Tamaño celular-FSCFSC (Forward Scatter)
Detector de dispersión de luz en ángulo recto α Complejidad celular-SSCSSC (Side Scatter)
www.biol.unlp.edu.ar/inmunologia/citometria.ppt
Que podemos medir?
• Partículas o células en suspensión desde 0.2 hasta 50 µm
• Células a partir de tejidos sólidos: disgregación
Ma. Consuelo Romero S, PhD
• Células a partir de tejidos sólidos: disgregación y suspensión
Características de una célula medidas en el citómetro de flujo:
Tamaño y granularidad
Ma. Consuelo Romero S, PhD
Granulocitos
Monocitos
Linfocitos
Glóbulo rojo: 6 umLinfocito:8 umPolimorfonuclear neutrófilo= 12 um
Ma. Consuelo Romero S, PhD
http://www.google.com.co/imgres?q=tamaño+de+las+células+de+la+sangre&um=1&hl=es&lr=&sa=N&biw=1152&bih=753&tbm=isch&tbnid=4ioBwyZSCRvNoM:&imgrefurl=http://www.proyectosalonhogar.com/cuerpohumano/Cuerpo_humano_circulatorio2.htm&docid=KzJC7DOOkdhJM&w=374&h=241&ei=zBKRTun9OM2
Polimorfonuclear neutrófilo= 12 umMonocito =14 um
MARCACION DE CELULAS CON ANTICUERPOS
FLUORESCENTES
•Se utilizan, generalmente, inmunoglobulinas monoclonales contra antígenos de la superficie de las células, o proteínas intraceluaresmarcadas con colorantes fluorescentes.
•Control negativo: Anticuerpo del mismo isotipo marcado con el mismo fluorocromo pero que no reconoce ninguna de las moléculas de la
Ma. Consuelo Romero S, PhD
fluorocromo pero que no reconoce ninguna de las moléculas de la superficie.
•Control negativo: células que no fueron marcadas para determinar autofluorescencia.
•Control positivo: células normales, células de líneas celulares, comerciales
Citometría de Flujo www.biol.unlp.edu.ar/inmunologia/citometria.ppt
FLUOROCROMO
Sustancia que se emplea para marcar anticuerpos u otras moléculas, por su propiedad de emitir luz de una determinada longitud de onda, cuando se le estimula con un láser o con luz ultravioleta.
Ma. Consuelo Romero S, PhDhttp://www.medicoscubanos.com/diccionario_medico.aspx?q=fluorocromo
Los fluorocromos pueden usarse directamente, aprovechando la propiedad que tienen algunos de unirse a determinadas moléculas u orgánulos tales como los colorantes de ácidos nucleicos: ioduro de propidio, bisbencimidas, etc.Pero lo más habitual es que estos colorantes se empleen conjugados a otras moléculas, como anticuerpos, que son capaces de unirse de modo específico a estructuras concretas de la célula. http://fotonica.cnb.uam.es
Citometría multicolor
• COMO DISEÑAR UN PANEL DE FLUOROCROMOS:
– Selección de fluorocromos por brillo según la expresión antigénica y/o cantidad celular. (Valores Publicados)
– Minimizar el sobrelapamiento entre flourocromos.
Ma. Consuelo Romero S, PhD
– Minimizar el sobrelapamiento entre flourocromos.
– Usar los fluorocromos tandem ( varios fluoruocromos) considerando sus limitaciones.
– Conocer muy bien la configuración del equipo que se esta utilizando, y manejar un muy buen control de Calidad.
Luz Luz incidenteincidenteLuz Luz incidenteincidente Luz Luz transmitidatransmitidaLuz Luz transmitidatransmitida
Fluorocromos utilizados
FL1
FL2
Índice de coloración del fuorocromo y como se acopla a la molécula
Luz Fluorescente emitida
Ma. Consuelo Romero S, PhDCitometría de Flujo
FL3FL4
emitidade menor energía y mayor longitud de onda
Citometría Análoga vs Digital
Análoga
• Se dificulta almacenar, comparar y calcular, recuperar información
• Menos canales de resolución
• No se puede modificar datos después de la adquisición
Ma. Consuelo Romero S, PhD
Digital
• Más rápida, mas exacta
• Más canales de resolución
• Datos originales
• Se puede compensar datos después de haber realizado la adquisición de estos
• El proceso de compensación permite corregir el sobrelapamiento
http://www.javeriana.edu.co/biblos/tesis/ciencias/tesis355.pdf
Intensidad de fluorescencia y sitios de unión
Número
de
eventos
FITC
FITC
FITC
FITC
FITC
FITC FITC
Ma. Consuelo Romero S, PhD
Intensidad de fluorescencia FITC
FITCFITC
FITC
FITC
Nivel de expresión antigénica en una célula.La expresión antigénica puede variar debido al nivel de activación celular y diferencias funcionales.
