- Anton Van Leeuwenhoek fue el primero en observar y describir una célula viva a través de microscopios con capacidad de hasta 250 aumentos.
- Los seres vivos son organismos constituidos por diferentes tipos celulares, que trabajan para mantener una homeostasis.
- Los microscopios nos permiten identificar a las células de acuerdo con su morfología.
- Las células son idénticas, pero funcionalmente diferentes, como es el caso de los linfocitos.
- Los linfocitos pueden registrarse en el microscopio óptico mediante tinción de Wright.
- La citometría de flujo tiene relevancia y se encarga de resolver el problema.
- La citometría de flujo es una técnica de análisis que permite identificar a poblaciones celulares simultáneamente.
- La citometría de flujo permite obtener información, dependiendo de las proteínas que se expresen.
Definición
Nota:
- La citometría es una tecnología que permite analizar características celulares a medida que son transportadas en un fluido e incididas por un haz de luz.
- El citómetro de flujo mide el tamaño, la granularidad de la célula, y la fluorescencia de la misma.
- Las características se determinan usando un sistema óptico acoplado a un procedimiento electrónico.
¿Cómo funciona el citómetro de flujo?
Nota:
- Un citómetro se compone por tres principales sistemas, el de fluidos, el óptico, y el electrónico.
Sistema de fluidos
Nota:
- Su función es alinear y transportar a las células dentro de una cámara de flujo hacia el haz de luz.
- Es necesario que la muestra se encuentre suspendida en un fluido.
- Se aplica una propiedad hidrodinámica.
- La propiedad hidrodinámica consiste en la inyección de la muestra en el centro de una corriente de fluido envolvente.
- La presión de la muestra es mayor que la presión del líquido envolvente.
- Las células pueden ser alineadas en fila india, y se asegura que el haz de luz incida sobre una célula a la vez.
Sistema óptico
Nota:
- El sistema está compuesto por láseres y filtros.
- Los láseres y filtros se encargan de iluminar a las células y dirigir las señales hacia los detectores apropiados.
- Las células, al ser incididas por el láser, tendrán la capacidad de dispersar la luz de acuerdo a su tamaño y granularidad.
- Si la luz se disperse frontalmente, se obtendrá un parámetro denominado FSC, que indica el tamaño de la célula.
- Las células marcadas con fluorocromos serán excitadas por el láser.
- La luz será dirigida hacia un detector, el cual recibirá la longitud de onda emitida por la excitación del fluorocromo.
- El sistema óptico da a conocer el tamaño y la granularidad de la célula.
- A medida que el citómetro posea más detectores, mayor será su capacidad para identificar poblaciones celulares.
Sistema electrónico
Nota:
- Cuando la señal luminosa es generada, el haz de luz incide en la célula, por lo que debe traducirse en señales electrónicas.
- El sistema consta de sensores luminosos como fotodiodos y fotomul tiplicadores.
- Los sensores tienen la finalidad de convertir los fotones en electrones y éstos, a su vez, en corriente eléctrica.
- La señal eléctrica es recibida por la computadora y traducida en gráficos e histogramas.
Grafico Dispersión de luz
Nota:
- La imagen representa la dispersión de la luz emitida una vez que el haz de luz incidió sobre la membrana celular.
- La desviación frontal de la luz determina el tamaño celular, mientras que la dispersión lateral de termina la complejidad.
Anticuerpos monoclonales acoplados a fluorocromos
Nota:
- El marcaje celular con anticuerpos monoclonales acoplados a fluorocromos, representa la identificación de subtipos celulares mediante el uso de la técnica de citometría de flujo.
- Los anticuerpos monoclonales permiten detectar poblaciones específicas de células.
- La tecnología consiste en la creación de un anticuerpo que sea capaz de unirse a una estructura específica.
- El anticuerpo debe contener una unión covalente a un fluorocromo.
- El fluorocromo emitirá luz fluorescente cuando sea excitado por el láser.
- La célula se tiñe y facilitará la identificación de las células que se unieron al anticuerpo o marcador.
- Los anticuerpos acoplados a fluorocromos, cuando son excitados, emiten fluorescencia a diferentes longitudes de onda.
- Algunas moléculas emitirán luz verde, naranja, azul, roja o amarilla, dependiendo del fluorocromo seleccionado.
- Dependiendo del modelo de citómetro de flujo que se utilice, será la cantidad de colores que se puedan leer simultáneamente.
