Método padrão recomendado para o isolamento de células mononucleares
A separação de células usando os produtos Ficoll-Paque pode ser realizada em uma ampla gama de volumes de amostras de sangue. Com seu alto rendimento, esse método pode ser adaptado ao processamento de quantidades muito pequenas de sangue, como as que podem ser obtidas de crianças. Para obter a máxima reprodutibilidade da separação, recomenda-se o uso de um procedimento padronizado. O procedimento a seguir foi avaliado em nossos laboratórios com o Ficoll-Paque PLUS e é recomendado para a separação de amostras de sangue normal. Mudanças simples podem ser feitas facilmente para se adequar a um sistema de centrifugação específico. O mesmo procedimento é recomendado ao separar células usando Ficoll-Paque PREMIUM, Ficoll-Paque PREMIUM 1.084 e Ficoll-Paque PREMIUM 1.073.
Para padronizar a técnica, o volume de sangue e o diâmetro do tubo de centrífuga devem ser escolhidos primeiro. Esses fatores determinam a altura da amostra de sangue no tubo e, consequentemente, o tempo de centrifugação. O aumento da altura da amostra de sangue no tubo aumenta a contaminação por glóbulos vermelhos. No entanto, a separação não é afetada de forma significativa pela alteração do diâmetro do tubo. Portanto, um volume maior pode ser separado com o mesmo grau de purificação em um tubo de diâmetro maior se a altura da amostra de sangue no tubo e o tempo de separação forem mantidos constantes.
O rendimento e o grau de pureza das células mononucleares dependem, em grande parte, da eficiência da remoção de hemácias.
Quando os eritrócitos no sangue total são agregados, algumas células mononucleares ficam presas nos aglomerados e, portanto, sedimentam com os eritrócitos. Essa tendência de prender as células mononucleares é reduzida pela diluição do sangue. A diluição proporciona um melhor rendimento das células mononucleares e reduz o tamanho dos aglomerados de hemácias. A agregação de eritrócitos é aumentada em temperaturas mais altas (37 °C), o que, consequentemente, diminui a produção de células mononucleares. Em temperaturas mais baixas (4 °C), no entanto, a taxa de agregação diminui, mas o tempo de separação aumenta, o que também diminui o rendimento das células mononucleares. Uma temperatura intermediária de 18 °C a 20 °C proporciona os melhores resultados.
Equipamentos e soluções necessários, mas não fornecidos
- Solução salina balanceada estéril ou outras soluções salinas padrão (consulte Preparação de reagentes).
- Centrífuga com rotor giratório (o freio deve estar desligado).
- Tubos de centrífuga e pipetas estéreis.
- Agulhas e seringas esterilizadas.
- Solução de lise de hemácias de sua escolha (se estiver isolando granulócitos).
Preparo de reagentes
Solução diluente e de lavagem
A solução salina balanceada para diluição do sangue e lavagem das células pode ser feita de acordo com as instruções abaixo. Também podem ser usados outros diluentes e fluidos de lavagem, como solução salina isotônica tamponada com fosfato livre de Ca2+/Mg2+ (por exemplo, PBS de Dulbecco), soluções salinas (por exemplo, Hank's) ou meios de cultura de células (por exemplo, RPMI 1640).
Solução salina balanceada
Para preparar a solução salina balanceada, misture um volume de solução de estoque A com nove volumes de solução de estoque B e esterilize. Pelo menos 20 ml de cada amostra devem ser processados. Outras soluções salinas padrão estéreis também podem ser usadas.
Dissolva em aproximadamente 950 ml de água destilada e adicione HCl concentrado até que o pH seja 7,6 antes de ajustar o volume para 1 l.
Para preparar a solução salina balanceada, misture 1 volume da solução A com 9 volumes da solução B. Prepare a solução semanalmente. Outras soluções salinas padrão podem ser usadas.
Produto Ficoll-Paque
Aqueça o meio de gradiente de densidade Ficoll-Paque a 18 °C a 20 °C antes de usar. Para amostras maiores que 3 ml, consulte as Notas.
Preparação da amostra
Deve-se usar sangue fresco para garantir a alta viabilidade das células mononucleares isoladas. Prepare a amostra a 18 °C a 20 °C.
- Em um tubo de centrífuga de 10 ml, adicione 2 ml de sangue desfibrinado ou tratado com anticoagulante e um volume igual de solução salina balanceada (volume final de 4 ml).
