Métodos inmunológicos utilizados en los laboratorios de biología

Publicado el 17 agosto, 2021

Una expedición de pesca

Imagina que estás planeando una pequeña salida de pesca a tu estanque favorito. Pero esta vez no está adoptando el enfoque relajado habitual; Estás en una misión. Quieres pescar un pez específico. No solo quieres atrapar una lobina negra; desea atrapar una lobina de 20 pulgadas llamada Fred con una muesca en su aleta izquierda. No querrás que tu anzuelo caiga en la boca de ningún otro pez. Sueñas con un cebo que solo Fred podría morder, ahorrándote mucho tiempo y frustración.

Por supuesto, esto es solo un sueño. En el laboratorio de biología, sin embargo, eso es exactamente lo que hacemos cuando buscamos proteínas. Tenemos un cebo específico para un objetivo específico.

Interacciones antígeno-anticuerpo

Agreguemos algunos detalles a esta idea de un cebo específico para un objetivo específico. Los antígenos son moléculas, generalmente proteínas o partes de proteínas, que desencadenan una respuesta inmunitaria. El sistema inmunológico responde produciendo anticuerpos o proteínas que se adhieren a los antígenos. Entonces, los antígenos desencadenan la producción de anticuerpos y los anticuerpos atacan o se adhieren a los antígenos.

Cuando quieres hacer un seguimiento de una proteína, es como esa expedición de pesca. Hay toneladas de proteínas, pero si tienes un anticuerpo que se dirige a la proteína de tu interés, tienes ese cebo específico de tus sueños. Ahora puede aprovechar las interacciones antígeno-anticuerpo como herramienta experimental.

Aquí discutiremos tres técnicas comunes que utilizan la pesca de antígeno-anticuerpo. Todos estos métodos se utilizan en el laboratorio para la investigación científica, pero también se utilizan para diagnosticar o detectar muchas enfermedades e infecciones, como el VIH, la rabia, la influenza, la enfermedad de Lyme, los trastornos autoinmunitarios y el cáncer.

Primer método: Western Blotting

El Western blot es un método que extrae proteínas de una célula, las separa, agrega un anticuerpo que se une a la proteína de interés y luego desencadena una reacción química visible que resalta el anticuerpo unido.

Repasemos la técnica. En el laboratorio, comienza con una muestra de célula o tejido en la que desea confirmar la presencia de una proteína específica. Primero, extraiga todas las proteínas de su muestra. En este punto, tiene un pequeño tubo que contiene líquido y todas las proteínas mezcladas. A continuación, extiéndalos todos mediante electroforesis en gel, que separa las proteínas según el tamaño. Ahora tienes que averiguar si tu proteína está ahí. Ahora transfiera las proteínas del gel donde están incrustadas en la superficie de una membrana especial donde los anticuerpos pueden acceder a ellas. Luego, tome el anticuerpo que se ajuste a su proteína y aplíquelo a la membrana. Si el anticuerpo encuentra la proteína, se unirá a ella.

Ahora, podría pensar que este es el último paso, pero incluso después de que el anticuerpo se adhiere a la proteína, sigue siendo completamente invisible para su ojo. No es muy útil, ¿verdad? Ahora solo necesitas un truco que te permita ver lo que está sucediendo. Entonces agregamos un segundo anticuerpo que capturará ese primer anticuerpo. Y, por último, podemos agregar una sustancia química a toda la membrana, y donde sea que se adhiera el segundo anticuerpo, cortará la sustancia química, dándole un color brillante.

Segundo método: inmunofluorescencia

La inmunofluorescencia utiliza un microscopio para detectar anticuerpos marcados con fluorescencia que se han unido al antígeno. Este es un gran método si no desea extraer las proteínas de sus células, sino que desea ver dónde están las proteínas en su célula.

Entonces, repasemos esta técnica. Primero, coloca sus células en un portaobjetos de microscopio. Ahora bien, si acaba de agregar su anticuerpo, se unirá a la proteína, pero no podrá verlo. El complejo proteína-anticuerpo es demasiado pequeño. Pero, si engancha una molécula fluorescente a su anticuerpo, es como pegarle una pequeña bombilla de luz fluorescente. Cuando la molécula fluorescente es excitada por una longitud de onda de luz específica, emitirá una señal fluorescente visible que se puede ver con el microscopio. Entonces, agregue el anticuerpo marcado con fluorescencia. Finalmente, si su proteína está presente, se unirá al anticuerpo mientras que cualquier anticuerpo no unido se eliminará. Cuando miras tus células bajo el microscopio, el complejo proteína-anticuerpo brillará. Si su proteína no está ahí, la diapositiva estará oscura.

Tercer método: inmunohistoquímica

La inmunohistoquímica muestra interacciones antígeno-anticuerpo en secciones estabilizadas de tejido. Al igual que en la inmunofluorescencia, no es necesario extraer todas las proteínas, por lo que puede ver exactamente dónde se encuentran de forma natural.

Repasemos esto. Primero, debe preparar el tejido de muestra. Esto implica cortarlo en trozos súper delgados, estabilizar químicamente todos los componentes del tejido y luego inmovilizar todo para que los componentes no se muevan durante el experimento. Esto mantiene toda la estructura del tejido que está presente de forma natural.

Después de eso, hay un par de opciones sobre cómo detectar su proteína. Una opción es usar anticuerpos marcados con fluorescencia como discutimos para la inmunofluorescencia. La segunda opción es usar anticuerpos que estén ligados a una enzima que, cuando se le suministre un sustrato, generará una colorida reacción para señalar la unión del anticuerpo. En ambos casos, las reacciones se pueden ver con un microscopio.

Resumen de la lección

Los métodos inmunológicos discutidos en esta lección se basan en interacciones antígeno-anticuerpo. Estos métodos le permiten encontrar una proteína dentro de una muestra compleja, donde de otra manera sería imposible encontrarla.

El Western Blot utiliza proteínas que se han extraído de una muestra e inmovilizadas en una membrana. El anticuerpo que se dirige a la proteína se aplica y detecta mediante una reacción química que produce un producto de color visible. La inmunofluorescencia no requiere la extracción de proteínas de las células. En cambio, los anticuerpos marcados con fluorescencia se agregan directamente a las células en un portaobjetos de microscopio. Si la proteína está presente, el anticuerpo se unirá y las células brillarán. La inmunohistoquímica usa secciones delgadas estabilizadas de tejido y detecta la ubicación de proteínas de interés usando anticuerpos marcados con fluorescencia o anticuerpos ligados a enzimas que producirán reacciones visibles.