PMCA para la detección de priones de alto rendimiento con el sonicador UIP400MTP
El sonicador para placas multipocillo UIP400MTP ofrece una potente solución para la preparación de muestras de alto rendimiento en la amplificación cíclica del plegamiento incorrecto de proteínas (PMCA). Al distribuir la energía uniformemente entre múltiples pocillos y mantener parámetros de sonicación precisos, este sistema permite procesar numerosas muestras simultáneamente con una reproducibilidad excepcional. Estas capacidades son fundamentales para optimizar la PMCA y detectar priones a bajas concentraciones en muestras biológicas complejas, como la saliva, donde los inhibidores del ensayo pueden enmascarar los resultados.
Las enfermedades priónicas, como la enfermedad de desgaste crónico (CWD) en cérvidos y la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (CJD) en humanos, son trastornos neurodegenerativos causados por proteínas priónicas mal plegadas (PrPSc). Estas enfermedades suelen presentar niveles bajos de priones infecciosos en fluidos corporales, como saliva, sangre y orina, lo que dificulta el diagnóstico y la investigación. La transmisión horizontal de la CWD mediante priones liberados en matrices ambientales tiene implicaciones especialmente importantes para la gestión de la fauna silvestre y la salud de los ecosistemas. Asimismo, en enfermedades como la de Creutzfeldt-Jakob, la amplificación fiable de proteínas priónicas mal plegadas a partir de muestras humanas es crucial para avanzar en el diagnóstico y comprender la progresión de la enfermedad.
Amplificación del plegamiento incorrecto de proteínas de alta eficiencia con el sonicador de alto rendimiento UIP400MTP
La aplicación de un protocolo de PMCA modificado permite superar la acción de los inhibidores habituales del ensayo (p. ej., las mucinas de la saliva) y lograr una alta sensibilidad en la detección de priones que, de otro modo, serían indetectables o darían resultados ambiguos con técnicas como la conversión inducida por agitación en tiempo real (RT-QuIC). Estos avances mejoran la detección de priones en diversas enfermedades y convierten la PMCA en una herramienta indispensable para la investigación y el diagnóstico de enfermedades priónicas. El sonicador para placas multipocillo UIP400MTP facilita la PMCA de alto rendimiento al sonicar numerosas muestras en microplacas (p. ej., placas de 6, 24 o 96 pocillos) o viales en una gradilla para tubos.
Protocolo de amplificación cíclica del plegamiento incorrecto de proteínas (PMCA) de alto rendimiento
El siguiente protocolo permite procesar eficientemente un gran número de muestras en condiciones exactamente iguales para obtener resultados de investigación sólidos.
Preparación de muestras
Material de partida:
Prepare las muestras mediante:
- La resuspensión de los sedimentos de extracción con sarkosyl en sustrato de PMCA.
- La adición directa de semillas priónicas a homogeneizados cerebrales o muestras de sangre.
Sustrato:
- Utilice un homogeneizado cerebral al 10% (wt/vol) preparado a partir de ratones transgénicos que sobreexpresen PrPC (p. ej., ratones Tg).
- Homogeneice el tejido cerebral en:
– 1× PBS.
– 150 mM NaCl.
– 1% Triton X-100. - Conserve el sustrato a -80ºC hasta su uso.
Preparación de las muestras en microplaca o tubos:
Tubos:
- Añada 90 μL de sustrato de homogeneizado cerebral e inocule con 10 μL de muestra (p. ej., sangre, homogeneizado cerebral o sedimento de sarkosyl).
- Coloque 3 perlas de Teflon (de 1,59-mm o 2,38-mm de diámetro) en cada tubo de 0,2 mL.
- Coloque los tubos en una gradilla compatible con el sonicador UIP400MTP.
Microplaca de 6 pocillos:
- Añada 5 mL de sustrato de homogeneizado cerebral e inocule con 500 μL de muestra por pocillo.
- Añada 3 perlas de Teflon a cada pocillo.
Procedimiento de PMCA
Colocación:
Coloque la gradilla para tubos o la microplaca de 6 pocillos en el sonicador UIP400MTP siguiendo las instrucciones del fabricante.
Programa de ciclos:
Realice 144 ciclos de PMCA de la siguiente manera:
- Incubación: 29 minutos y 30 segundos a 37 °C.
- Sonicación: 30 segundos al 60% de amplitud.
- Controle la temperatura: utilice el sensor de temperatura conectable para controlar la temperatura de las muestras y programe el UIP400MTP con una temperatura máxima de 48–50 °C.
Rondas posteriores:
Tras completar la primera ronda de 144 ciclos, transfiera una alícuota del material amplificado:
- Diluya 10 veces en sustrato fresco de homogeneizado cerebral de ratón transgénico.
- Realice 96 ciclos de PMCA en las rondas posteriores, manteniendo los mismos parámetros de sonicación.
- Continúe hasta completar el número de rondas deseado (habitualmente hasta 5).