- Misture o sangue e o tampão invertendo o tubo várias vezes ou puxando a mistura para dentro e para fora de uma pipeta.
Procedimento para isolamento de células mononucleares
- Inverta o frasco de meio Ficoll-Paque várias vezes para garantir uma mistura completa.
Para retirada do meio Ficoll-Paque por seringa: Retire a tampa de polipropileno e insira a agulha da seringa através do septo (Figura 1).
Para retirada do meio Ficoll-Paque por pipeta: Remova a tampa de polipropileno de encaixe. Levante o anel de alumínio. Retire o lacre de metal. Remova o anel de prata.
Remova o fecho de borracha. Usando técnicas assépticas, retire o volume necessário de meio Ficoll-Paque (Figura 2). - Adicione o meio Ficoll-Paque (3 ml) ao tubo de centrífuga.
- Coloque cuidadosamente a amostra de sangue diluída (4 ml) sobre a solução de meio Ficoll-Paque (Figura 3).
Importante: Ao colocar a amostra em camadas, não misture a solução de meio Ficoll-Paque e a amostra de sangue diluída. - Centrifugue a 400 g por 30 a 40 minutos a 18 °C a 20 °C (o freio deve ser desligado).
- Retire a camada superior contendo plasma e plaquetas usando uma pipeta estéril, deixando a camada de células mononucleares intacta na interface (Figura 4 e Figura 5). A camada superior, que contém o plasma, pode ser guardada para uso posterior.
- Transfira a camada de células mononucleares para um tubo de centrífuga estéril usando uma pipeta estéril.
Figura 1.Remoção da tampa de polipropileno e do anel de prata
Figura 2. Retirada do meio Ficoll-Paque
Figura 3.Amostra de sangue colocada em camadas sobre o meio Ficoll-Paque
Figura 4.Antes da remoção da camada superior.
Figura 5.Após a remoção da camada superior (plasma).
Lavagem do isolamento celular
- Faça uma estimativa do volume das células mononucleares transferidas. Adicione pelo menos 3 volumes (~ 6 ml) de solução salina balanceada às células mononucleares no tubo de centrífuga.
- Suspenda as células puxando-as suavemente para dentro e para fora de uma pipeta.
- Centrifugue a 400 a 500 × g por 10 a 15 minutos a 18 °C a 20 °C.
Observação: A centrifugação em alta velocidade aumenta a recuperação de células mononucleares. No entanto, se for importante também se livrar das plaquetas, recomenda-se uma velocidade de centrifugação menor (60 a 100 × g).
- Remova o sobrenadante.
- Ressuspenda as células mononucleares em 6 a 8 ml de solução salina balanceada.
- Centrifugue a 400 a 500 × g (ou 60 a 100 × g para remoção de plaquetas) por 10 minutos a 18 °C a 20 °C.
- Remova o sobrenadante.
- Ressuspenda o pellet de células em meio apropriado para a aplicação.
Procedimento para isolamento de granulócitos
- Realize a centrifugação de gradiente de densidade usando o meio Ficoll-Paque conforme descrito acima em Procedimento para isolamento de células mononucleares, etapas 1 a 6.
- Retire a camada superior do meio Ficoll-Paque usando uma pipeta estéril, deixando a camada de células brancas de granulócitos acima da camada de células vermelhas do sangue intacta.
- Colete a fina camada de células brancas dos granulócitos com uma pipeta e transfira para um tubo de centrífuga estéril.
- Ressuspenda as células em pelo menos cinco volumes de solução salina balanceada e centrifugue a 400 × g por 15 minutos.
- Lise os glóbulos vermelhos restantes com qualquer solução de lise de glóbulos vermelhos de sua escolha.
- Centrifugue os granulócitos a 400 a 500 × g por 10 a 15 minutos a 18 °C a 20 °C.
- Remova o sobrenadante.
- Ressuspenda os granulócitos em 6 a 8 ml de solução salina balanceada.
- Centrifugue a 400 a 500 × g por 10 minutos a 18 °C a 20 °C.
- Remova o sobrenadante.
- Ressuspenda o pellet de células em meio apropriado para a aplicação.
Observações
Anticoagulantes: heparina, EDTA, citrato, citrato ácido dextrose (ACD) e citrato fosfato dextrose (CPD) podem ser usados como anticoagulantes para a amostra de sangue. O sangue desfibrinado não requer anticoagulante. A desfibrinação, entretanto, resulta em um rendimento menor de células mononucleares e pode causar maior contaminação por hemácias3. Também causa a perda seletiva de monócitos.
