STRUTTURA COMPLESSA DI ANATOMIA, ISTOLOGIA PATOLOGICA E CITODIAGNOSTICA Direttore: Dr.Ezio PEZZICA AZIENDA OSPEDALIERA TREVIGLIO “14° Corso Nazionale per Tecnici di Laboratorio operanti nei servizi di Anatomia Patologica” Capaccio 20 Settembre 2007 IMMUNOFENOTIPIZZAZIONE DEL TESSUTO LINFOIDE IN CITOMETRIA A FLUSSO: ASPETTI METODOLOGICI Laura Fasolini, Elena Conti Nives Monaci, Daniela Corti, Ezio Pezzica STRUTTURA COMPLESSA DI ANATOMIA, ISTOLOGIA PATOLOGICA E CITODIAGNOSTICA AZIENDA OSPEDALIERA TREVIGLIO IMMUNOFENOTIPIZZAZIONE LINFOCITARIA BIOPSIA LINFONODALE TONSILLA MILZA BIOPSIA CUTANEA BIOPSIA DEL TRATTO GASTROENTERICO IMMUNOFENOTIPIZZAZIONE LINFOCITARIA IL TESSUTO DEVE PERVENIRE: - nel più breve tempo possibile - senza fissativi - a temperatura ambiente Linfocita DAL PATOLOGO AL TECNICO IL PATOLOGO VISTO: - Il sospetto e/o quesito diagnostico, esame macroscopico e citologico. - Scelto il pannello anticorpale che riterrà più opportuno per la tipizzazione del campione. - Compilato il modulo per la richiesta di esame citofluorimetrico Consegna campione e modulo al tecnico. 1 Antigeni Proteine di membrana 2 anticorpo IL TECNICO DEVE SAPERE PREPARARE UN CAMPIONE PER L’ANALISI CITOFLUORIMETRICA 3 Fluorescenza verde FITC 1) PREPARARE SOSPENSIONE CELLULARE (linfociti) 4 Fluorescenza rossa RPE 5 linfocita 2) INCUBARE CON SONDE FLUORESCENTI (anticorpi marcati con fluorocromi) DIRETTE VERSO MOLECOLE DI MEMBRANA (antigeni) IL TECNICO DEVE SAPERE DOVE E COSA CERCARE: Gli Ab rivolti verso antigeni espressi sulla membrana o all’interno di cellule sono usati per identificare, distinguere differenti popolazioni di linfociti LINFOCITA PRIMO OBIETTIVO DEL TECNICO: OTTENERE UNA SOSPENSIONE: - MONODISPERSA - DI CELLULE VITALI - NUMERICAMENTE SUFFICIENTI disgregazione 3 2 1 filtrazione conta cellulare vitalità cellulare 4 marcatura 5 DISGREGAZIONE MECCANICA Grattare delicatamente con il bisturi il tessuto immerso in PBS se il tessuto appare coeso aiutarsi nella disgregazione con la Medimachine poco a poco le cellule di disgregano DISGREGAZIONE ENZIMATICA PER BIOPSIE CUTANEE E DEL TRATTO GASTROENTERICO Dopo la disgregazione meccanica si procede al trattamento enzimatico con COLLAGENASI IV a 37 °C Biopsie tratto gastroenterico per 10-20 min. Biopsie cutanee per un tempo variabile fino a 4 ore FILTRAZIONE FACOLTATIVA, CONSIGLIATA SOPRATTUTTO PER LIQUIDI DI LAVAGGIO BRONCOALVEOLARI Aspirare la sospensione ottenuta, con una pipetta e filtrare con filtro da 50-70µm di Ø in una provetta Durante la disgregazione meccanica e’ importante che il tessuto sia mantenuto umido con la stessa soluzione con la quale e’ pervenuto, oppure provvedere subito a tenerlo in PBS, durante la manovra di disgregazione NON DEVE ASSOLUTAMENTE SECCARE! VITALITA’ E CONCENTRAZIONE CELLULARE LA VITALITA’ CELLULARE DEVE ESSERE MAGGIORE DEL 90% (colorazione vitale con Trypan blu 1%) LA CONCENTRAZIONE OTTIMALE UGUALE A 5 * 106/ml compresa tra 1*106 e 10*106/ml (contaglobuli o camera di Burker) ISOLAMENTO DELLE CELLULE DI INTERESSE ATTENZIONE Utile per eliminare una eccessiva quantità di