Summary

Marcaje inmunofluorescente en secciones de tejido de la mucosa nasal de ratas con rinitis alérgica mediante inmunoensayo multicolor

Published: September 22, 2023
doi:

Summary

Este protocolo describe una técnica de inmunofluorescencia multicolor para evaluar el modelo de rinitis alérgica en ratas.

Abstract

La rinitis alérgica (RA) es una enfermedad inflamatoria crónica no infecciosa de la mucosa nasal, mediada principalmente por inmunoglobulina E (IgE) específica, que afecta aproximadamente al 10%-20% de la población mundial. Si bien la tinción por inmunofluorescencia (FI) ha sido durante mucho tiempo una técnica estándar para detectar la expresión de proteínas específicas de la enfermedad, las técnicas convencionales de FI tienen una capacidad limitada para detectar los niveles de expresión de tres o más proteínas en la misma muestra. En consecuencia, en los últimos años se han desarrollado técnicas de FI multicolor, que permiten el marcaje simultáneo de múltiples dianas en células o tejidos.

Este protocolo proporciona una visión general completa del proceso para establecer un modelo de RA en ratas, obtener muestras de mucosa nasal y los procedimientos técnicos para la inmunofluorescencia multicolor. Todas las ratas en el grupo de RA exhibieron síntomas típicos como estornudos, secreción nasal y picazón nasal, con observaciones de comportamiento que obtuvieron ≥5 puntos. La tinción con hematoxilina y eosina (H&E) reveló un aumento de los recuentos de células inflamatorias y una alteración de la integridad de la mucosa nasal en el grupo AR. La inmunofluorescencia multicolor (mIF) demostró un aumento de la expresión de RORγt y TICAM-1, mientras que la expresión de Foxp3 disminuyó en el tejido de la mucosa nasal de ratas AR.

Introduction

La rinitis alérgica (RA) es una enfermedad inflamatoria crónica no infecciosa de la mucosa nasal mediada principalmente por inmunoglobulina E (IgE) específica1,2. Se caracteriza por síntomas como estornudos, secreción nasal, congestión nasal y picazón nasal. Con la industrialización y la urbanización, la prevalencia de la RA está aumentando gradualmente, afectando aproximadamente al 10%-20% de la población mundial1. La técnica de inmunofluorescencia (IF) es un método de tinción fluorescente que utiliza una reacción de unión anticuerpo-antígeno. Se puede emplear para detectar y cuantificar los niveles de distribución y expresión de proteínas específicas en tejidos biológicos o células. En la investigación de RA, la FI puede detectar simultáneamente múltiples dianas, incluidas citoquinas relacionadas con la RA, células inflamatorias, receptores y más, lo que facilita la exploración de la patogénesis de la RA y los efectos de los fármacos 3,4,5,6.

El proceso de tinción por inmunofluorescencia multicolor (mIF) se parece mucho al FI tradicional, con la adición de un paso de elución de anticuerpos durante cada ronda de tinción. Esta modificación permite la detección simultánea de múltiples biomarcadores en la misma sección de tejido a través de un solo etiquetado secuencial y múltiples rondas de retinción. La mIF se basa en la amplificación de la señal de tiramida (TSA), lo que permite ciclos repetidos de tinción fluorescente de TSA y el uso de calentamiento por microondas para eliminar los anticuerpos mientras se conservan las señales fluorescentes 7,8. En comparación con el FI convencional, el FIm ofrece varias ventajas: (1) puede detectar antígenos débilmente expresados que son difíciles de identificar con el FI convencional 9,10; (2) proporciona una tinción de alta calidad con una relación señal-ruido mejorada; (3) permite cuantificar las estructuras específicas de los tejidos y las regiones de interés11; (4) la multiplexación de múltiples vías utiliza eficientemente los tejidos y conserva los recursos patológicos limitados12; (5) el análisis multiparamétrico a través de mIF ofrece una visión más profunda de los tejidos, descubriendo información biológica oculta13.

En general, mIF permite la observación de diferentes expresiones y distribuciones de antígenos dentro de una misma muestra, facilitando el estudio de las proteínas diana. En el futuro, los investigadores que busquen comprender la expresión y distribución de múltiples proteínas diana encontrarán en esta técnica una opción valiosa. Este estudio demuestra la aplicación de mIF para la tinción de muestras de mucosa nasal de ratas con RA y evalúa el establecimiento de un modelo de RA en ratas.