Bøyum descobriu que uma preparação de células mononucleares ligeiramente mais pura é obtida usando EDTA em vez de heparina como anticoagulante3. Também foi observado na purificação de células mononucleares de outras fontes que não o sangue periférico que a adição de heparina pode causar a gelificação das suspensões celulares4. O sangue estabilizado com citrato pode resultar em RNA e DNA de melhor qualidade do que outros anticoagulantes e produzir um rendimento maior de células mononucleares. A heparina afeta a proliferação de células T e se liga a muitas proteínas. O EDTA é bom para ensaios baseados em DNA, mas influencia a concentração de Mg2+ e causa problemas na análise citogenética5. Também foi demonstrado que o rendimento de RNA é maior no sangue com EDTA do que no sangue com heparina6.
Volume sanguíneo: volumes maiores de sangue podem ser processados com a mesma eficiência de separação usando-se tubos de centrífuga de diâmetro maior, mantendo-se aproximadamente as mesmas alturas do meio Ficoll-Paque (2,4 cm) e da amostra de sangue (3,0 cm) que no método padrão descrito acima. O aumento do diâmetro do tubo não afeta o tempo de separação necessário.
Armazenamento de amostras de sangue: as amostras de sangue devem estar livres de coágulos e ser processadas o mais rápido possível após a coleta para garantir resultados ideais. Atrasos no processamento do sangue podem resultar em perda de viabilidade, menor recuperação de células e mais granulócitos e/ou eritrócitos contaminantes. De fato, foi relatado que o armazenamento por 24 horas em temperatura ambiente resulta na redução da produção de linfócitos, na alteração da expressão dos marcadores de superfície e na redução da resposta à estimulação mitogênica 5,7,8. Remoção de células mortas: as células mortas são removidas durante o isolamento celular usando Ficoll-Paque PLUS9,10,58.
Densidade e temperatura: a temperatura na qual as separações de gradiente de densidade são realizadas é naturalmente afetada pela temperatura ambiente, pela temperatura da centrífuga, pela temperatura do meio de gradiente de densidade e pela temperatura da amostra líquida. Às vezes, também pode haver confusão em relação ao que se entende por temperatura ambiente (por exemplo, na Europa pode ser 20 °C e na América do Norte > 20 °C). Sabe-se que as densidades dos produtos Ficoll-Paque diminuem com o aumento da temperatura. Por exemplo, o Ficoll-Paque PREMIUM (1,077 g/ml) exibe uma densidade de 1,0772, 1,0767 e 1,0758 a 20 °C, 22 °C e 25 °C, respectivamente.
Amostras patológicas de sangue: o método padrão descrito acima foi desenvolvido para a purificação de células mononucleares do sangue periférico de doadores humanos normais e saudáveis. Resultados diferentes podem ser obtidos com amostras coletadas de doadores com infecções ou outras condições patológicas, como câncer (consulte Outras aplicações do Ficoll-Paque PLUS e do Ficoll-Paque PREMIUM, página 12).
Remoção de plaquetas: se for importante remover todas as plaquetas da fração de células mononucleares, pode ser aplicada uma segunda centrifugação em um gradiente de sacarose de 4% a 20% sobre Ficoll-Paque PLUS. Esse procedimento removerá efetivamente qualquer contaminação por plaquetas11. As plaquetas permanecerão na parte superior do gradiente de sacarose e as células mononucleares sedimentarão através do gradiente de sacarose até a parte superior da camada de Ficoll-Paque PLUS. Como alternativa, as plaquetas podem ser removidas por agregação com adenosina-5'-difosfato (ADP) antes de separar as células mononucleares12.
Solução de problemas de desempenho inadequado
Se usados de acordo com o procedimento padrão recomendado, pode-se esperar que o Ficoll-Paque PLUS e o Ficoll-Paque PREMIUM proporcionem um isolamento sem problemas de células mononucleares do sangue periférico humano com resultados como os mostrados na página 2. Como mencionado anteriormente, o Ficoll-Paque PREMIUM 1.073 e o Ficoll-Paque PREMIUM 1.084 levarão ao isolamento de preparações celulares com subconjuntos de células mononucleares de densidade ligeiramente diferente. No entanto, desvios em determinados parâmetros experimentais podem levar a resultados ruins, e o gráfico de solução de problemas apresentado aqui tem o objetivo de ajudar na rápida identificação e correção do problema que está causando a redução do desempenho.
Referências
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