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Ensayo de afinidad de anexina A5

En biología molecular, el ensayo de afinidad con anexina A5 es una prueba para cuantificar el número de células que experimentan apoptosis . El ensayo utiliza la proteína anexin...

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En biología molecular, el ensayo de afinidad con anexina A5 es una prueba para cuantificar el número de células que experimentan apoptosis . El ensayo utiliza la proteína anexina A5 para marcar las células apoptóticas y muertas, y luego se cuentan mediante citometría de flujo o un microscopio de fluorescencia . [ 1 ]

La proteína anexina A5 se une a las células apoptóticas de forma dependiente del calcio, utilizando superficies de membrana que contienen fosfatidilserina y que normalmente solo están presentes en la capa interna de la membrana.

Fondo

La apoptosis es una forma de muerte celular programada que el cuerpo utiliza para eliminar células no deseadas, dañadas o senescentes de los tejidos. La eliminación de las células apoptóticas se lleva a cabo mediante fagocitosis por parte de glóbulos blancos como los macrófagos y las células dendríticas. Los glóbulos blancos fagocíticos reconocen las células apoptóticas por la exposición de fosfolípidos con carga negativa (fosfatidilserina) en la superficie celular.

En las células normales, los fosfolípidos con carga negativa se localizan en la cara interna de la membrana celular, mientras que la superficie externa está ocupada por fosfolípidos sin carga. Tras la apoptosis, los fosfolípidos con carga negativa son transportados a la superficie externa de la célula por una proteína hipotética denominada scramblasa . Los leucocitos fagocíticos expresan un receptor capaz de unirse a los fosfolípidos con carga negativa presentes en la superficie de las células apoptóticas y detectarlos. Tras la detección, las células apoptóticas son eliminadas.

Detección de la muerte celular con anexina A5

Las células apoptóticas sanas son eliminadas rápidamente por los fagocitos. Sin embargo, en procesos patológicos, la eliminación de células apoptóticas puede retrasarse o incluso no producirse. Las células moribundas en los tejidos pueden detectarse mediante la anexina A5. El marcaje de la anexina A5 con moléculas fluorescentes o radiactivas permite detectar su unión a la superficie celular de las células apoptóticas. Tras unirse a la superficie fosfolipídica, la anexina A5 se ensambla en un trímero. Este trímero consta de tres moléculas de anexina A5 unidas entre sí mediante interacciones proteína-proteína no covalentes. La formación de trímeros de anexina A5 da lugar a la formación de una red cristalina bidimensional en la membrana fosfolipídica. Este agrupamiento de anexina A5 en la membrana aumenta considerablemente la intensidad de la anexina A5 cuando se marca con una sonda fluorescente o radiactiva. Se cree que la formación de cristales bidimensionales provoca la internalización de la anexina A5 mediante un novedoso proceso de endocitosis si se produce en células que se encuentran en la fase inicial de la muerte celular. [ 2 ] La internalización amplifica adicionalmente la intensidad de la célula teñida con anexina A5.

La anexina A5 se ha utilizado para detectar sucesivamente células apoptóticas in vitro e in vivo . [ 1 ] [ 3 ] Los procesos patológicos en los que se produce la apoptosis incluyen la inflamación, el daño isquémico del corazón causado por el infarto de miocardio, los glóbulos blancos apoptóticos y las células del músculo liso presentes en las placas ateroscleróticas de los vasos sanguíneos, los órganos trasplantados en el paciente donante que son rechazados por el sistema inmunitario o las células tumorales que están expuestas a fármacos citostáticos durante la quimioterapia.

La detección no invasiva de tejido enfermo mediante, por ejemplo, anexina A5 marcada radiactivamente, es el objetivo de una línea de investigación desarrollada recientemente conocida como imagen molecular.

La imagen molecular de la muerte celular mediante anexina A5 radiactiva puede adquirir relevancia clínica para diagnosticar la vulnerabilidad de las placas ateroscleróticas ( aterosclerosis inestable ), [ 4 ] insuficiencia cardíaca , [ 5 ] rechazo de trasplantes , [ 6 ] y para monitorizar la eficacia de la terapia anticancerígena . [ 7 ] [ 8 ]

Referencias

  1. 1 2 van Engeland M, Nieland LJ, Ramaekers FC, Schutte B, Reutelingsperger CP (enero de 1998). "Ensayo de afinidad de anexina V: una revisión de un sistema de detección de apoptosis basado en la exposición de fosfatidilserina" . Cytometry . 31 (1): 1– 9. doi : 10.1002/(sici)1097-0320(19980101)31:1 < 1::aid-cyto1 > 3.0.co ; 2-r . PMID 9450519 . 
  2. ↑ Kenis H, van Genderen H, Bennaghmouch A, et al. (diciembre de 2004). "La fosfatidilserina y la anexina A5 expresadas en la superficie celular abren un portal de entrada celular" . J. Biol. Chem . 279 (50): 52623–9 . doi : 10.1074/jbc.M409009200 . PMID 15381697 .  
  3. ↑ Reutelingsperger CP, Dumont E, Thimister PW, et al. (julio de 2002). "Visualización de la muerte celular in vivo con el protocolo de imagen de anexina A5". J. Immunol. Methods . 265 ( 1–2 ): 123–32 . doi : 10.1016/s0022-1759(02)00075-3 . PMID 12072183 .  
  4. ↑ Kietselaer BL, Reutelingsperger CP, Heidendal GA, et al. (abril de 2004). "Detección no invasiva de inestabilidad de placa con anexina A5 radiomarcada en pacientes con aterosclerosis de la arteria carótida" . N. Engl. J. Med . 350 (14): 1472–3 . doi : 10.1056/NEJM200404013501425 . PMID 15070807 .  
  5. ↑ Kietselaer BL, Reutelingsperger CP, Boersma HH, et al. (abril de 2007). "Detección no invasiva de la pérdida celular programada con anexina A5 marcada con 99mTc en la insuficiencia cardíaca" . J. Nucl. Med . 48 (4): 562–7 . doi : 10.2967/jnumed.106.039453 . PMID 17401092 .  
  6. ↑ Narula J, Acio ER, Narula N, et al. (diciembre de 2001). "Imágenes de anexina V para la detección no invasiva del rechazo de aloinjertos cardíacos". Nat . Med . 7 (12): 1347– 52. doi : 10.1038/nm1201-1347 . PMID 11726976. S2CID 22309706 .   
  7. ^ Rottey S, Slegers G, Van Belle S, Goethals I, Van de Wiele C (noviembre de 2006). "Imágenes secuenciales de 99mTc-hidrazinonicotinamida-anexina V para predecir la respuesta a la quimioterapia". J. Nucl. Med . 47 (11): 1813–8 . PMID 17079815 . 
  8. ↑ Haas RL, de Jong D, Valdés Olmos RA, et al. (julio de 2004). "Imágenes in vivo de la apoptosis inducida por radiación en pacientes con linfoma folicular" . Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys . 59 (3): 782–7 . doi : 10.1016/j.ijrobp.2003.11.017 . PMID 15183481 .