Immunoistochimica: le applicazioni in medicina

L’immunoistochimica ha rappresentato negli ultimi decenni una tecnica fondamentale per la diagnosi di molte patologie, permettendo la classificazione delle neoplasie, la loro valutazione prognostica, l’individuazione di agenti infettivi, malattie metaboliche, o ancora lo studio dell’origine e della funzione di vari tipi cellulari. Quali sono le applicazioni in medicina dell’Immunoistochimica?

Preparazione dei campioni

Per applicare tale tecnica è necessario che il tessuto da esaminare sia stato correttamente prelevato (per esempio tramite biopsia) e soprattutto sottoposto a opportuni metodi di fissazione a seconda del tipo di campione. Tali procedure sono fondamentali per mantenere la morfologia del tessuto ed evitare che esso vada incontro ad alterazioni, consentendo di eseguire analisi attendibili anche a distanza di tempo. Per tale motivo si inserisce il materiale biologico all’interno di un mezzo liquido, come la formalina, oppure si utilizza il congelamento. Tuttavia, per consentire la penetrazione di tale materiale, è necessario che il tessuto venga prima privato della componente acquosa tramite disidratazione. Una volta che il campione è stato disidratato si prosegue con la diafanizzazione, in seguito si effettua l’inclusione in paraffina. A questo punto il campione può essere sezionato tramite uno strumento chiamato microtomo, attraverso il quale vengono realizzate delle sottili sezioni, infine si prepara il campione allestendo il vetrino, in modo tale che sia pronto per la microscopia.

In ordine, avremo:

  • Prelievo del campione
  • Fissazione
  • Disidratazione
  • Diafanizzazione
  • Inclusione
  • Taglio al microtomo
  • Allestimento del vetrino
  • Microscopia
Laboratorio di istologia della Fondazione IMC Centro Marino Internazionale
Sezioni seriate ottenute tramite taglio al microtomo. Fonte:

Il ruolo degli anticorpi

Una volta ottenute le varie sezioni del campione, queste ultime verranno apposte sui vetrini e potranno essere sottoposte a diverse metodiche. Ciò che caratterizza l’immunoistochimica è l’utilizzo di particolari anticorpi diretti contro un antigene, cioè la molecola oggetto di studio. Quest’ultima potrebbe essere rappresentata da una componente di un agente infettivo, da una proteina fisiologicamente prodotta nel tessuto, o ancora da molecole espresse conseguentemente ad una patologia neoplastica o metabolica. Per esempio, nel corso di un processo tumorale, le mutazioni cellulari causeranno la comparsa di caratteristiche anomale, normalmente assenti nel tessuto sano. L’anticorpo, invece, è una molecola proteica ottenuta in laboratorio proprio allo scopo di poter legare in modo specifico l’antigene che si vuole studiare, cioè la molecola della quale si vuole analizzare l’espressione nel tessuto: per tale motivo, viene definito “anticorpo monoclonale“.

Antigeni: tutto quello che devi sapere
Il legame tra antigene e anticorpo è specifico, come una chiave con la sua serratura. Fonte:

Tecnica diretta e indiretta

Le applicazioni in medicina dell’Immunoistochimica si distinguono principalmente in una metodica diretta e una indiretta. Nella metodica diretta l’anticorpo lega la molecola da ricercare e allo stesso tempo una sostanza che ne consente la visualizzazione, come un fluorocromo o un enzima. Il fluorocromo è una molecola che per le proprie caratteristiche rende fluorescente l’anticorpo messo in contatto con l’antigene. L’enzima, invece, sfrutta un meccanismo diverso, in quanto non è esso stesso fluorescente: aggiungendo particolari molecole si renderà la reazione visibile, in quanto l’enzima le scinderà in prodotti che resistuiscono un effetto luminoso. Nella metodica indiretta oltre all’anticorpo primario si applica un anticorpo secondario, in grado di legare il primo. L’anticorpo secondario, inoltre, legherà con sé la sostanza colorata, consentendo la reazione luminosa, che sarà più intensa.