Protocol

El protocolo y los procedimientos experimentales han recibido la aprobación del Comité Administrativo y de Investigación Animal de la Universidad de Medicina Tradicional China de Chengdu (Número de registro: 2022DL-010). Se obtuvieron comercialmente ratas macho Sprague Dawley (SD) de ocho semanas de edad, con un peso de 180-200 g (ver Tabla de Materiales) y se alojaron bajo un ciclo de luz/oscuridad natural con temperatura controlada (23 ± 2 °C) y humedad relativa (55% ± 10%). Doce ratas fueron di…

Representative Results

Seis ratas SD fueron inducidas con éxito en el modelo AR mediante inyección intraperitoneal de OVA y provocación nasal. La RA fue inducida en todas las ratas del grupo AR, lo que representa el 100% del grupo. Todas las ratas del grupo AR mostraron síntomas típicos como estornudos, secreción nasal y picazón nasal. Todas las observaciones conductuales obtuvieron una puntuación de ≥5 puntos (Tabla 2). Los resultados de la tinción de H&E enel día 21 del mode…

Discussion

La rinitis alérgica (RA) es una enfermedad inflamatoria no infecciosa de la mucosa nasal que resulta de una combinación de factores ambientales y genéticos. Se ha convertido en un problema de salud mundial, que afecta la eficiencia del trabajo, disminuye la calidad de vida, perjudica el sueño, la función cognitiva y causa irritabilidad y fatiga. La RA afecta a entre el 10 % y el 20 % de la población mundial¹ y conlleva costes económicos sustanciales, causando pérdidas anuales de hasta 30-50 mil millones de euros…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo contó con el apoyo del Departamento Provincial de Ciencia y Tecnología de Sichuan (2021YJ0175).

Materials

Al(OH)3 Sollerbauer Biotechnology Co., Ltd A7130
75% ethanol Anhui Yiren An Co., Ltd 20210107
Ammonia Chengdu Kolon Chemical Co., Ltd 2021070101
Anhydrous ethanol Chengdu Kolon Chemical Co., Ltd 2022070501
Anti-fluorescence quenching sealer SouthernBiotech 0100-01
Automatic dyeing machine Thermo scientific Varistain Gemini ES
Carrier slides Nantong Mei Wei De Experimental Equipment Co., Ltd 220518001
Citrate-phosphate buffer  Servicebio biotechnology co., Ltd G1201
Citric acid antigen repair solution (PH 6.0) Xavier Biotechnology Co., Ltd G1201
Coverslip Nantong Mei Wei De Experimental Equipment Co. 220518001
Coverslip Nantong Mewtech Life Science Co., Ltd CS01-2450
CY3-Tyramide Sawell Biotechnology Co., Ltd G1223-50UL
DAPI Sawell Biotechnology Co., Ltd G1012
Decoloring shaker SCILOGEX S1010E
EDTA decalcification solution Wuhan Xavier Biotechnology Co., Ltd CR2203047
Electric heating blast dryer  Shanghai Yiheng Scientific Instruments Co., Ltd DHG-9240A
Embedding box marking machine Thermo scientific  PrintMate AS
Embedding machine Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd JB-P5
Fast tissue dewatering machine Thermo scientific STP420 ES
Film sealer Thermo scientific Autostainer 360
FITC-Tyramide Sawell Biotechnology Co., Ltd G1222-50UL
Fluorescence microscope Sunny Optical Technology Co.Ltd CX40
Foxp3 Affinity Biosciences Co., Ltd bs-10211R
Freezing table Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd JB-L5
Goat Anti-Rabbit IgG H&L (HRP) Liankebio Co., Ltd GAR0072
Goat serum Biosharp BL210A
H&E staining kit Leagene DH0020
Hemostatic forceps Shanghai Medical Devices Co., Ltd J31010
Hydrochloric acid Sichuan Xilong Science Co., Ltd 210608
Immunohistochemical pen Biosharp BC004
Microwave oven Midea M1-L213B
Neutral gum Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd 10004160
Ovalbumin  Sollerbauer Biotechnology Co., Ltd A804010
Oven Shanghai Yiheng Scientific Instruments Co., Ltd DHG-9240A
Palm centrifuge SCILOGEX D1008E
Paraformaldehyde Beyotime Biotechnology Co., Ltd P0099-100ml
Pathology section scanner 3DHISTECH Kft Pannoramic SCAN 
PBS buffer Biosharp G4202
Pipette  Dragon KE0003087/KA0056573
Rorγt Affinity Biosciences Co., Ltd DF3196
Scalpel Quanzhou Excellence Medical Co., Ltd 20170022
Self-fluorescent quenching agent Sudan Black B Bioengineering Co., Ltd A602008-0025
Slicer Thermo scientific HM325
Slicing machine Thermo scientific HM325
Slide Nantong Mewtech Life Science Co., Ltd PC2-301
Sprague Dawley rats Sichuan Academy of Traditional Chinese Medicine SYX Equation 1 2023-0100
TICAM-1 Affinity Biosciences Co., Ltd DF6289
Tissue scissors Shanghai Medical Devices Co., Ltd J22120
Tissue spreading baking sheet machine Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd JK-6
TYR-690 fluorescent dyes Shanghai Rutron Biotechnology Co., Ltd RC0086-34RM
Vortex mixer SCILOGEX SLK-O3000-S
Water bath-slide drier Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd JK-6
Wax trimmer Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd JXL-818
Xylene Chengdu Kolon Chemical Co., Ltd 2022051901

References

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Hu, Y., Luo, H., Li, J., Zhang, R., Fu, L., Ren, Q., Chen, Y., Huang, X., Zhou, Z., Yuan, H., Tian, L., Wang, X. Immunofluorescent Labeling in Nasal Mucosa Tissue Sections of Allergic Rhinitis Rats via Multicolor Immunoassay. J. Vis. Exp. (199), e65937, doi:10.3791/65937 (2023).

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