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Method Article
* Estos autores han contribuido por igual
Los protocolos presentados describen cómo realizar un ensayo de inhibición de hemaglutinación para cuantificar los títulos de anticuerpos específicos de la gripe de las muestras de suero de los receptores de la vacuna de influenza. El primer ensayo determina las concentraciones óptimas de antígeno viral por hemaglutinación. El segundo ensayo cuantifica los títulos de anticuerpos específicos de la gripe por inhibición de la hemaglutinación.
Títulos de anticuerpos se utilizan como marcadores sustitutos para protección serológica contra la gripe y otros gérmenes patógenos. Conocimiento detallado de la producción de anticuerpos pre y post vacunación es necesaria para comprender la inmunidad inducida por la vacuna. Este artículo describe un protocolo confiable de punto por punto para determinar títulos de anticuerpos específicos de la gripe. El primer protocolo describe un método para especificar la cantidad de antígeno necesaria para hemaglutinación, que normaliza las concentraciones para su uso posterior en el segundo protocolo (análisis de hemoaglutinación, prueba HA). El segundo protocolo describe la cuantificación de los títulos de anticuerpos específicos de la gripe frente a diferentes cepas virales mediante el uso de una dilución seriada de humano del suero o la célula cultura sobrenadantes (ensayo de inhibición de hemaglutinación, ensayo de HI).
Aplicada por ejemplo, se muestra la respuesta de anticuerpos de un grupo sano, que recibió una vacuna antigripal inactivada trivalente. Además, se muestra la reactividad cruzada entre el virus de la gripe diferentes y se explican métodos para minimizar la reactividad cruzada usando diferentes tipos de animales células de sangre rojas (RBCs). La discusión destaca ventajas y desventajas de los ensayos presentados y cómo la determinación de títulos de anticuerpos específicos de la gripe puede mejorar la comprensión de la inmunidad relacionada con la vacuna.
Infección con el virus de la influenza se asocia con considerable morbilidad, mortalidad y altos costos de cuidado de la salud1,2,3,4. En particular, ancianos, recién nacidos, mujeres embarazadas y pacientes con enfermedad crónica están en riesgo para los resultados clínicos más severos. Por lo tanto, la vacunación contra cepas de virus de gripe que circula es la medida principal para reducir la carga de enfermedad en estas poblaciones de alto riesgo. El aumento de la respuesta inmune individual después de la vacunación, por ejemplo, anticuerpos específicos para la gripe encima de un umbral de protección, reduce el riesgo individual de infección y en general la posibilidad de transmisión viral dentro de una población 5. una comprensión detallada de la inducida por la vacuna la respuesta inmune humoral en diferentes poblaciones y en diferentes grupos de edad es un elemento clave para responder a importantes preguntas clínicas6,7,8 , 9, tales como: ¿por qué algunos pacientes ancianos tienen infecciones a pesar de la vacunación anterior? ¿Qué es una "buena" y "suficiente" protección inducida por la vacuna? ¿Con qué frecuencia se debe aplicar una vacuna a un paciente immunosuppressed a títulos protectores? ¿Cuál es la dosis más efectiva? ¿Cuál es el impacto de un nuevo adyuvante en los títulos de anticuerpos tras la vacunación? La medición de la producción de anticuerpos específicos de la vacuna puede ayudar a responder estas preguntas importantes y mejorar los resultados de la vacunación.
La cuantificación de los títulos de anticuerpos específicos del virus puede realizarse con diferentes métodos inmunológicos. Esto incluye fase sólida10 o grano-ELISA11 ensayos, HI ensayo12y neutralizante de análisis13. Métodos basados en ELISA permiten la proyección de cantidades relativamente grandes de muestras de suero contra antígenos diferentes. También, inmunoglobulina (Ig) M e IgG específicos del patógeno pueden ser exploradas por separado. Aunque las características de un antígeno, por ejemplo, la secuencia lineal de aminoácidos o virus-como partícula pueden influir en la Unión de anticuerpos, el espectro de posibles epítopes es muy amplio y no proporciona información sobre si un anticuerpo respuesta tiene relevancia funcional.
En cambio, el ensayo de neutralización determina el potencial de los anticuerpos para funcionalmente inhiben la infección de las células y por lo tanto refleja el potencial de neutralización. Sin embargo, este método es muy laborioso, requiere de cultivo específicas de líneas celulares y virus en vivo, y por lo tanto, es lento, caro y requiere equipo especial.