An infographic that walks though how immunohistochemistry works as a technique to detect cancer.
Metodo indiretto. Fonte: 

Anatomia patologica

Le applicazioni in medicina dell’Immunoistochimica includono sicuramente il campo dell’anatomia patologica. Questa disciplina si occupa della diagnosi delle malattie umane attraverso l’esame morfologico e molecolare degli organi, dei tessuti e delle singole cellule. Spesso si pensa che l’esame istologico sia completo ed esaustivo ma in realtà, per scegliere la terapia più corretta, è necessario conoscere le caratteristiche molecolari e biologiche della neoplasia. Ad esempio, esistono dei marker utili a valutare la frazione di proliferazione cellulare, quindi la rapidità di crescita del tumore, come il Ki67. Questo marcatore si utilizza per la gestione dei tumori alla mammella, per esempio per scegliere se trattare il paziente con terapie conservative oppure con metodi più aggressivi come la chemioterapia. Un altro esempio è costituito dai tumori del polmone: un tempo essi venivano classificati, sulla base della loro morfologia, in tumori a piccole e grandi cellule. L’immunoistochimica ha successivamente consentito di distinguere vari sottotipi (carcinoma squamoso, adenocarcinoma) e soprattutto di elaborare terapie personalizzate per il paziente sulla base delle mutazioni riscontrate.

Carcinoma lobulare invasivo della mammella | MyPathologyReport.ca
La biopsia del nodulo alla mammella consente di prelevare parte di tessuto sano e di tessuto anomalo, per eseguire le analisi necessarie. Fonte:

Malattie infettive

L’immunoistochimica può essere utilizzata anche per la diagnosi di malattie infettive su campioni di tessuto. Ciò consente di accelerare le decisioni terapeutiche per la cura dei pazienti, soprattutto quando i microrganismi sono difficili da rilevare con le metodiche standard o quando l’esame colturale richiede molto tempo. La molecola target potrebbe essere un antigene espresso da un agente patogeno, come il Papillomavirus (HPV), un virus che si trasmette prevalentemente per via sessuale e che può determinare lo sviluppo di un tumore della cervice uterina. Allo stesso modo, tali anticorpi monoclonali possono essere diretti contro il DNA o l’RNA di un virus (epatite B e C) o di un batterio. Queste metodiche risultano particolarmente utili quando i microrganismi sono presenti in numero ridotto oppure non sono coltivabili con le classiche metodiche di microbiologia.

HPV Antibody (BSB-66) - Bio SB
Esempio di immunoistochimica su cellule della cervice uterina infettate da HPV. Fonte:

Bibliografia

                                                                                                                                                                                                                        Alessandra Napoli

Il ”nuovo” gruppo sanguigno Er: una scoperta iniziata nel 1982

Scoprire un nuovo gruppo sanguigno è importante perché, in questo modo, è possibile effettuare correttamente molte diagnosi. Il gruppo sanguigno più recentemente scoperto è stato quello denominato Er e gli studi su di esso hanno avuto inizio nel lontano 1982 a carico dei ricercatori dell’NHS Blood and Transplant e dell’Università di Bristol. 

Indice dei contenuti

  1. I gruppi sanguigni, gli antigeni e gli anticorpi
  2. Il  nuovo gruppo sanguigno
  3. Perché è importante distinguere i gruppi sanguigni?
  4. L’importanza della scoperta