Detección de PrPSc
- Digestión con proteinasa K:
– Trate las muestras con proteinasa K (50 μg/mL) a 37 °C durante 1 hora.
– Detenga la digestión añadiendo tampón de muestras con SDS y hirviendo durante 10 minutos. - Análisis mediante Western blot:
– Analice las muestras digeridas utilizando:
– Anticuerpos anti-PrP 6H4 o PRC1.
– Realice SDS-PAGE y transfiera a membranas de PVDF para la detección.
Procese más muestras para obtener resultados más sólidos
El sonicador para placas multipocillo UIP400MTP mejora significativamente la eficiencia y la escalabilidad de la amplificación cíclica del plegamiento incorrecto de proteínas (PMCA), al abordar el tiempo que tradicionalmente requiere este procedimiento. Al permitir el procesamiento simultáneo de hasta 96 muestras en una placa de 96 pocillos, el sistema agiliza los flujos de trabajo de PMCA y mantiene condiciones de sonicación precisas y uniformes en todos los pocillos. Esta capacidad de alto rendimiento minimiza la manipulación manual, reduce las etapas que requieren mucho trabajo y garantiza la reproducibilidad, lo que lo convierte en una herramienta indispensable para la investigación de priones. Tanto en la investigación de la enfermedad de desgaste crónico como de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, el UIP400MTP facilita estudios a gran escala con mayor eficiencia y permite a los investigadores satisfacer las exigencias de las aplicaciones diagnósticas y científicas modernas.
Bibliografía / Referencias
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Sonicador para microplacas UIP400MTP para PMCA de alto rendimiento
Preguntas frecuentes
¿Qué son los priones?
Los priones son proteínas mal plegadas capaces de inducir el plegamiento anómalo de proteínas celulares normales, especialmente en el cerebro. A diferencia de las bacterias o los virus, los priones carecen de ácidos nucleicos y se propagan mediante un mecanismo en el que actúan como molde de su propia conformación, lo que provoca enfermedades neurodegenerativas progresivas como la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob, la encefalopatía espongiforme bovina (enfermedad de las vacas locas) y la tembladera en ovejas. Su resistencia a los procesos de esterilización habituales pone de relieve su singular patogenicidad y plantea importantes dificultades en los ámbitos médico y de investigación.
¿Qué es la técnica de PMCA?
La amplificación cíclica del plegamiento incorrecto de proteínas (PMCA) es una técnica de laboratorio utilizada para amplificar proteínas priónicas mal plegadas (PrP^Sc) in vitro. Reproduce la conversión de la proteína priónica celular normal (PrP^C) en su forma infecciosa mal plegada (PrP^Sc), una característica distintiva de las enfermedades priónicas. El proceso comprende ciclos de incubación y sonicación para acelerar la agregación de PrP^Sc, lo que lo convierte en una potente herramienta para detectar niveles bajos de priones.
¿El plegamiento incorrecto de qué proteína causa la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob?
La enfermedad de Creutzfeldt-Jakob (CJD) está causada por el plegamiento incorrecto de la proteína priónica (PrP). La isoforma normal (PrPC) adopta una conformación anómala rica en láminas β (PrPSc) que se vuelve infecciosa y forma agregados amiloides en el cerebro, lo que provoca neurodegeneración.
¿Qué es la amplificación cíclica del plegamiento incorrecto de proteínas de priones infecciosos?
La amplificación cíclica del plegamiento incorrecto de proteínas (PMCA) es un método para amplificar la forma infecciosa de los priones (PrPSc) mediante la incubación repetida de PrPC normal con pequeñas cantidades de PrPSc. Durante cada ciclo, PrPSc cataliza el plegamiento incorrecto de PrPC, y la sonicación fragmenta los agregados, creando más sitios de nucleación. Esto reproduce la replicación priónica in vivo y permite detectar priones con alta sensibilidad en muestras biológicas.
¿Qué provoca el plegamiento incorrecto de PrP?
El plegamiento incorrecto de PrP hacia la forma patógena PrPSc puede desencadenarse por:
- El plegamiento incorrecto espontáneo en las enfermedades priónicas esporádicas.
- Mutaciones genéticas en el gen PRNP (p. ej., enfermedades priónicas familiares).
- La exposición a PrPSc infecciosa a través de alimentos contaminados, procedimientos médicos u otros medios.
- Factores ambientales o estructurales, como el pH, los iones metálicos o los cofactores, que desestabilizan PrPC.
¿Qué es la prueba RT-QuIC?
La conversión inducida por agitación en tiempo real (RT-QuIC) es un ensayo diagnóstico de alta sensibilidad para las enfermedades priónicas. Detecta PrPSc amplificando su capacidad para convertir PrPC recombinante en agregados mal plegados. La prueba utiliza la detección por fluorescencia de la formación de fibrillas amiloides, lo que la hace útil para diagnosticar enfermedades como la CJD en líquido cefalorraquídeo (CSF) u otros tejidos.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento, desde equipos de laboratorio hasta equipos de escala industrial.