Este artículo describe un paso a paso el protocolo HI basada en la Organización Mundial de la salud OMS12 para cuantificar los títulos de anticuerpos específicos de la gripe. Hemoaglutinación es un efecto característico de algunos virus que lleva a la aglutinación de los eritrocitos. La inhibición de este efecto con suero del paciente permite la medición de las concentraciones de anticuerpo inhibitorio, que refleja un efecto neutralizante.
Hemos modificado el flujo de trabajo del WHO-protocolo para permitir un manejo más eficiente de varias muestras al mismo tiempo y reduciendo el tiempo requerido. El primer protocolo describe la determinación del potencial de un antígeno de influenza particularmente aglutinación. De esta manera, para el segundo protocolo se determina la concentración de antígeno de influenza correcto. Esta parte debe repetirse con cada nuevo antígeno viral, así como cada lote de sangre.
El segundo protocolo describe la determinación de títulos de anticuerpos específicos de la gripe. Los protocolos presentados están optimizados para la investigación del virus de la influenza y las muestras de suero humano sin embargo, también puede ser aplicado para las muestras de suero de ratón o sobrenadante de cultivo celular de células inmunes estimuladas, por ejemplo, virus-específica de células B. Resultados se pueden determinar como títulos absolutos de medida. En muchos estudios de la vacuna, se muestran los títulos de media geométrica y el intervalo de confianza de 95% para cada población en particular. Para la interpretación, seroprotección o seroconversión se utilizan a menudo para describir la susceptibilidad de una población a un determinado virus. Seroprotección se define como un título de ≥1:40 y la seroconversión como un título más de 4 veces aumenta con el logro de títulos de seroprotective entre dos puntos del tiempo (la mayoría comúnmente se utilizan la vacunación previa y 30 días post-vacunación).
Ambos protocolos son fáciles de usar y puede ser adaptados a una amplia gama de preguntas de investigación. En particular, pueden ser utilizados para determinar confiablemente y rápidamente los títulos de anticuerpos contra varios otros virus con la capacidad de hemaglutinación, tales como sarampión, polyomaviruses, paperas o rubéola14,15,16 .
Los protocolos de estudio fueron aprobados por la Junta de revisión ética local (www.EKNZ.ch) y se obtuvo consentimiento informado de todos los participantes.
1. suero colección
2. preparación de los antígenos de
PRECAUCIÓN: Se utilizan cinco antígenos diferentes (véase Tabla de materiales). Preparación de antígenos en un laboratorio de bioseguridad nivel 2 (BSL-2).
3. preparación del filtrado de cólera
Nota: Filtrado de cólera se utiliza como receptor de destruir la enzima (RDE) según el WHO protocolo12. Esto elimina los inhibidores de la innatos del suero que pueden interferir con el ensayo17.
4. HA ensayo
Nota: Para asegurarse de que los ensayos de HI son comparables entre varios platos, la misma cantidad de partículas del virus debe usarse para cada placa. El ensayo HA (también llamado titulación HA) se realiza para cuantificar las partículas de virus necesarias para hemaglutinación y se registra en unidades HA. Una "unidad" de la hemoaglutinación es una unidad operativa dependiente del método utilizado para la valoración de HA y no es una medida de una cantidad absoluta de virus. Así, una unidad HA se define como la cantidad de virus necesaria para aglutinar un volumen igual de una suspensión estandarizada de RBC. Según la OMS, la cantidad estándar que se utiliza para el ensayo de HI es de 4 unidades HA por 25 μl. Para una ilustración del principio de la prueba HA ver figura 1.
Figura 1 : Principio de hemaglutinación e inhibición de hemaglutinación. No hay hemoaglutinación ocurre en una situación de control negativo sin virus y anticuerpos (columna izquierda) y eritrocitos hemagglutinate sólo en la presencia de virus de la influenza (columna media). Sin embargo, cuando la hemaglutinina del virus de la influenza está bloqueada por anticuerpos específicos del virus y luego no hay hemoaglutinación puede ocurrir (columna derecha). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Nota: Los hematíes utilizados dependen del tipo de virus de la influenza en el ensayo (tabla 1). Además, varios tipos de placas de 96 pocillos micro título, el tiempo de incubación, así como la aparición de las células no aglutinadas son diferentes (tabla 2).
