Summary

La medición precisa y simple de la citoquina pro-inflamatoria IL-1β mediante un análisis de sangre entera estimulación

Published: March 01, 2011
doi:

Summary

Se describe un inmunoensayo simple para medir la producción de citoquinas pro-inflamatorias, como IL-1 beta, en pacientes con fenotipos autoinflamatoria. Mediante la activación de las células en cultivos de sangre total con el patógeno patrones moleculares asociados, específicamente con lipopolisacárido, la secreción de citoquinas puede ser convenientemente evaluada en los sobrenadantes de sangre total.

Abstract

Los procesos inflamatorios como resultado de la secreción de mediadores solubles de las células inmunes, conducen a diversas manifestaciones en la piel, articulaciones y otros tejidos, así como la homeostasis alterada de citoquinas. El sistema inmune innato desempeña un papel crucial en el reconocimiento de patógenos y otros estímulos endógenos peligro. Una de las principales citoquinas liberadas por células del sistema inmune innato es interleuquina (IL) -1. Por lo tanto, utilizamos un análisis de sangre toda la estimulación con el fin de medir la secreción de citoquinas inflamatorias y, específicamente, de la citoquina pro-inflamatoria IL-1β 1, 2, 3.

Los pacientes con trastornos genéticos del sistema inmune innato que causan síndromes de autoinflamatoria muestran una versión exagerada de IL-1β madura a la estimulación con LPS solo. Con el fin de evaluar el componente inmune innato de los pacientes que presentan patologías inflamatorias asociadas, se utiliza un inmunoensayo específico para detectar la respuesta inmune celular a patógenos patrones moleculares asociados (PAMP), tales como las endotoxinas bacterianas gram-negativas, el lipopolisacárido (LPS ). Estos PAMPs son reconocidos por receptores de reconocimiento de patógenos (RRP), que se encuentran en las células del sistema inmune innato 4, 5, 6, 7. Una señal de primaria, LPS, junto con una señal secundaria, ATP, es necesaria para la activación de la inflamasoma, un complejo multiproteico que los procesos de pro-IL-1β a su forma madura, bioactivos 4, 5, 6, 8, 9, 10.

La prueba de sangre entera requiere una manipulación mínima de la muestra para evaluar la producción de citoquinas en comparación con otros métodos que requieren mucha mano de obra de aislamiento y cultivo de poblaciones celulares específicas. Este método se diferencia de otras pruebas de sangre entera estimulación, en lugar de diluir las muestras con una proporción de RPMI medios de comunicación, se realiza un recuento de glóbulos blancos directamente de la sangre entera diluida y, por tanto, estimular un número conocido de células blancas de la sangre en la cultura 2. Los resultados de este ensayo en sangre entera en particular demostrar una nueva técnica útil en el esclarecimiento de cohortes de pacientes que presentan fisiopatologías autoinflamatoria.

Protocol

1. Recolección de sangre entera Obtener un mínimo de 10 ml de sangre periférica de los individuos afectados, así como la edad y el sexo controles sanos. La sangre venosa se deberían recoger en tubos vacutainer con heparina sódica de recolección de sangre, en lugar de utilizar otros anticoagulantes como EDTA, y se invierte varias veces para asegurar una mezcla adecuada con la heparina sódica. Tenga en cuenta que 10 ml es el volumen mínimo de sangre requerido para la siembra en las muestras por duplica…

Discussion

La prueba de sangre entera se describe un método simple que reproduce mejor las condiciones fisiológicas en comparación con otras técnicas que requieren aislamiento de células y procesamiento de muestras extensas y la manipulación. Este método utiliza la visión Cellometer con AO para contar los glóbulos blancos en la sangre y por lo tanto, proporciona una manera de estandarizar la precisión muestras basadas en el número de células.

Hay que tener en cuenta que para este ensayo, la…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Esta investigación fue apoyada por el Programa de Investigación Intramural del Instituto Nacional de Artritis y Enfermedades Musculoesqueléticas y de la piel de los Institutos Nacionales de Salud.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Sodium Heparin Blood Collection Tubes   BD 366480  
RPMI 1640 Media   GIBCO 21870-100  
Acridine Orange   Invitrogen A3568  
Cellometer Vision   Nexcelom Bioscience   Contact company for instrument information
Cellometer Cell Counting Chambers   Nexcelom Bioscience CHT4-SD100  
24-well Tissue Culture Plate   Corning Costar 3524  
Ultra Pure E. coli K12 LPS   InvivoGen tlrl-eklps  
Adenosine 5´-tripohasphate disodium salt hydrate   Sigma-Aldrich A26209  
Bio-plex 200 system   Bio-Rad   Contact company for instrument information
Bio-Plex Pro human cytokine x-plex assay   Bio-Rad   x-plex assays are custom made according to specified cytokines of interest

References

  1. Martinon, F., Mayor, A., Tschopp, J. The inflammasomes: guardians of the body. Annu Rev Immunol. 27, 229-265 (2009).
  2. Thurm, C. W., Halsey, J. F. Measurement of cytokine production using whole blood. Curr Protoc Immunol. 66, 7-18 .
  3. Mariathasan, S. Cryopyrin activates the inflammasome in response to toxins and ATP. Nature. 440, 228-232 (2006).
  4. Gabay, C., Lamacchia, C., Palmer, G. IL-1 pathways in inflammation and human diseases. Nat Rev Rheumatol. 4, 232-241 (2010).
  5. Franchi, L., Elgenbrod, T., Muñoz-Planillo, R., Nuñez, G. The inflammasome: a caspase-1-activation platform that regulates immune responses and disease pathogenesis. Nat Immunol. 3, 241-247 (2009).
  6. Sims, J. E., Smith, D. E. The IL-1 family: regulators of immunity. Nat Rev Immunol. 2, 89-102 (2010).
  7. Haug, R., Joø, G. B., Westvik, A. B., Kierulf, P. Chemokine production and pattern recognition receptor (PRR) expression in whole blood stimulated with pathogen-associated molecular patterns (PAMPs. Cytokine. 32, 304-315 (2005).
  8. Netea, M. G. Differential requirement for the activation of the inflammasome for processing and release of IL-1bin monocytes and macrophages. Blood. 113, 2324-2335 (2009).
  9. Latz, E. The inflammasomes: mechanisms of activation and function. Curr Opin Immnol. 22, 28-33 (2010).
  10. Masters, S. L., Simon, A., Aksentijevich, I., Kastner, D. L. Horror autoinflammaticus: the molecular pathophysiology of autoinflammtory disease. Annu Rev Immunol. 27, 621-668 (2009).
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Cite This Article
Yang, B., Pham, T., Goldbach-Mansky, R., Gadina, M. Accurate and Simple Measurement of the Pro-inflammatory Cytokine IL-1β using a Whole Blood Stimulation Assay. J. Vis. Exp. (49), e2662, doi:10.3791/2662 (2011).

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