detriti, che possono “disturbare” l’identificazione della popolazione di interesse MA può determinare perdita selettiva di popolazioni: cellule più fragili dei normali linfociti (linfomi a grandi cellule) ISOLAMENTO DELLE CELLULE DI INTERESSE CENTRIFUGAZIONE SU GRADIENTE DI DENSITA’ LAVAGGI LISI DELLE EMAZIE CENTRIFUGAZIONE SU GRADIENTE DI DENSITA’ (DENSITA’:1.078) METODICA : dispensare sul fondo di ogni provetta il Ficoll stratificare con molta cautela sopra il Ficoll la sospensione cellulare centrifugare per 20 minuti a 1000 rpm Si osserva tra il Ficoll e la sospensione un anello biancastro, (linfociti) viene prelevato con pipetta facendo attenzione a non aspirare il Ficoll lavare con PBS centrifugare 10 minuti a 1000 rpm eliminare il surnatante, risospendere e titolare CENTRIFUGAZIONE SU GRADIENTE DI DENSITA’ (DENSITA’:1.078) CONSIGLI UTILI SE POSSIBILE E’ MEGLIO EVITARE IL FICOLL - Non andare oltre tale rapporto: 1ml…..Ficoll……….2ml campione 2ml…..Ficoll……….4ml campione - Conservare il Ficoll al buio - La sospensione cellulare non va diluita prima del Ficoll (al contrario del sangue) - La sedimentazione di cellule neoplastiche ematologiche può essere diversa da quella dei normali linfociti LAVAGGI PBS (pH 7.2 –7.4) Le condizioni del microambiente esercitano un notevole effetto sulla emissione di fluorescenza. Il pH diverso da 7,2 riduce in modo drammatico l’emissione della FITC SOLUZIONE MADRE •KCL 2gr. •KH2PO4 2gr. •Na2HPO4*12H2O 11.5 gr. •NaCl 80gr. Portare ad 1 l con H2O distillata, misurare il pH. (conservare in frigorifero) SOLUZIONE DI LAVORO Soluzione madre PBS diluita 1:10 con H2O dist. NaN3 (sodio azide) 0.1% evita il passaggio dei recettori all’interno della cellula protegge le membrane ABS (albumina bovina) 0.1% satura i recettori che potrebbero creare legami aspecifici con gli anticorpi LISI DELLE EMAZIE Meglio lisare dopo l’aggiunta dell’antisiero Non usare lisanti che contengono fissativi (paraformaldeide), alterano la vitalità cellulare e/o i siti antigenici meglio NH4Cl ISOLAMENTO DELLE CELLULE DI INTERESSE LISI DELLE EMAZIE SOLUZIONE LISANTE NH4Cl……………………………..8.29 g KHCO3……………………………...…1 g EDTA (tetrasodico)…………..0.037g 1) Portare a 1 l con H2O distillata 2) pH 7.2 - 7.4 3) Scadenza della soluzione: 6 giorni 4) Conservare a 4°C LISI DELLE EMAZIE METODICA TERMINATA LA TITOLAZIONE: - aggiungere a ciascun campione 2.5 - 3 ml di soluzione lisante, miscelando con cura - tenere a 4°C e al buio per 10 - 12 minuti (rigorosamente) - centrifugare a 1200 rpm per 10 minuti - eliminare il surnatante - lavare con PBS freddo - centrifugare e risospendere - acquisire entro 30 minuti PRIMA DI PROCEDERE ALLA MARCATURA: SIAMO SICURI DI AVERE OTTENUTO UNA SOSPENSIONE - MONODISPERSA - DI CELLULE VITALI - NUMERICAMENTE SUFFICIENTI NO SI SECONDO OBIETTIVO DEL TECNICO: ESEGUIRE UNA BUONA MARCATURA Rispettare i tempi di incubazione Operare alle temperature corrette Lavorare in eccesso di anticorpo Proteggere il campione dalla luce Controllare il pH, ed i mezzi usati MARCATURA Miscelare bene la sospensione e l’antisiero Incubare a 4°C al buio per 