p Figura 1. A) Os esplenócitos foram isolados de baços de camundongos, e as células T e B foram separadas usando separação magnética de células ativadas (MACS). As células foram subsequentemente plaqueadas em 384 poços e mais de 10, 000 moléculas fluorescentes diferentes foram selecionadas usando DOFLA. B) A imagem do microscópio de fluorescência mostra que o CDgB cora as células B, mas não as células T. C) Gráfico de citometria de fluxo de fluorescência de CDgB vs SSC entre as populações de células T e B. Crédito:Institute for Basic Science
p O sangue humano contém vários componentes diferentes, incluindo plasma, glóbulos vermelhos (RBCs), glóbulos brancos (WBCs), e plaquetas. Entre estes, WBCs são divididos em várias subcategorias, cada uma com funções e características exclusivas, como linfócitos, monócitos, neutrófilos, e outros. Os linfócitos são subdivididos em linfócitos T, Linfócitos B, e células NK. Distinguir e separar diferentes tipos dessas células é muito importante na realização de estudos no campo da imunologia. p A discriminação de diferentes tipos de células imunes é normalmente feita por citometria de fluxo e classificação de células ativadas por fluorescência (FACS), que pode identificar populações distintas de células de acordo com seu tamanho, granularidade, e fluorescência. Embora o tamanho e a granularidade por si só não possam distinguir células com parâmetros físicos semelhantes, diferentes tipos de células imunes exibem uma combinação distinta de receptores imunes nas superfícies das células. Por exemplo, os linfócitos T e linfócitos B expressam CD3 e CD19, respectivamente. Portanto, A identificação fluorescente de células imunes depende da coloração das células usando vários anticorpos contra diferentes receptores. Há muito tempo se pensa que era impossível distinguir diferentes tipos de células do sistema imunológico sem usar esses anticorpos.
p Contudo, pesquisa inovadora realizada pelos cientistas do Center for Self-assembly and Complexity do Institute for Basic Science, Coreia do Sul, pode apenas ter mudado isso. Os pesquisadores empregaram uma abordagem de biblioteca de fluorescência orientada para diversidade (DOFLA) para rastrear mais de 10, 000 diferentes moléculas fluorescentes usando os linfócitos B e T separados do baço de camundongos. Disto, eles conseguiram descobrir uma nova sonda fluorescente que pode discriminar os linfócitos B dos linfócitos T sem os anticorpos que visam o receptor celular.
p Figura 2. A) Estrutura da molécula de CDgB. B) CDgB livre não ligado forma agregados em solução, que se dissocia quando se ligam às membranas lipídicas. Crédito:Institute for Basic Science
p Os pesquisadores chamaram a nova sonda de CDgB, que significa Composto de Designação verde para linfócitos B. CDgB é uma molécula lipofílica que contém um componente fluorescente ligado a uma cadeia de hidrocarboneto. Como o CDgB contém um grupo fluorescente polar e uma cauda de hidrocarboneto, isso significa que as moléculas de corante CDgB livres não ligadas formam agregados semelhantes a micelas na solução e exibem um baixo nível de fluorescência de fundo. Quando eles se ligam às superfícies das células, Contudo, os agregados se dissociam e causam um pico nos sinais de fluorescência. Além disso, a natureza lipofílica do corante significa que o corante não se liga a uma proteína alvo, e, em vez disso, localiza-se diretamente na estrutura da membrana lipídica. De acordo com os pesquisadores, este foi "o primeiro exemplo a relatar esse tipo de mecanismo de distinção celular".
p Figura 3. A) Diferença na composição lipídica da membrana entre células B e células T. B) O CDgB cora seletivamente as membranas lipídicas das células B que possuem um comprimento de cadeia PC mais curto e uma porcentagem menor de colesterol. C) CDgB mostra maior fluorescência em células B imaturas (CDgB ++) do que em células B maduras (CDgB +) ou outros linfócitos (CDgB-). Crédito:Institute for Basic Science
p O CDgB é capaz de direcionar seletivamente as membranas celulares dos linfócitos B sobre os linfócitos T ou células NK. Os pesquisadores procuraram otimizar a seletividade do CDgB testando diferentes derivados das moléculas com vários comprimentos de cadeia de hidrocarbonetos de 4 a 20 carbonos. Verificou-se que os derivados de CDgB com 14 a 18 carbonos apresentaram a maior seletividade para os linfócitos B, com C18 mostrando os melhores resultados. Tornou-se mais difícil distinguir as células por fluorescência quando o comprimento do carbono foi aumentado além de 20. O fato de o comprimento do carbono ser importante na seletividade sugeriu que o mecanismo era dependente da diferença nas estruturas da membrana entre os linfócitos B e T.
p Os pesquisadores elucidaram ainda mais esse mecanismo realizando análises lipidômicas das membranas das células B e T. Fosfatidilcolina (PC) compreende a maioria (> 60%) dos fosfolipídios da membrana de ambos os linfócitos B e T. Verificou-se que os linfócitos B em geral tinham PCs mais curtos do que os linfócitos T. Além disso, o conteúdo de colesterol da membrana nos linfócitos T era cerca de duas vezes maior do que nos linfócitos B. Esses fatores dão aos linfócitos B uma membrana celular mais "flexível", que se pensava ser um fator crucial que explica por que as moléculas de CDgB se ligam mais prontamente às membranas celulares dos linfócitos B do que às dos linfócitos T. Mesmo entre os linfócitos B, verificou-se que a força da fluorescência era diferente com base na maturidade da célula. Os progenitores de células B e células B imaturas emitiram sinais de fluorescência muito mais brilhantes do que células B maduras, o que é provavelmente devido à maior flexibilidade da membrana nas células imaturas.
p Os pesquisadores, além disso, concluíram que este novo mecanismo de distinção de células vivas orientadas por lipídios (LOLD) pode complementar o mecanismo de distinção de células existente para melhorar nossa capacidade de distinguir tipos específicos de células de misturas complicadas de células diferentes. Esta pesquisa foi publicada no
Jornal da American Chemical Society .