En biología molecular, un ensayo de afinidad de anexina A5 es una prueba para cuantificar el número de células que experimentan apoptosis . El ensayo usa la proteína anexina A5 para marcar células apoptóticas y muertas, y luego se cuentan los números usando citometría de flujo o un microscopio de fluorescencia . [1]
La proteína a5 anexina se une a las células apoptóticas de una manera dependiente del calcio utilizando superficies de membrana que contienen fosfatidilserina que normalmente están presentes sólo en la valva 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 células apoptóticas se lleva a cabo mediante fagocitosis por glóbulos blancos como macrófagos y células dendríticas. Los glóbulos blancos fagocíticos reconocen las células apoptóticas por su exposición a fosfolípidos cargados negativamente (fosfatidilserina) en la superficie celular.
En las células normales, los fosfolípidos negativos residen en el lado interno de la membrana celular, mientras que la superficie externa de la membrana está ocupada por fosfolípidos no cargados. Después de que una célula ha entrado en apoptosis, los fosfolípidos cargados negativamente son transportados a la superficie exterior de la célula por una proteína hipotética conocida como scramblase . Los glóbulos blancos fagocíticos expresan un receptor que puede unirse y detectar los fosfolípidos cargados negativamente en las superficies de las células apoptóticas. Después de la detección, se eliminan las células apoptóticas.
Detección de muerte celular con anexina A5
Los fagocitos eliminan rápidamente las células apoptóticas individuales sanas. Sin embargo, en procesos patológicos, la eliminación de células apoptóticas puede retrasarse o incluso estar ausente. Las células muertas en el tejido se pueden detectar con anexina A5. El marcado de la anexina A5 con moléculas fluorescentes o radiactivas permite detectar la unión de la anexina A5 marcada a la superficie celular de las células apoptóticas. Después de unirse a la superficie de fosfolípidos, la anexina A5 se ensambla en un grupo trimérico. Este trímero consta de tres moléculas de anexina A5 que se unen entre sí mediante interacciones proteína-proteína no covalentes. La formación de trímeros de anexina A5 da como resultado la formación de una red cristalina bidimensional en la membrana de fosfolípidos. Este agrupamiento de la anexina A5 en la membrana aumenta en gran medida 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 a través de un nuevo proceso de endocitosis si se produce en células que se encuentran en la fase inicial de ejecución 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 ocurre la apoptosis incluyen inflamación, daño por isquemia del corazón causado por infarto de miocardio, glóbulos blancos apoptóticos y células del músculo liso presentes en placas ateroscleróticas de los vasos sanguíneos, órganos trasplantados en el paciente donante que son rechazados por el sistema inmunológico o las células tumorales que están expuestas a fármacos citostáticos durante la quimioterapia.
La detección no invasiva de tejido enfermo con, por ejemplo, anexina A5 marcada radiactivamente es el objetivo de una línea de investigación desarrollada recientemente conocida como Imagen Molecular.
La obtención de imágenes moleculares de la muerte celular utilizando anexina A5 radiactiva puede ser de importancia clínica para diagnosticar la vulnerabilidad de las placas ateroscleróticas ( aterosclerosis inestable ), [4] insuficiencia cardíaca , [5] rechazo de trasplantes , [6] y para controlar la eficacia de la terapia contra el cáncer . [7] [8]
Referencias
- ↑ a b 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 a fosfatidilserina" . Citometría . 31 (1): 1–9. doi : 10.1002 / (sici) 1097-0320 (19980101) 31: 1 <1 :: aid-cyto1> 3.0.co; 2-r . PMID 9450519 .
- ^ Kenis H, van Genderen H, Bennaghmouch A y col. (Diciembre de 2004). "La fosfatidilserina expresada en la superficie celular y la anexina A5 abren una puerta de entrada celular" . J. Biol. Chem . 279 (50): 52623–9. doi : 10.1074 / jbc.M409009200 . PMID 15381697 .
- ^ Reutelingsperger CP, Dumont E, Thimister PW, et al. (Julio de 2002). "Visualización de la muerte celular in vivo con el protocolo de imagen de la anexina A5". J. Immunol. Métodos . 265 (1–2): 123–32. doi : 10.1016 / s0022-1759 (02) 00075-3 . PMID 12072183 .
- ^ Kietselaer BL, Reutelingsperger CP, Heidendal GA, et al. (Abril de 2004). "Detección no invasiva de la inestabilidad de la placa con el uso de 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 .
- ^ Kietselaer BL, Reutelingsperger CP, Boersma HH, et al. (Abril de 2007). "Detección no invasiva de pérdida celular programada con anexina A5 marcada con 99mTc en insuficiencia cardíaca" . J. Nucl. Med . 48 (4): 562–7. doi : 10.2967 / jnumed.106.039453 . PMID 17401092 .
- ^ Narula J, Acio ER, Narula N, et al. (Diciembre de 2001). "Imágenes de anexina-V para la detección no invasiva del rechazo de aloinjerto cardíaco". Nat. Med . 7 (12): 1347–52. doi : 10,1038 / nm1201-1347 . PMID 11726976 .
- ^ 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 .
- ^ Haas RL, de Jong D, Valdés Olmos RA, et al. (Julio de 2004). "Imágenes in vivo de apoptosis inducida por radiación en pacientes con linfoma folicular". En t. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys . 59 (3): 782–7. doi : 10.1016 / j.ijrobp.2003.11.017 . PMID 15183481 .