30 minuti (oppure 15 minuti sempre al buio a T ambiente) Lavare con PBS (per eliminare la fluorescenza non legata) Centrifugare 10 minuti a 1200 rpm. Risospendere in PBS acquisire MARCATURA 1° STEP: RICERCA DI ANTIGENI DI SUPERFICIE Colorare prima gli antigeni superficiali con fluorocromi non alterabili dai successivi reagenti MARCATURA 2° STEP: RICERCA DI ANTIGENI INTRACITOPLASMATICI Necessità di fissare e permeabilizzare la membrana Necessità di non alterare la struttura della membrana e dei suoi antigeni Usare fluorocromi di piccole dimensioni (es.FITC) che superano facilmente la membrana citoplasmatica ATTENZIONE ALLE CATENE LEGGERE : METODICA: dispensare campione in provette: a) controllo negativo (senza marcatura) b) KAPPA-CD19 c) LAMBDA-CD19 d) KAPPA-LAMBDA aggiungere blocking, (Rabbit immunoglobulin) (per saturare i siti aspecifici) tappare bene le provette NB: solo per le catene se necessario lisare prima della marcatura 1- incubare per 30 minuti a 37°C bagnomaria 2- aggiungere i rispettivi antisieri ai campioni 3- incubare per 30 minuti a 37°C bagnomaria tutti i campioni 4- aggiungere PBS per lavaggio 5- centrifugare 10 minuti a 1200 rpm 6- buttare il surnatante, risospendere e acquisire IL TECNICO COMPLETA IL MODULO Il tecnico deve rendere conto del “destino” del campione che gli è stato consegnato, specificando la qualità e il trattamento del campione SCOPO: poter rintracciare nel tempo il percorso del trattamento e della qualità del campione, giustificando ogni procedura PROBLEMI FLUOROCROMI ANTICORPI RAPPORTO ANTIGENE- ANTICORPO VITALITA’ CELLULARE CONCENTRAZIONE CELLULARE PERDITA DI CELLULE ALTA QUANTITA’ DI DETRITI COLORAZIONE ASPECIFICA ADDESTRAMENTO DELL’OPERATORE FLUOROCROMI 457 488 514 350 300 nm 400 nm 500 nm Common Laser Lines 610 632 600 nm 700 nm PE-TR Conj. Texas Red PI Ethidium PE (550-595) FITC (500-537) cis-Parinaric acid FLUOROCROMI SCELTA: Utilizzare anticorpi coniugati con fluorocromi eccitabili con il laser in uso (esempio: laser ad argon emette nel blu 488nm) Scegliere i fluorocromi in base alle caratteristiche di assorbimento e di emissione Vengono generalmente usati fluorocromi eccitabili nel blu in grado di emettere nello spettro: A) del verde (fluoresceina, FITC) B) dell’arancio (ficoeritrina, PE) FLUOROCROMI SCELTA DEL FLUOROCROMO IN FUNZIONE: A) della densità di espressione degli antigeni es: CD19= bassa espressivita’, meglio usare fluorocromi alta efficienza quantica (es.PE) CD45= alta espressivita’, meglio usare un fluorocromo piu’ debole (es.FITC) B) ridurre fenomeni di impedimento sterico tra Ab (IgM ingombrante) e fluorocromi (voluminosa molecola PE) ANTICORPI CONSERVAZIONE: Controllare: scadenze e cambiamento lotti Evitare l’esposizione alla luce Mantenere a temperature comprese tra +2-+4 °C ANTICORPI SCELTA: A) meglio Ab monoclonali che policlonali I monoclonali sono caratterizzati da: alta affinità forza del legame Ag e Ab alta specificità capacità di un anticorpo di riconoscere selettivamente il proprio Ag B) il pannello di anticorpi utilizzato deve permettere la identificazione sia di cellule