Departamento de Microbiologia Instituto de Ciências Biológicas Universidade Federal de Minas Gerais http://www.icb.ufmg.br/mic/diaadia Hemaglutinação e Inibição da Hemaglutinação Introdução As reações de Hemaglutinação (HA) e de Inibição da Hemaglutinação (IHA) são métodos indiretos de, respectivamente, detecção e quantificação de vírus e de anticorpos específicos contra o vírus. Estes métodos se baseiam em um processo no qual as hemácias se agregam (aglutinação) devido a interação com determinados vírus. Os vírus capazes de causar a aglutinação de hemácias são chamados hemaglutinantes e o que confere a eles essa característica é a presença da glicoproteína Hemaglutinina na superfície da partícula viral. A hemaglutinina tem como receptor celular uma mucoproteína que contém radicais de ácido nacetlineuramínico (NANA), abundantes em hemácias e também em células do trato respiratório. Esta interação é observada no ensaio de reação de hemaglutinação pela formação de uma malha de hemácias devido à sedimentação difusa, enquanto que as hemácias que não sofreram aglutinação se depositam no fundo do poço na forma de um botão compacto. Para a realização da reação de Hemaglutinação (HA) as hemácias em suspensão são colocadas em contato com uma suspensão de vírus. Se a concentração de vírus for suficientemente alta, haverá formação de múltiplas pontes entre eles e as hemácias, que se depositarão de forma difusa. Como resultado temos o indicativo da presença do vírus e o título deste vírus em unidades hemaglutinantes. Já para a reação de Inibição da Hemaglutinação (IHA) partese do princípio que a infecção causada por um vírus hemaglutinante induz a produção de anticorpos específicos capazes de se ligar à hemaglutinina deste vírus, inibindo então a reação de hemaglutinação. Ensaios com diferentes objetivos podem ser realizados, como por exemplo a identificação de um agente viral a partir da reação com anticorpos conhecidos ou o diagnóstico de uma infecção a partir da reação com agentes virais conhecidos. Objetivos Após a realização desta prática, o aluno estará apto a fazer a qualificar e quantificar a capacidade de um vírus em causar hemaglutinação, além de determinar se há em um soro anticorpos capazes de inibir tal processo. Hemaglutinação e Inibição da Hemaglutinação http://www.icb.ufmg.br/mic/diaadia 1 Reação de HA Materiais • Solução de vírus; • Placas de plástico de 96 poços de fundo abaulado; • Soro fisiológico; • Pipetador automático e ponteira; • Suspensão de hemácias a 1%. Execução • Fazer uma diluição seriada na razao de dois da solução de vírus em solução, conforme a Figura 1, desprezando 0,1 mL da última. A câmara controle não deve receber a solução contendo o vírus. a solução salina solução de vírus solução de hemácias 1:2 1:4 1:8 1:16 c 1:32 1:64 Controle 1:32 1:64 Controle solução salina solução de vírus solução de hemácias b 1:2 1:4 1:8 1:16 Figura 1: Diluição seriada do vírus. Em (a) e (b) o esquema da diluição seriada. Em (c) uma foto do procedimento. Inicialmente preencha todos os poços a serem utilizados com 100µL de solução salina (a). Depois coloque 100µL da solução de vírus no primeiro poço, homogeneíze e então transfira para o poço seguinte. Repita o procedimento até o último poço e depois de homogeneizar, descarte 100µL (b). O procedimento deve ser realizado em placa de fundo redondo (c). • Agitar suavemente o frasco que contém a suspensão de hemácias a 1% e colocar 0,1 mL em todas as câmaras, a partir da câmara Controle (C). Hemaglutinação e Inibição da Hemaglutinação http://www.icb.ufmg.br/mic/diaadia 2 a b solução salina solução de vírus solução de hemácias 1:2 1:8 1:4 1:16 1:32 1:64 Controle Figura 2: da solução de hemácia. Em (a) a representação e em (b) uma foto do procedimento. Coloque 100µL da solução de hemácias em cada poço (a). • Agitar suavemente a placa para propiciar o contacto das partículas víricas com as hemácias; • Incubar as placas a 40°C por 3060 minutos para que as hemácias se depositem; a b Figura 3 :Padrão de depósito das hemácias. Em (a) a deposição em botão, quando não ocorre a hemaglutinação. Em (b) o lençol, formado devido a ocorrência da hemaglutinação. Leitura e Interpretação A formação de lençol ou membrana indica uma interação das células por pontes estabelecidas pelas partículas de vírus e a reação de hemaglutinação é positiva. A formação de um anel ou botão indica reação negativa. O título hemaglutinante do vírus é expresso pela maior diluição em que houve a aglutinação de maneira nítida e evidente. Resultados • Anote o padrão de depósito e o título hemaglutinante do vírus Tabela 1: Título hemaglutinante do vírus. Diluições Padrão de depósito 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 Controle Título Hemaglutinação e Inibição da Hemaglutinação http://www.icb.ufmg.br/mic/diaadia 3 a b Figura 4: Resultado da reação de hemaglutinação. Em (a) a foto e em (b) a representação esquemática. Reação positiva (formação de lençol) nos seis primeiros poços, que correspondem às diluições 1:2 , 1:4 , 1:8 , 1:16, 1:32 e 1:64. O último poço é o controle e apresenta reação negativa (formação de botão). O título hemaglutinante do vírus, neste teste, não pode