Estudio seriado de anticuerpos naturales antibanda 3 en enfermos con drepanocitosis / Natural band 3 antibodies follow up study in sickle cell anemia patients

Introducción: Se ha demostrado la participación de moléculas de adhesión, tanto en eritrocitos con hemoglobina SS, como en el endotelio vascular; así como factores plasmáticos en el fenómeno de vasoclusión en la drepanocitosis. La banda 3 se refiere a una familia de intercambiadores aniónicos presentes en la membrana de todas las células y organelos celulares, las que bajo ciertas condiciones se agregan en la superficie del eritrocito y son reconocidos por anticuerpos naturales como parte del mecanismo de eliminación de eritrocitos senescentes u oxidados. Objetivo: Evaluar la posible participación de los anticuerpos naturales antibanda 3 en el fenómeno oclusivo en la drepanocitosis. Métodos: Se realizó la determinación seriada de anticuerpos naturales antibanda 3 en 19 enfermos con drepanocitosis en diferentes estadios clínicos mediante un ensayo inmunoenzimático en microplacas acopladas con la proteína banda 3. Resultados: Se demostró una disminución significativa (p < 0.01) de anticuerpos naturales antibanda 3 en las muestras de los enfermos obtenidas en las fases de crisis vasoclusiva dolorosa, disminución que pudiera estar relacionada con un consumo elevado de estos en el proceso de eliminación de eritrocitos SS oxidados de la circulación sanguínea. Las muestras en estado basal se mantuvieron dentro de los límites normales. Conclusión: Los resultados sugieren la participación de los anticuerpos naturales antibanda 3 como elemento regulador de la no adhesión de los eritrocitos SS al endotelio vascular en esta enfermedad(AU)

Introduction : The involvement of adhesion molecules in erythrocytes with hemoglobin SS, in vascular endothelium and also plasma factors have been shown in the vasoocclusion phenomenon in sickle cell anemia (SCA). Band 3 refers to a family of anion exchangers present in the membrane of all cells and cellular organelles which under certain conditions cluster on the erythrocyte surface being recognized by natural antibodies as part of the mechanism of removal of senescent or oxidized erythrocytes. Objective : To evaluate the possible participation of natural anti band 3 antibodies in the occlusive phenomenon in SCA. Methods : A follow up study to determine the presence of natural band 3 antibodies in 19 patients with SCA in different clinical stages was performed using an enzyme immunoassay in microplates coupled with the band 3 protein. Results : Significant low levels (p<0.01) of natural band 3 antibodies were demonstrated in the samples of patients obtained in painful vasoocclusive crisis stages, decrease which may be related to a high consumption of antibodies in the process of removing oxidized SS erythrocytes from blood circulation. Steady state samples were within normal range. Conclusion: The results suggest the involvement of natural band 3 antibodies in the regulation of the adherence of SS erythrocytes to vascular endothelium in SCA(AU)

Fisiopatología de la vaso-oclusión en la drepanocitosis / Pathophysiology of the vaso-occlusion in the sickle cell anemia

La vaso-oclusión en la drepanocitosis es una característica única entre las anemias hemolíticas. La idea de que el eritrocito falciforme induce el proceso vaso-oclusivo ha sido desechada y no cabe duda que el fenómeno ocurre debido a la adhesión de los hematíes deformables menos densos (reticulocitos de stress) al endotelio vascular activado en las vénulas post-capilares, proceso en el que participan moléculas de adhesión celular (MAC) eritrocitarias y vasculares así como un conjunto de factores plasmáticos; la externalización de la fosfatidilserina, la acción de la trombina, la expresión de factor tisular asociada a alteraciones del mecanismo de transporte catiónico, conjuntamente con la formación de agregados de banda 3 constituyen un conjunto de elementos cruciales en la explicación fisiopatológica de la vaso-oclusión y su relación con diferentes opciones terapéuticas.

The vaso-occlusion in the sickle cell anemia is only characteristic in the haemolytic anemias. The idea that the falciform erythrocyte induces the vaso-occlusive process has been abolished and without doubt the event is produced by the adhesion of the low density deformed erythrocytes ( stress reticulocytes ) to the active vascular endothelium in post-capillary venule participating in the process molecules of cellular adhesion ( erythrocytic and vascular) as well as a group of plasma factors; the external phosphatidilserine , the thrombine action , the expression of tissue factor associated to the disorders of the cationic transportation mechanism as well as the aggregates (band 3) are crucial elements in the pathophysiological explanation of vaso-occlusion and its relation to different therapeutic options.

Ensayo inmunoenzimático para la determinación de anticuerpos naturales anti banda 3 / Immunoenzimatic assay to determine the natural anti-band 3 antibodies

Se estandarizó un método inmunoenzimático (ELISA) para la determinación de anticuerpos naturales anti banda 3 acoplando a placas Chemobond la proteína banda 3 obtenida a partir de la membrana de eritrocitos humanos mediante una combinación de cromatografía de intercambio aniónico y afinidad. Se emplearon 3 mg de la proteína banda 3 por pozo, lográndose un nivel de detección de 1 mg/mL de anticuerpo anti banda 3. Los resultados indican la utilidad del método para su empleo en la medición de los niveles de anticuerpos naturales anti banda 3 en pacientes con drepanocitosis, tanto en estado basal como en las crisis vasooclusivas dolorosas.