normali che patologiche C) preferibili quelli già marcati RAPPORTI QUANTITATIVI OTTIMALI FRA ANTIGENE E ANTICORPO LA CONCENTRAZIONE OTTIMALE DELL’ANTICORPO DEVE: Permettere la discriminazione dei negativi dai positivi (alto indice di risoluzione), cioè l’anticorpo non deve legare in modo aspecifico cellule negative. Permettere la saturazione dei siti antigenici, cioè quando l’aggiunta di più Ab non aumenta l’antigene legato Non determinare alterazione dei parametri fisici aggregazione (per ovviare a questo fenomeno si raccomanda l’uso di mAb a saturazione) COMPLESSI ANTIGENE-ANTICORPO LE DIMENSIONI DEI COMPLESSI IMMUNI DIPENDONO DALLA CONCENTRAZIONE RELATIVA DELL’ANTIGENE E DELL’ANTICORPO I complessi sono di dimensioni minori in eccesso di anticorpo o di antigene Complessi di grosse dimensioni si formano di più nella zona di equivalenza VITALITA’ CELLULARE CONDIZIONE IDEALE:(sotto controllo:trasporto,conservazione,temperature) 30% VERE POSITIVE VIVE 100% 70% VERE NEGATIVE L’anticorpo si lega solo ai veri positivi CONDIZIONE PERICOLOSA: VIVE 60% MORTE 40% POSITIVE ? NEGATIVE ? Le cellule morte legano in modo aspecifico qualsiasi anticorpo CONCENTRAZIONE CELLULARE ERRATA CONCENTRAZIONE CELLULARE ELEVATA, LAVORO IN CARENZA DI ANTICORPO Conseguenza: diminuzione della percentuale delle cellule fluorescenti. (si legano poche molecole di Ab su ogni cellula, e quindi queste risultano poco fluorescenti). Positivi su un canale più basso CONCENTRAZIONE CELLULARE BASSA LAVORO IN ECCESSO DI ANTICORPO Conseguenza: rischio di legami aspecifici ( potrei avere cellule positive che in realtà non lo sono) PERDITA DI CELLULE Eccessivi lavaggi Lavaggi a T ambiente (meglio a 4°C) Mancanza di proteine nel tampone di lavaggio Utilizzo di provette o tubi in plastica Eventuale trattamento di lisi delle emazie PRESENZA DI DETRITI Incompleta lisi Necrosi Pazienti trattati con chemioterapici COLORAZIONE ASPECIFICA presenza di cellule morte che legano in modo aspecifico l’anticorpo l’esposizione prolungata a sorgenti di luce di eccitazione, la molecola di fluorocromo si altera irreversibilmente e perde potere di emissione uso di tamponi per i lavaggi a pH non controllato ADDESTRAMENTO DELL’OPERATORE IL PERSONALE CHE ESEGUE ATTIVITA’ CHE INFLUENZANO LA QUALITA’ DEL PRODOTTO DEVE ESSERE COMPETENTE SULLA BASE DI UN ADEGUATO: • GRADO DI ISTRUZIONE • ADDESTRAMENTO • ABILITA’ • ESPERIENZA ADDESTRAMENTO DELL’OPERATORE Capacità di interpretazione grafica di base ADDESTRAMENTO DELL’OPERATORE Consapevolezza di cosa stiamo cercando Grazie all’impiego di anticorpi monoclonali è possibile identificare una ampia serie di molecole di superficie delle cellule linfatiche, che permette di studiare le varie popolazioni e sottopopolazioni linfocitarie. MOLECOLE DI SUPERFICIE SOTTOPOPOLAZIONE DEI LINFOCITI DISTRIBUZIONE DELLE POPOLAZIONI LINFOCITARIE NEL LINFONODO NORMALE Linf.T % Linf. B Linf.NK CD2 65±12 CD19 28±10 CD3 65±12 CD20 29±10 CD5 64±10 CD10 0 CD4 48±10 CD22 17±9 CD8 16±5 CD24 % CD56 % 2 ±1 Bryan:Ann.N.Y.Acad.Sci.1993 …ora il campione è pronto per l’analisi! GRAZIE A TUTTI!!!