Identificación de Leucocitos
Nota:
- Identificación de leucocitos de sangre periférica de acuerdo con su tamaño y granularidad.
- Los linfocitos son células pequeñas y poco granulares por lo que se representan cerca del origen.
- Los monocitos con un tamaño y granularidad mayor y finalmente, los granulocitos, que son las células de mayor tamaño y complejidad.
Grafico
Análisis de resultados
Nota:
- Los resultados pueden ser representados mediante una gráfica de puntos hasta una figura tridimensional.
- la clave se centra en seleccionar los gráficos que reflejen los resultados con precisión y sin generar confusiones.
Graficos
Gráfico de puntos
Nota:
- Este gráfico muestra la relación entre dos marcadores diferentes y muestra a cada punto como un evento.
- El desplazamiento de los puntos hacia la derecha indica la expresión de un marcador X.
- El desplazamiento de los puntos hacia arriba, muestra la expresión de un marcador Y.
Gráficos de puntos y de densidad
Nota:
- La figura muestra las poblaciones de linfocitos T cooperadores y linfocitos T citotóxicos, representadas en gráfico de puntos, pseudocolor, zebra y contornos.
Gráficos de densidad
Nota:
- Estos gráficos, representan las poblaciones con base en la expresión de dos marcadores.
- Estos gráficos muestran la frecuencia relativa de las poblaciones.
Ejemplo:
- Las poblaciones con mayor número de eventos se representan mediante tonos de gris más intenso, mediante colores cercanos al naranja, o mediante líneas.
Histogramas
Nota:
- Los histogramas muestran la intensidad de expresión de un marcador versus el número de eventos.
- El desplazamiento de la curva hacia la derecha indica mayor expresión del marcador.
- El desplazamiento de la curva hacia la altura del pico indica la frecuencia de las células capturadas.
- El área bajo la curva contiene a las células que se están analizando.
Histograma
Nota:
En el histograma se observan dos picos:
- El pico de la derecha representa a las células positivas para el marcador de linfocitos T cooperadores CD4
- El pico de la izquierda muestra las células negativas para este marcador.
Gráficos 3D
Nota:
- Los gráficos permiten comparar a las poblaciones con respecto a la expresión de tres marcadores diferentes y la frecuencia relativa.
- Los histogramas pueden ser representados en gráficos de 3D,
- Los histogramas permite la comparación de la expresión de dos marcadores diferentes versus el número de eventos.
Gráficos Tridimensionales
Nota:
- Histograma tridimensional que identifica las poblaciones de linfocitos T cooperadores y linfocitos T Citotóxicos, de acuerdo con la expresión de CD4 y CD8.
- La altura de los picos indica el número de células registradas.
- El histograma muestra a las poblaciones de linfocitos B, linfocitos T Cooperadores y linfocitos T Citotóxicos, de acuerdo con la expresión de CD3, CD4 y CD8.
Aplicaciones de la citometría de flujo
Nota:
- La citometría facilita el diagnóstico de patologías como leucemias, linfoma, inmunodeficiencia primaria.
- La citometria facilita el monitoreo del estado hematológico de pacientes con infección de VIH, así como la detección de células cancerosas o tumorales.
- La citometria analiza las funciones celulares como la proliferación, la fagocitosis y la apoptosis.
- Existen diversas moléculas fluorescentes que se incorporan cuando las células realizan sus funciones.
- Para determinar la proliferación celular, las células pueden ser teñidas por medio de una molécula fluorescente denominada éster de succinimidil-carboxifluo resceína, la cual se incorpora al interior de la célula, y ésta es diluida cuando la célula entra en proliferación.
- La citometría permite identificar, caracterizar y separar poblaciones celulares.
- Los equipos que pueden realizar este trabajo se denominan Cell Sorters.
Ejemplo:
- La nueva terapia aprobada por la FDA para tratar linfoma de linfocitos B, la cual consiste en el trasplante de linfocitos T con receptores de antígeno modificados.
- El proceso implica purificar los linfocitos T del paciente y modificarlos genéticamente para expresar un receptor de superficie específico para un antígeno de cáncer.
- Posteriormente, los linfocitos CAR-T se expanden y se reinfunden en el paciente como una inmunoterapia para atacar a células cancerosas.
- la citometria puede conocer la cantidad de RNA o DNA que posee una célula, lo cual tiene una alta aplicación en el pronóstico de diversos tipos de cáncer.
- La citometría sirve para el diagnóstico, clasificación y determinación del pronóstico de diversas enfermedades.