Desarrollo de un sistema microfluidico (lab-on-a-chip) accesible y de bajo costo para detección de células tumorales circulantes de cáncer de mama / Development of an accessible and low-cost micro-fluidic system (lab-on-a-chip) for detecting circulating breast cancer tumor cells

RESUMEN Objetivo: desarrollar un sistema microfluídico (lab-on-a-chip) para la detección de células tumorales circulantes de cáncer de mama (CTCs). Materiales y métodos: se diseñó el dispositivo en 3D y se fabricó usando fotolitografía suave y una cortadora láser. Se evaluó el funcionamiento del sistema y del arreglo magnético usando células Jurkat y células de cáncer de mama que poseen diferente expresión de los marcadores superficiales CD45 y EpCAM. Los anticuerpos contra los marcadores fueron unidos a perlas magnéticas. Adicionalmente se usaron nanopartículas de hierro para evaluar su atrapamiento. Resultados: las nanopartículas lograron atraparse de manera significativa en el área propuesta por el modelamiento de campos magnéticos. Las células tumorales marcadas con los anticuerpos magnéticos quedaron atrapadas. Conclusiones: se logró fabricar un lab-on-a-chip capaz de atrapar CTCs generando una excelente herramienta de diagnóstico y de análisis de la progresión de la enfermedad.

ABSTRACT Objective. to develop a microfluidic system (lab-on-a-chip) for detecting circulating breast cancer tumor cells. Materials and methods . the device was designed using 3D technology, and it was manufactures using soft photolithography and a laser cutting machine. The system performance and its magnetic settings were assessed using Jurkat cells and breast cancer cells that show different expression of CD45 and EpCAM surface markers. Antibodies against these markers were bound to magnetic pellets. Additionally, iron nanoparticles were used for assessing their entrapment. Results . nanoparticles were significantly trapped in the area set by magnetic field modeling. Tumor cells labeled with magnetic antibodies became trapped. Conclusions . we were able to manufacture a lab-on-a-chip system that is capable to trap circulating breast cancer tumor cells, which may become an excellent tool for diagnosis and follow-up for this condition.

Las células guardianes residentes de la piel y su papel en la respuesta inmune. Parte 1 / Cells resident guardians of the skin and its role in the immune response

La piel constituye la primera barrera del sistema inmune contra potenciales agentes patógenos y nocivos externos. Evidencia importante sugiere que las células inmunológicas requieren de funciones conjuntas con los queratinocitos, para alertar y ensamblar una respuesta inmune adecuada, que incluye la formación del sistema de alerta denominado inflamosoma. Adicionalmente, nuevos fenotipos funcionales de células presentadoras de antígenos (CPA) en la piel como las células dendríticas han demostrado tener gran importancia en ensamblar la respuesta inmune incluso mayor que las células T circulantes. La primera entrega de este artículo describe la funcionalidad de los queratinocitos y las células dendriticas en la piel, para en la segunda parte discriminar sus roles juntos a los linfocitos T y las fallas de la regulación durante las interacciones en la formaión del inflamosoma.

Human skin is the first shield which provides essential protection of the human body from injury and infection. Important evidence reinforces the importance of keratinocytes as sensors of danger through alert systems such as the inflammasome and key components in the appropriate immune response. In addition, newly identified antigen-presenting cells (APCs), as dendritic cells, have demonstrated to have a key role of assembling the immune response even major than circulating T cells in skin. The first part of this review focuses on dissecting the functional role of keratinocytes and dendritic cells in skin in order to, in the second part, analyze their roles and interactions together with the T lymphocytes during the inflammasome formation.

Melanocitos en vitíligo y melanoma: una lección entre autoinmunidad e inmunidad tumoral / Melanocytes in vitiligo and melanoma: a lesson between autoimmunity and tumor immunity

Clásicamente, el vitiligo ha sido definido como una enfermedad de la piel en la cual los melanocitos (MC) son erradicados de una epidermis lesionada por células T autorreactivas con la presencia de moléculas del sistema inmune y otros componentes no inmunológicos que resultan en la pérdida de pigmento y lesiones cutáneas en el paciente. Anteriormente, la ausencia y daño en los MC ha sido asociado a mayor riesgo de cáncer de piel incluyendo melanoma. Sin embargo, en vitiligo se ha identificado la presencia de melanocitos 'no pigmentados', similar a individuos albinos, que aparentemente confieren mayor resistencia para el desarrollo de melanoma en estas personas. Estos hechos aparentemente contradictorios se complican aún más cuando los antigenos de los MC reconocidos por el sistema inmune durante la respuesta autoinmune o en la inmunidad antitumoral son los mismos en ambas enfermedades. Un análisis de las similitudes y diferencias entre la respuesta inmune contra MC observada en vitiligo y su rol en la inmunidad tumoral observada en melanoma, podría llevar a entender mejor el rol de estas células y al futuro desarrollo de nuevas terapias para ambas enfermedades.