An immunoenzimatic assay (ELISA) was standardized to determine the natural anti-band 3 antibodies by coupling with Chemobond plates the band 3 protein obtained from the membrane of human erythrocytes by a combination of affinity and anion exchange chromatography. 3 g of band 3 protein per well were used. A level of detection of 1 g/mL of anti-band 3 antibody was achieved. The results showed the usefulness of the method to measure the levels of natural anti-band 3 antibodies in patients with drepanocytes, both in basal state and in the painful vasocclusive crises.

Anticuerpos naturales anti banda 3: Participan en el fenómeno de vasooclusión de la drepanocitosis / Natural anti-band 3 antibodies: Do they take part in the phenomenon of vasoocclusion drepanocytosis

Se determinó la presencia de anticuerpos naturales anti banda 3 mediante un ensayo inmunoenzimático en microplacas acopladas con la proteína banda 3 en 14 pacientes con drepanocitosis, 4 con crisis vasooclusiva dolorosa y 10 en estado basal. Se demostró una disminución significativa (p = 0,000005) de los niveles de los anticuerpos naturales anti banda 3 en el total de los pacientes al compararlos con los controles normales, lo que puede estar relacionado con un consumo elevado de estos en el proceso de aclaramiento de eritrocitos con hemoglobina SS oxidados o senescentes. No se demostró diferencia estadística entre el grupo de pacientes en estado basal y aquellos con crisis vasooclusiva dolorosa, lo cual sugiere la posibilidad de que no haya participación de los anticuerpos naturales anti banda 3 en la modulación del fenómeno oclusivo que se produce en esta enfermedad. Se recomienda el estudio longitudinal de un número mayor de pacientes, que permita profundizar en este aspecto.

The presence of natural anti-band 3 antibodies was determined by an immunoenzymatic assay in microplaques coupled with band 3 protein in 14 patients with drepanocytosis, 4 with painful vasoocclusive crisis and 10 in the basal state. It was proved a significant reduction (p = 0,000005) of the levels of natural anti-band 3 antibodies in all the patients on comparing them with the normal controls, which may be related to an elevated consumption of these in the clearance process of oxidized or senescent erythrocytes with hemoglobin SS. There was no statistical difference between the group of patients in the basal state and those with painful vasoocclusive crisis, which suggests that the natural anti-band 3 antibodies do not take part in the modulation of the occlusive phenomenon that is produced in this disease. The longitudinal study of a greater number of patients that allows to go deep into this apect is recommended.

Purificación de la proteína banda 3 de eritrocitos humanos (AE 1) / Purification of band 3 protein from human erythrocytes (AE 1)

Se purifica la proteína banda 3 a partir de membranas de eritrocitos humanos con rapidez y eficiencia, mediante una combinación de cromatografía de intercambio iónico en DEAE-celulosa y de afinidad mediante el empleo de una columna pCMB-Sepharose. La obtención de banda 3 permitirá investigar su posible participación en los fenómenos oclusivos en la drepanocitosis.

The band 3 protein is purified starting form the membranes of human erythrocytes with celerity and efficiency by a combination of DEAE-cellulose ion-exchange and affinity chromatography by using a pCMB-Sepharose column. The obtention of band 3 will allow to investigate its possible participation in the occlusive phenomena in drepanocytosis.

Purificación de anticuerpos naturales anti banda 3 de la clase IgG / Purification of natural anti-band 3 IgG antibodies

Se purificaron anticuerpos naturales anti banda 3 de la clase IgG mediante cromatografía de afinidad con un aceptable nivel de pureza, rapidez y eficiencia, a partir de una mezcla de inmunoglobulinas humanas de uso parenteral. La obtención de estos anticuerpos naturales anti banda 3 permitirá abordar estudios posteriores acerca de su posible participación y potencial terapéutico en el fenómeno de vasooclusión en la drepanocitosis.

Natural anti-band 3 IgG antibodies were purified by affinity chromatography with an acceptable level of purity, rapidity and efficiency, starting from a mixture of human immunoglobulins of paren teral use. The attainment of these natural anti-band 3 antibodies will allow further studies on their possible participation and therapuetic potential in the phenomenon of drepanocytosis vasoocclusion.

Polimorfismo del gen de la banda 3 eritrocítica en grupos étnicos de Costa Rica / Polymorphism of the erythrocyte band 3 gene (EPB3) in ethnic groups of Costa Rica

Band 3 (AE1) is one of the most abundant proteins in the membrane of the human erythrocyte. This protein works as an anionic CI - and HCO3- exchanger and it also functions as an anchor for several proteins of the erythrocyte's cytoesqueleton. Several mutations have been described and many polymorphic variants have been associated to hereditary spherocytosis. The identification of a genetic marker at position 5' of the AEl gene could be associated to several molecular defects of the erythrocyte. This genetic marker is a restriction fragment length polymorphism (RFLP) produced by restriction enzime Pst I. For this polymorphism a total of 216 individuals belonging to seven different populations were analyzed: one from the Central Valley, two African descendants (Lim6n and Guanacaste) and four Amerindians (Bribri, Cabecar, Maleku and Guaymi). The most frequent allele in the Amerindian population was no 1. No significant differences were found with respect to the Hardy-Weinberg equilibrium in six of the populations, although the Guaymi group does present significative differences.