Antígeno de influenza | A/California/7/09 (H1N1) | A Suiza / / 9715293/2013 (H3N2) | A/Texas/50/2012 (H3N2) | B/Brisbane/60/08 | B/Massachusetts/02/2012 | ||
Especie de RBC | Pollo | Conejillo de Indias | Conejillo de Indias | Turquía | Turquía |
Tabla 1: especies correspondientes de glóbulos rojos y antígenos de la gripe. Según las instrucciones del fabricante (NIBSC).
Especie de RBC | Pollo | Turquía | Conejillo de Indias | Tipo humano O |
Concentración de glóbulos rojos (v/v) | 0,75% | 0,75% | 1% | 1% |
Tipo de placa de microtitulación | Parte inferior de la V | Parte inferior de la V | Parte inferior U | Parte inferior U |
Tiempo de incubación, RT | 30 min | 30 min | 1 hora | 1 hora |
Aparición de células no aglutinadas | Botón * | Botón * | Halo | Halo |
Tabla 2: análisis condiciones con diferentes especies de gr. Según el protocolo de WHO. (* fluye cuando inclinado).
Figura 2 : Placa de diseño del ensayo HA. La valoración HA se realiza por duplicado. No antígeno fue agregado a las filas del control. También vea la figura 4 para la determinación de la mejor concentración de antígeno. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3 : Patrones de aglutinación de glóbulos rojos aves y mamíferos. Placas de título micro en forma de V se utilizan cuando se trabaja con glóbulos rojos aviares. La lectura se realiza en una posición inclinada de la placa, y glóbulos rojos aglutinados no empiezan a correr hacia abajo formando una forma de lágrima. Las placas de microtitulación en forma de U se utilizan cuando se trabaja con glóbulos rojos mamíferos. La lectura se realiza en una posición no inclinada y hematíes no aglutinados forman un halo pequeño. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4 : Lectura de la valoración HA con aviares glóbulos rojos para determinar su titulación de 4 unidades HA. La cantidad de antígeno óptima requerida para hemaglutinación se mide por el ensayo de hemaglutinación (ensayo de titulación de antígeno). El último donde se produce hemaglutinación completa es el punto final de titulación HA y contiene 1 unidad HA. Debido a las diluciones 2 veces del antígeno, dos pozos por delante del punto final de titulación HA, el título corresponde a 4 unidades HA. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
5. ensayo de HI
Nota: El flujo de trabajo del protocolo ha sido optimizado para permitir un manejo más eficiente de varias muestras al mismo tiempo, mediante el uso de PCR tubo de rayas y un thermo cycler (véase abajo).
Figura 5 : Placa de diseño y flujo de trabajo de la prueba de HI. Cinco puntos de tiempo de dos personas se pueden medir en una placa. El título de HI va desde 8 hasta 1.024. Un suero del antígeno utilizado sirve como control positivo y una valoración posterior fue realizada para comprobar si la dilución de antígeno es igual a 4 unidades HA. La dilución seriada de la muestra de suero se muestra para los receptores de vacuna individual 2. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 6 : Lectura de la prueba de HI con aviar gr. Pre y post vacunación indujeron gripe respuesta de anticuerpos específicos se determina por análisis de HI. En este ejemplo, persona, uno tiene títulos más altos de HI que persona dos. Ambas personas muestran una respuesta de anticuerpos después de la vacunación; 180 días después de la vacunación los títulos de anticuerpos de ambas personas se disminuyen otra vez. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Respuesta de anticuerpos inducido pre- y post-vacunación contra la Influenza A H3N2
La respuesta de anticuerpos inducida por la vacuna se evaluó en 26 voluntarios sanos que recibieron una vacuna contra la gripe trivalente inactivada de la subunidad que contiene gripe A/H1N1/California/2009, A/H3N2/Texas/2012 y B/Massachusetts/02/2012 antes del 2014 / temporada de influenza de 2015. La figura 6 muestra un ejemplo representativo de los rec...