Classically, vitiligo has been defined as a skin disease in which melanocytes (MC) are eradicated from lesional epidermis by MC- reactive T cells, as well as other non-immune and immune components, resulting in disfiguring loss of pigmento Moreover, the absence 01' damage on MC has frequently been associated to a major risk to develop skin cancer including melanoma. However, patients with vitiligo have also shown 'non-pigmented' MC in epidermis similar to individuals with albinism, and these cells are apparently conferring resistance of developing melanoma. These seemingly contradictory facts are further complicated because, the MC antigens which are immunologically recognized are shared for both diseases producing fairly different results. An analysis of the similarities and differences between the autoimmunity observed in vitiligo and the tumour immunity observed in melanoma might lead to a better understanding of the MC roles and the development of new therapies for both diseases.

Mastocitos y basófilos y sus nuevas funciones en inmunología / Mast cells and basophils: its new functions in immunity

Los mastocitos y basófilos han demostrado tener múltiples funciones dentro del sistema inmune. Además de su clásico rol de respuesta inflamatoria en contra de alérgenos también se les ha visto participando en respuestas directas contra diversos agentes infecciosos. Diversas funciones in vivo de estas células han permanecido poco conocidas debido a la usencia de modelos animales que puedan investigar su desarrollo y su real importancia durante salud y enfermedad. Sin embargo, recientes estudios han podido caracterizar y aislar las células precursoras de estos linajes, y así entender nuevas funciones efectoras que eran desconocidas in vivo. Esta revisión brinda conceptos básicos e importantes del desarrollo y la acción efectora de estas células enfatizando conceptos inmunológicos necesarios para la comprensión de los mecanismos de enfermedad en diversos estados patológicos.

Mast cells and basophils have demonstrated to have both beneficial and detrimental functions for the immune system. Additionally to their classic role in pro-inflammatory responses to allergens, they are also involved directly in immunity against different pathogens. Because there are few anima/s models developed to investigate these cells in vivo, their functions during health and disease remain poorly understood. This review gives a short glance in the development and functional status of mast cells and basophils focusing on immunology concepts necessary to get a major understanding of the mechanisms of disease in different pathological states.

Angiogénesis pulmonar mediada por adenosina vía CXL1/CXCR2 / Via CXCL1/CXCR2 adenosine-mediated pulmonary angiogenesis

Introducción: La enfermedad pulmonar inflamatoria crónica tiene como característica común el proceso de angiogénesis patológica. Recientes trabajos han relacionado a la adenosina, una molécula de señalización, y quimioquinas como reguladores de este proceso, aunque la relación y asociación entre estos factores no ha sido muy investigada. Objetivo: Determinar el papel de la adenosina en la angiogénesis sostenida en procesos pulmonares inflamatorios crónicos. Diseño: Experimental. Lugar: Bioterio del Grupo de Investigación en Inmunología de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de San Agustín, Arequipa, Perú e Instituto de Investigaciones Biomédicas de la Universidad Nacional Autónoma de México. Material biológico: Ratones deficientes en adenosina deaminasa (ADA) de la cepa C57BL/6J. Métodos y procedimientos: Se evaluó la relación entre los niveles de adenosina en pulmón y la angiogénesis traqueal utilizando patrones morfométricos, además de la expresión de la quimioquina CXCL1 y su receptor mediante ensayos de PCR y Elisa. Principales medidas de resultados: Niveles de adenosina en pulmón, angiogénesis traqueal y expresión a CXCL1 y su receptor. Resultados: Se demostró un significativo incremento de angiogénesis relacionado a dosis elevadas de adenosina y una regresión importante del proceso al administrar ADA de reemplazo. Se encontró también niveles de CXCL1 elevados de manera dependiente a la adenosina, en los ratones deficientes. La neutralización in vivo del receptor de CXCL1 (mCXCR2) mostró una marcada inhibición de la acción angiogénica. Conclusión: Nuestros hallazgos sugieren que la adenosina juega un rol importante en la inducción de angiogénesis pulmonar vía CXCL1/CXCR2, en la enfermedad pulmonar crónica.

Introduction: Chronic lung disease's feature is pathological angiogenesis, a still little understood process in this and other diseases. Recently adenosine, a signaling molecule, and chemokines have been considered regulators of this process. Though, relationship between these factors has not been investigated. Objective: To determine the role of adenosine in the induction of angiogenesis during pulmonary chronic inflammation. Design: Experimental. Setting: Bioterio, Immunology Research Group, Facultad de Medicina, Universidad Nacional de San Agustin, Arequipa, Peru, and Biomedical Research Institute, Universidad Nacional Autonoma de Mexico. Biologic material: C57BL/6J adenosine deaminase (ADA)-deficient mice. Methods and interventions: By morphometric analysis we determined relationship between adenosine levels in lung and tracheal angiogenesis, and expression to CXCL1 and its receptor by PCR and Elisa assays. Main outcome measures: Lung adenosine levels, tracheal angiogenesis, and expression to CXCL1 and its receptor. Results: We demonstrated a significant increase of angiogenesis related to high doses of adenosine and an important inhibition of the process when we administered replacement ADA. In the ADA-deficient mice CXCL1 levels rose depending on adenosine levels. CXCL1 receptor (CXCR2) in vivo neutralization showed dramatic inhibition of angiogenic activity. Conclusions: Adenosine may play an important role, via CXCL1/CXCR2, in the induction of pulmonary angiogenesis in pulmonary chronic disease.