•En linfocitos CD4 activados disminuye la intensidad de expresión del
correceptor CD4.
•En linfocitos CD8 activados aumenta la expresión del correceptor CD8
•Activación TCR modulación de CD3
•La apoptosis reduce la expresión de determinados antígenos de linaje
CD19CD19,CD20CD2CD2
CD45
CD14 CD15
NeuNeuMonoMonoLBLBNKNKCD4CD4 CD8CD8
Estudio de la heterogeneidad celularEstudio de la heterogeneidad celular
CD19
CD3CD3
CD56CD56,CD16
CD4CD4 CD8CD8
CD45RACD45RA CD45RACD45RA CD45RACD45ROCD45RO CD45ROCD45RO
http://www.alfredoprieto.tk
IL-17anti-CD4-APC
anti-IL-17 RT
anti-CD45-PerCP
anti-CD3-FITCLinfocito T CD4
anti-CD3-FITC
anti-CD45-PerCP
anti-CD45-PerCP
anti-CD8-PE
Linfocito T CD8
anti-CD4-APC
anti-CD45-PerCP
anti-CD3-FITCLinfocito T CD3/CD8/CD4/CD45
anti-CD45-PerCP
anti-CD8-PE
Muestra con EDTA almacenada a temperatura 20-25 oC se puede procesar en las siguientes 48 horas
Cytometry, 1993;14:685-9
Cytometry, 1996;26:16-21
CDC.MMVR, 2003;52(No.RR-02):1-13.1
anti-CD19-PE
anti-CD45-PerCP
anti-CD20-FITCLinfocito B
anti-CD56-FITC
anti-CD45-PerCP
anti-CD45-PerCP
anti-CD16-PE
NK
LT/LB/NK
Población celular Tipo de antígeno Expresión de moléculas
por célula
Linfocito T TCR 100.000
CD3 124.000
CD4 100.000
CD8 90.000
CD45 > 200.000
Población celular Tipo de antígeno Expresión de moléculas
por célula
Linfocito B CD19 18.000
CD20 109.000
NK CD56 10.000
Monocito CD14 110.000
CD32 21.000
ANALISIS DE DATOS
Los datos colectados se pueden observar de 2 maneras:
1) Histograma
Eventos
medidos
FLUORESCENCIA
HISTOGRAMA
Ma. Consuelo Romero S, PhDCitometría de Flujo
Los datos colectados se pueden observar de 2 maneras:
2) Dot-plot
Ma. Consuelo Romero S, PhDCitometría de Flujo
Linfocitos
Monocitos
Análisis de datos
Granulocitos
CD3- CD4 en sangre total CD3 – CD4 en gate de linfocitos
Elijo un gate:
Ej. linfocitos
CD4 T cellsCD4 T cells
Cuantificación del número de linfocitos T CD4
CD 8 CD 8 T CellsT Cells
Representación de la información
J Immunol 1983;131:212
Expresión de Resultados
de células T maduras CD4/CD3 o CD8/CD3
• Datos porcentuales• Datos absolutos: Partículas de cuantificación con
fluorescencia conocida células/µµµµL• Datos estadísticos
Quadrant Statistics
Ma. Consuelo Romero S, PhD
File: Normal01.05 Log Data Units: Linear ValuesSample ID: Patient ID:
Tube: CD3/CD8 Panel: IMK-Lymphocyte
Acquisition Date: 15-Jun-95 Gate: G1Gated Events: 2383 Total Events: 6000
X Parameter: FL1-H CD3 (Log) Y Parameter: FL2-H CD8 (Log)
Quad Location: 17, 17
Quad Events % Gated % Total X Mean X Geo Mean Y Mean Y Geo Mean
UL 126 5.29 2.10 4.51 4.12 324.82 171.35
UR 508 21.32 8.47 268.00 249.17 2472.09 1624.51LL 420 17.62 7.00 3.92 3.50 3.13 2.53
LR 1329 55.77 22.15 306.66 289.43 1.50 1.28
Citometría de Flujo
-Caracterización fenotípica: CD3, CD56, CD19
- Diferenciación celular: CD95, CD45RA, CD45RO
¿De que nos informan los estudios inmunfenotípicos?