ser determinado. Para que se possa encontrar o título devemos fazer outras diluições além da 1:64. Inibição da Reação de HA Materiais • Soro pareado; • Vírus parainfluenza 1 (diluição contendo 4 UHA); • Solução salina; • Hemácias a 1%; • Pipetador, ponteiras e placas de plástico de 10 câmaras. Execução • Fazer uma diluição seriada na razão de dois do soro coletado durante a fase aguda em solução salina, conforme a Figura 5, desprezando 0,1 mL da última. Preencher mais dois poços com 0,1mL de solução salina pra serem usados como controle de vírus e de hemácia. a soro solução salina solução de vírus solução de hemácias 1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64 1:128 1:256 Controle Controle Vírus Hemácia Hemaglutinação e Inibição da Hemaglutinação http://www.icb.ufmg.br/mic/diaadia 4 b soro solução salina solução de vírus solução de hemácias 1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64 1:128 1:256 Controle Controle Vírus Hemácia Figura 5: Diluição seriada do soro. Coloque 100µL de solução salina nos poços a serem utilizados (a). Coloque 100µL de soro no primeiro poço, homogeneíze e transfira 100µL para o próximo poço. Repita o processo até o poço 1:256, quando então devese desprezar 100uL. Aos dois poços reservados para o controle coloque apenas solução salina (b). • Repetir o processo com o soro coletado na fase convalescente; • Adicionar a solução de vírus às diluições dos soros e a um dos poços contendo apenas a solução salina, que será o controle de vírus (Figura 6). Incubar a temperatura ambiente por 10 minutos. soro solução salina solução de vírus solução de hemácias 1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64 1:128 1:256 Controle Controle Vírus Hemácia Figura 6: Adição da solução de vírus. Coloque 100µL da solução de vírus em cada poço contendo a diluição do soro e no poço do controle de vírus (CV). • Adicionar solução de hemácias aos poços contendo o soro, ao CV e ao poço contendo apenas solução salina, que será o controle de hemácias (Figura 7). Hemaglutinação e Inibição da Hemaglutinação http://www.icb.ufmg.br/mic/diaadia 5 soro solução salina solução de vírus solução de hemácias 1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64 1:128 1:256 Controle Controle Vírus Hemácia Figura 7: Adição de hemácias. Coloque 100µL da solução de hemácia em todos os poços, incluindo o controle de vírus e o controle de hemácias. • Agitar suavemente e manter a temperatura ambiente até haver a sedimentação/depósito das hemácias (30 min. a 60 min.). Fazer a leitura. Leitura e Interpretação Observar o padrão de depósito das hemácias no fundo das câmaras. No poço do controle de hemácias deve ser observada a formação do botão de hemácias, devido à sedimentação das células. Já no poço do controle de vírus deve ser observada a formação do lençol, devido à sedimentação difusa das células, característico da reação de hemaglutinação. A observação dessas características nos respectivos controles é um indicativo de que o teste está funcionando conforme o esperado e que os resultados são confiáveis. Resultados Anote o padrão de depósito e o título dos soros da fase aguda e da fase convalescente. Tabela 2: Titulação do soro da fase aguda. Diluições Padrão de depósito 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 Controle Título Tabela 3: Titulação do soro da fase convalescente. Diluições 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 Controle de Controle de vírus hemácia Padrão de depósito Título Hemaglutinação e Inibição da Hemaglutinação http://www.icb.ufmg.br/mic/diaadia 6 Na fase aguda (Figura8.a e b), apenas os dois primeiros poços, correspondentes às diluições 1:2 e 1:4, apresentaram a deposição de padrão botão resultante da inibição da hemaglutinação. Nos demais poços não houve a inibição da hemaglutinação, observado pela formação do lençol de hemácias. O título do anticorpo na fase aguda então foi de 4 unidades hemaglutinantes. Na fase convalescente (Figura8.c e d), os poços com as diluições de 1:2 a 1:64 apresentaram padrão de depósito da forma de botão, representando a inibição da hemaglutinação. Nos poços das diluições 1:128 e 1:256 o padrão de depósito foi o lençol, formado em decorrência da hemaglutinação. O título do anticorpo esta representado então pela última diluição na qual foi possível observar a inibição da hemaglutinação, 1:64. a b c d Figura 8: Resultado da reação de inibição da hemaglutinação do soro da fase aguda (a e b) e da fase convalescente (c e d). Em a e c a foto e em b e d a representação esquemática do resultado . Referências Bibliográficas MADIGAN, Michael T.; MARTNKO, John M.; PARKER, Jack. Microbiologia de Brock. 12 ed. Editora: Artmed. São Paulo 2010. TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L.; Microbiologia. 8a ed., Porto Alegre. Ed. Artmed, 2005. MURRAY, Patrick R; ROSENTHAL, Ken S; PFALLER, Michael A. Microbiologia médica. Rio de Janeiro Elsevier, 2010. ERICHSEN, Elza Santiago; VIANA, Luciana de Gouvêa; FARIA, Rosa Malena Delbone de; SANTOS, Silvana Maria Elói. Medicina laboratorial para o clínico. Belo Horizonte.COOPMED, 2009. Hemaglutinação e Inibição da Hemaglutinação http://www.icb.ufmg.br/mic/diaadia