I gruppi sanguigni, gli antigeni e gli anticorpi

I gruppi sanguigni sono delle componenti ereditarie e si identificano grazie agli antigeni presenti sulla superficie dei globuli rossi. Il Sistema AB0 è il più importante tra i 38 sistemi di gruppi sanguigni umani, ed è composto da quattro gruppi (A, B, AB, 0) a seconda che venga rilevato l’antigene A, il B, entrambi o nessuno.
Gli antigeni sono molecole riconosciute estranee dal nostro organismo. Esse provocano l’attivazione del sistema immunitario, con conseguente formazione di anticorpi destinati  al sangue o ai tessuti.
Gli anticorpi, detti anche immunoglobuline, sono invece delle proteine prodotte dai linfociti B nella loro forma matura di plasmacellule, in grado di combinarsi con una porzione dell’antigene, l’epitopo,  nel corso di una reazione immunitaria. Essi svolgono, infatti, una funzione protettiva nei confronti dell’organismo.

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Il nuovo gruppo sanguigno

La scoperta del gruppo Er  è dovuta a tre nuovi antigeni che non corrispondono a quelli che distinguono i quattro gruppi sanguigni già noti del sistema AB0.
Gli studi hanno avuto inizio quando, durante una gravidanza, due neonati morirono di morte cerebrale. La morte era causata, secondo i medici, da una incompatibilità tra il gruppo sanguigno della madre e quello, appunto, del neonato. Infatti, tale incompatibilità si verifica quando una madre Rh negativa partorisce un figlio Rh positivo come il padre.
Successivamente, il team di ricercatori dell’NHSBT del Regno Unito ha analizzato il sangue di 13 pazienti. Sono stati così identificati cinque varianti degli antigeni Er: Er a, Er b, Er 3, Er 4 e Er 5.
Sequenziando il codice genetico dei pazienti, il team è stato in grado di individuare il gene che codifica per le proteine della superficie cellulare.
Il gene preso in considerazione è il PIEZO1. Questo codifica per una proteina che aiuta le cellule a sentire le variazioni locali della pressione dei fluidi, in questo caso del flusso sanguigno. Ciò è necessario per aggiungere l’antigene Er alla superficie delle cellule ematiche.

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Perché è importante distinguere i gruppi sanguigni?

Quando i globuli rossi espongono sulla superficie della membrana degli antigeni che il nostro corpo ha classificato come non-self, il sistema immunitario si attiva, inviando anticorpi per segnalare la distribuzione delle cellule che contengono l’antigene sospetto.
In rari casi, può succedere che i tessuti del feto vengono riconosciuti come estranei dall’organismo della madre e, quindi, aggrediti. Gli anticorpi della classe G (IgG) che vengono prodotti passano attraverso la placenta, portando alla malattia emolitica nel neonato.

 

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L’importanza della scoperta

Alla luce della recente scoperta è difficile fare delle stime sulla frequenza delle varie versioni, ma sembrerebbe che l’isoforma più rara di Er sia Er b, mentre il Er 5 sembrerebbe quella più comune nelle popolazioni africane, dove darebbe un vantaggio nei confronti della malaria. Sebbene le informazioni sulle ultime tre versioni non sono approfondite, possiamo dire che lo studio ha messo in evidenzia il potenziale-antigenicità anche di proteine molto poco espresse e la loro rilevanza per la medicina trasfusionale.

Sofia Musca

Bibliografia

https://www.repubblica.it/salute/2022/10/11/news/scoperto_nuovo_gruppo_sanguigno-369513886/
https://www.rainews.it/articoli/2022/10/scoperto-un-nuovo-gruppo-sanguigno-si-chiama-er-b225ce8b-67ed-4c54-971f-6e9df949c227.html
https://www.vanityfair.it/article/er-e-stato-scoperto-un-nuovo-sistema-di-gruppi-sanguigni
https://www.pianetachimica.it/mol_mese/mol_mese_2018/07_Piezo1_Canale_Meccanosensibile/07_Piezo1_Canale_Meccanosensibile.htm
https://www.humanitas.it/enciclopedia/anatomia/sistema-immunitario-ematologico/gruppo-sanguigno/
https://www.wired.it/article/gruppi-sanguigni-nuovo-sistema-er-scoperta-utilita-clinica/