- Diferenciación celular: CD95, CD45RA, CD45RO
- Co estimulación: CD28, ICOS, CTLA-4
- Recirculación: CD62L, CLA, α4β7
- Activación celular: CD57, CD25, HLA-DR, CD71
• Establecer rangos propios ?
• Parámetros que pueden afectar: género, edad del paciente, características clínicas del paciente, raza, estado de actividad física, hora del día.
Subclase n Media Rango al 95 %
Ma. Consuelo Romero S, PhD
Subclase n Media Rango al 95 %
LT CD 4 % 164 45 33-58
LT CD 8 % 164 24 13-39
LT totales CD3 % 164 72 56-86
LT CD4 células/µL 164 941 404-1612
LT CD 8 células/µL 164 511 220-1129
LT totalescélulas/µL
164 1513 723-2737
National Committee for clinical laborattory Stabdars, 1992.NCCLS
• Inmunofenotipificación de linfocitos apartir de
sangre periférica en niños:
• Maduración y expansión del sistema inmune en los primeros años, la cual puede variar
Ma. Consuelo Romero S, PhD
en los primeros años, la cual puede variar
• Objetivos: Establecer valores de referencia relativos y absolutos en diferentes etapas de la población pediátrica.
Marleke, W. et Al .J Pediatr 1997;130:388-93
Métodos: Sangre total con EDTA lisada, citometría a 2 colores
Total n= 429
Neonatos (sangre de cordón umbilical)
20
Niños sanos 358
Adultos 51
1 semana a 2 meses n=13
Ma. Consuelo Romero S, PhD
2 a 5 meses n=46
5 a 9 meses n=105
9 a 15 meses n=70
15 a 24 meses n=33
2 a 5 años n=33
5 a 10 años n=35
10 a 16 años n=23
Fenotipos
Linfocitos B CD19
Linfocitos T CD3
Linfocitos T CD4 CD3+/CD4+
Linfocitos T CD8 CD3+/CD8+
Linfocitos T activados CD3+/HLA DR+
Ma. Consuelo Romero S, PhD
Células NK CD3-/CD16+,CD56+
•Seleccionaron el gate de linfocitos por tamaño y granularidad y se confirmó su pureza con marcadores CD14 y CD45 = el gate contenía por lo menos 95% de linfocitos
•Valor relativo = expresado en porcentaje•Valor absoluto= tomando el valor de leucocitos •Estadística percentiles 5 y 95, mediana y distribución ??
Valor relativo de subpoblaciones de linfocitos en sangre
Ma. Consuelo Romero S, PhDMarleke, W. et Al .J Pediatr 1997;130:388-93
Valor absoluto de subpoblaciones de linfocitos en sangre
Ma. Consuelo Romero S, PhD
Mediana del valor absoluto de subpoblaciones de linfocitos en neonatos, niños y adultos
Ma. Consuelo Romero S, PhD
Valor absoluto de LT y subpoblaciones CD4 y CD8
Ma. Consuelo Romero S, PhD
Mediana del valor absoluto de células NK en neonatos, niños y adultos por edad
Ma. Consuelo Romero S, PhD
Conclusiones
• Los cambios en el valor absoluto de subpoblaciones de linfocitos no siempre son consistentes con los cambios en porcentaje.
Ma. Consuelo Romero S, PhD
• El porcentaje de LT CD3 permanece estable en un 64 al 72% desde los 2 años hasta el adulto lo cual no sucede con el valor absoluto, la mediana disminuye
• El incremento en el porcentaje de células NK hasta de dos veces durante la niñez no es causada por un aumento por si de estas células, sino por la disminución en el número
Conclusiones
Ma. Consuelo Romero S, PhD
células, sino por la disminución en el número de LT y LB.
• Valores confiables en cada grupo de edades: dirigidos a estudios de inmunodeficiencias.
• Infección y medicamentos: periodo estable
Conclusiones
• El informe de los resultados se debe categorizar por grupos de edades.
• Es suficiente la evaluación de un solo
Ma. Consuelo Romero S, PhD
• Es suficiente la evaluación de un solo marcador de linaje linfoide para LT,LB y NK??
• La muestra con EDTA es estable por 2 días a To
ambiente.