Cuantificación de los títulos de anticuerpos específicos pre y post vacunación influenza virus es una importante herramienta necesaria para los estudios de la vacuna. Basado en las medidas de sustituto de la protección contra la infección por virus, tales como de seroprotección (> 1:40) o seroconversión (aumento de 4 veces del título), la vacunación pueden ser estrategias optimizadas9. Utilizando los protocolos proporcionados puede determinar: (i) el potencial de hemaglutinación de un v...
A.E. fue apoyado por las becas de una investigación del programa "FNS Ambizione Score" (PZ00P3_154709), "Forschungsfond, Förderung strategischer Projekte" Universidad de Basilea y Basilea Stiftungsinfektionskrankheiten Bangeter Rhyner Stiftung. L.K. fue apoyado por una beca de la Universidad de Graz, Austria técnico. J.L. reconoce apoyo de una beca de la iPhD de la iniciativa de SystemsX.ch en el programa de Biología de sistemas (9th call).
ninguno.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
25 ml Disposable Multichannel Pipette Reservoirs | Integra | 4312 | |
8-well PCR tubes | Brand GMBH | 781332 | For serum aliquots |
96-well microtiter plate, U-shaped | TPP | 92097 | For HI assay when using mammalian RBCs |
96-well microtiter plate, V-shaped | Corning Costar | 3897 | For HI assay when using avian RBCs |
Aqua ad iniect. Steril | Bichsel AG | 1000004 | For preparing influenza antigen and cholera filtrate solutions |
Chicken RBC (10%) | Cedarlane | CLC8800 | 10% suspension of chicken red blood cells in Alsever's solution |
Cholera filtrate | Sigma-Aldrich | C8772 | Used as receptor destroying enzyme (RDE) |
Dulbecco's PBS | Sigma-Aldrich | D8537 | For diluting the serum samples, RBCs and antigens |
Eppendorf Multichannel pipette, 12-channel, 10-100 µl | Sigma-Aldrich | Z683949 | |
Eppendorf Multichannel pipette, 8-channel, 10-100 µl | Sigma-Aldrich | Z683930 | |
Guinea Pig RBC (10%) | Cedarlane | CLC1800 | 10% suspension of guinea pig red blood cells in Alsever's solution |
Influenza Anti-A/California/7/09 HA serum | NIBSC | 14/134 | Used as positive control at the HI assay |
Influenza Anti-A/Switzerland/9715293/2013-like HA serum | NIBSC | 14/272 | Used as positive control at the HI assay |
Influenza Anti-A/Texas/50/2012-Like HA Serum | NIBSC | 13/178 | Used as positive control at the HI assay |
Influenza Anti-B/Brisbane/60/2008-HA serum | NIBSC | 13/254 | Used as positive control at the HI assay |
Influenza Anti-B/Massachusetts/02/2012 HA serum | NIBSC | 13/182 | Used as positive control at the HI assay |
Influenza antigen A/California/7/09 (H1N1)(NYMC-X181) | NIBSC | 12/168 | Inactivated, partially purified A/California/7/09 (H1N1)(NYMC-X181) virus (ca. 46µgHA/ml) |
Influenza antigen A/Switzerland/9715293/2013 (NIB88) | NIBSC | 14/254 | Inactivated, partially purified A/Switzerland/9715293/2013 (NIB88) virus (ca. 55µgHA/ml) |
Influenza antigen A/Texas/50/2012 (H3N2)(NYMCX-223) | NIBSC | 13/112 | Inactivated, partially purified A/Texas/50/2012 (H3N2)(NYMCX-223) virus (ca. 74µgHA/ml) |
Influenza antigen B/Brisbane/60/2008 | NIBSC | 13/234 | Inactivated, partially purified B/Brisbane/60/2008 virus (ca. 42µgHA/ml) |
Influenza antigen B/Massachusetts/02/2012 | NIBSC | 13/134 | Inactivated, partially purified B/Massachusetts/02/2012 virus (ca. 35µgHA/ml) |
Serum-Tubes | S-Monovette, Sardstedt | 01.1601.100 | For serum extraction with clotting activator |
Single Donor Human RBC, Type 0 | Innovative Research | IPLA-WB3 | Suspension of single donor human red blood cells in Alsever's solution (ca. 26%) |
Turkey RBC (10%) | Cedarlane | CLC1180 | 10% suspension of turkey red blood cells in Alsever's solution |
Phosphate Buffered Saline (PBS) | Gibco |
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