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Microbiología (OpenStax)
20: Análisis de Laboratorio de la Respuesta Inmune

20: Análisis de Laboratorio de la Respuesta Inmune

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Muchas pruebas de laboratorio están diseñadas para confirmar un diagnóstico presuntivo mediante la detección de anticuerpos específicos contra un patógeno sospechoso. Desafortunadamente, muchas de estas pruebas consumen mucho tiempo y son costosas. Eso ahora está cambiando, sin embargo, con el desarrollo de nuevas tecnologías miniaturizadas que son rápidas y económicas. Por ejemplo, investigadores de la Universidad de Columbia están desarrollando una tecnología de “laboratorio en un chip” que analizará una sola gota de sangre para detectar 15 enfermedades infecciosas diferentes, entre ellas el VIH y la sífilis, en cuestión de minutos. ¹ La sangre es arrastrada a través de pequeños capilares hacia cámaras de reacción donde los anticuerpos del paciente se mezclan con reactivos. Un lector de chips que se conecta a un celular analiza los resultados y los envía al proveedor de atención médica del paciente. Actualmente el dispositivo está siendo probado en campo en Ruanda para revisar a las mujeres embarazadas en busca de enfermedades crónicas. Los investigadores estiman que los lectores de chips se venderán por alrededor de $100 y los chips individuales por $1. ²

Imagen de un chip de computadora. — Figura$\PageIndex{1}$: La tecnología Lab-on-a-Chip permite miniaturizar los ensayos inmunológicos para que los ensayos se puedan realizar rápidamente con cantidades mínimas de reactivos caros. Los chips contienen pequeños tubos de flujo para permitir el movimiento de fluidos por acción capilar, sitios de reacciones con reactivos incrustados y salida de datos a través de sensores electrónicos. (crédito: modificación de obra de Maggie Bartlett, NHGRI)

20.1: Aplicaciones prácticas de anticuerpos monoclonales y policlonales
Además de ser cruciales para nuestra respuesta inmune normal, los anticuerpos proporcionan poderosas herramientas para fines de investigación y diagnóstico. La alta especificidad de los anticuerpos los convierte en una excelente herramienta para detectar y cuantificar una amplia gama de dianas, desde fármacos hasta proteínas séricas y microorganismos. Con ensayos in vitro, los anticuerpos se pueden usar para precipitar antígenos solubles, aglutinar células y neutralizar fármacos, toxinas y virus.
20.2: Detección de Complejos Antigeno-Anticuerpo in vitro
Las pruebas de laboratorio para detectar anticuerpos y antígenos fuera del cuerpo (por ejemplo, en un tubo de ensayo) se denominan ensayos in vitro. Cuando ambos anticuerpos y sus antígenos correspondientes están presentes en una solución, a menudo podemos observar una reacción de precipitación en la que se forman grandes complejos (celosías) y se asientan de la solución. En las siguientes secciones, discutiremos varios ensayos in vitro comunes.
20.3: Ensayos de aglutinación
Además de provocar la precipitación de moléculas solubles y la floculación de moléculas en suspensión, los anticuerpos también pueden agrupar células o partículas (por ejemplo, perlas de látex recubiertas de antígeno) en un proceso llamado aglutinación. La aglutinación se puede utilizar como indicador de la presencia de anticuerpos contra bacterias o glóbulos rojos. Los ensayos de aglutinación suelen ser rápidos y fáciles de realizar en un portaobjetos de vidrio o placa de microtitulación.
20.4: Inmunoensayos enzimáticos (EIA) y ensayos inmunoabsorbentes ligados a enzimas (ELISA)
Se utilizan inmunoensayos enzimáticos (EIA) para visualizar y cuantificar antígenos. Utilizan un anticuerpo conjugado con una enzima para unirse al antígeno, y la enzima convierte un sustrato en un producto final observable. El sustrato puede ser un cromógeno o un fluorógeno. La inmunotinción es una técnica de EIA para visualizar células en un tejido (inmunohistoquímica) o examinar estructuras intracelulares (inmunocitoquímica). Se utiliza ELISA directo para cuantificar un antígeno en solución.
20.5: Técnicas de Auto-Anticuerpo Fluorescente
La visualización rápida de bacterias de una muestra clínica como un hisopo de garganta o esputo se puede lograr a través de técnicas de anticuerpos fluorescentes (FA) que unen un marcador fluorescente (fluorógeno) a la región constante de un anticuerpo, dando como resultado una molécula indicadora que es rápida de usar, fácil de ver o medir, y capaz de unirse a marcadores diana con alta especificidad. También podemos etiquetar células, lo que nos permite cuantificar con precisión subconjuntos particulares de células o incluso purificarlas para futuras investigaciones.
20.E: Análisis de Laboratorio de la Respuesta Inmune (Ejercicios)

Notas al pie

1 Chin, Curtis D. et al., “Dispositivo móvil para el diagnóstico de enfermedades y el seguimiento de datos en entornos de recursos limitados”, Química clínica 59, núm. 4 (2013): 629-40.
2 Emarts, H., “Dispositivo rápido y de bajo costo utiliza la nube para acelerar las pruebas de VIH y más”, 24 de enero de 2013. Consultado el 14 de julio de 2016. http://engineering.columbia.edu/fast...g-hiv-and-more.

Miniatura: Se utilizaron anticuerpos ligados a enzimas contra CD8 para teñir las células CD8 en esta preparación de médula ósea usando un cromógeno. (crédito: modificación de obra de Yamashita M, Fujii Y, Ozaki K, Urano Y, Iwasa M, Nakamura S, Fujii S, Abe M, Sato Y, Yoshino T).