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Aportes del laboratorio al diagnostico y evaluación de progreso de amiloidosis de cadena liviana Marina Ramírez Alvarado Clínica Mayo Rochester, MN, EEUU 23 de agosto del 2017

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Page 1: diagnostico y evaluación de progreso de amiloidosis de ... · Paciente AL-ex11-Hombre de 66 años. Amiloidosis renal Creatinina 1.7 mg/dL, Proteinuria 8.6 g/d, Inmuno fijación en

Aportes del laboratorio al

diagnostico y evaluación de

progreso de amiloidosis de cadena

liviana

Marina Ramírez Alvarado

Clínica Mayo

Rochester, MN, EEUU

23 de agosto del 2017

Page 2: diagnostico y evaluación de progreso de amiloidosis de ... · Paciente AL-ex11-Hombre de 66 años. Amiloidosis renal Creatinina 1.7 mg/dL, Proteinuria 8.6 g/d, Inmuno fijación en

• Avances de la ultima década en el diagnostico de

amiloidosis sistémica

• Contribuciones del laboratorio de investigación en

el diagnostico y seguimiento de amiloidosis

sistémica

• Exosomas urinarios

• Uso de espectrometría de masas en el estudio de

exosomas urinarios para definir tratamiento

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Amiloidosis

de cadena

liviana

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• Micro disección de depósitos amiloide (Congo rojo positivos)-tres micro disecciones de 60,000 mm2

• Desnaturalización de proteínas y eliminación de los enlaces de reticulacion

• Reducción de puentes disulfuro

• Digestión de Proteinas usando tripsina

• Péptidos trípticos son inyectados en un cromatógrafo de líquidos.

• Ionización de electro espray seguida de espectrometría de masas de alta resolución

• Los espectros de masas son compilados y comparados con bases de datos

• Identificación de proteínas

• Identificación del tipo de amiloide

Identificación del tipo de amiloide a partir de especímenes

fijados con formalina en parafina

Muchtar et al., Acta Hematol 2016

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Mills et al., Methods 2015

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Espectrometría de masas de cadenas livianas intactas usando el método

miRAMM (monoclonal immunoglobulin rapid accurate molecular mass)

Mills et al., Methods 2015

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El método miRAMM aumenta la sensibilidad del

diagnostico al poder detectar bajas concentraciones

Mills et al., Methods 2015

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Barnidge et al., J Proteome Research 2014

Las cadenas livianas intactas kappa y lambda

presentan distribuciones de masas distintas

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Barnidge et al., J Proteome Research 2014

El método miRAMM permite distinguir entre muestras de

suero de pacientes con enfermedades asociadas con

producción de inmunoglobulinas e individuos sanos

clonas

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Suero de paciente

con mieloma múltiple

Dilución 1/1000

Suero de paciente

con mieloma multiple

miRAMM aumenta la sensibilidad del ensayo clínico

en pacientes con trastornos asociados con cadena

liviana

Mills et al., Methods 2015

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Exosomas son vesículas con

membrana que se originan en el

cuerpo multivesicular (MVB)

formando parte de los

mecanismos de exocitosis en las

celulas

diámetro: 50-150 nm

CD63, CD81 +

Microvesiculas son vesículas

que forman parte de las zonas de

balsas lipídicas (lipid raft)

Diametro:100-1000 nm

Annexin V +

Cuerpos apoptoticos son

vesículas provenientes de la

desintegración de células

apoptóticas. Contienen material

genetico rodeado de pedazos de

membrana celular

500-2000 nm

Thrombospondin, C3b +

Los exosomas son miembros de una

familia de vesículas extracelulares (EVs).

Los EVs son caracterizados por su tamaño

y su origen celular. Su función es la de

comunicar señales entre células y

transferir información entre células.

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Adipocitos

Fluido Amniótico

Humor acuoso

Ascitos

Astrocitos

Células limfoblastoides B

Células B

Células basofílicas leucémicas

Células cancerígenas de la vejiga

Células cancerígenas del cerebro

Células cancerígenas de mama

Leche materna

Fluido broncoalveolar

Células cancerígenas del colon

Neuronas corticales

Células dendríticas

Fibroblastos embriónicos

Células del endotelio

Células epiteliales

fibroblastos

Fluido folicular

Células de glioblastoma

Células del glioma

Células de carcinoma hepatocelular

Hepatocitos

Células epiteliales del intestino

Queratinocitos

Células cancerígenas del hígado

Células cancerígenas del pulmón

Macrófagos

Ascitos malignos

Efusiones pleurales malignas

adenocarcinoma mamario

mastocitos

Células de meduloblastoma

Células de melanoma

Células madre mesénquimas

Células de mesotelioma

Microglia

Leche

Células de neuroglia

Células cancerosas nasofaríngeas

Células de carcinoma

Células del tallo neural

Células de neuroblastoma

Células neuronales

Oligodendrocitos

Células de cáncer de ovario

Células de cancer pancreático

Células de páncreas

Plasma

Plaquetas

Efusiones pleurales

Células de cáncer de próstata

Reticulocitos

Saliva

suero

Células de carcinoma escamoso

Células de cáncer de estomago

Fluido sinovial

Células de carcinoma sinovial

Células T

Células de tabernaculo.

Timo

Células Traqueobronquiales

trofoblastos

Mastitos cancerigenos

Orina

Fluidos y

células

humanos

que

contienen

o

producen

exosomas

Datos provenientes de Exocarta

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Exosomas urinarios La función de los exosomas urinarios no

es muy clara. La orina es un fluido que se

descarta. Es por eso que se propone que

los exosomas urinarios son instrumentos

de descartado de las células epiteliales de

la nefrona.

El proteoma y genoma de los exosomas

urinarios han sido compilados y

organizados en la siguiente base de datos:

http://exocarta.org/browse

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Los exosomas de orina pueden ser separados de acuerdo a su región de origen

Hogan et al., JASN 2009

Túbulos

renales

Ducto de

colección

renal

glomérulos

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Exosomas renales extraídos de orina de pacientes con

amiloidosis presentan características únicas en pacientes con

síntomas patológicos

Ramirez-Alvarado, et al., 2012 PLoS ONE

Observamos cambios en la densidad para los exosomas glomerulares

que contienen las especies oligoméricas de cadena liviana

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Ramirez-Alvarado et al., 2012 PLoS ONE

Los exosomas glomerulares presentan oligómeros de

cadena liviana en la superficie

Anticuerpo primario:

Anti cadena liviana

lambda

Anticuerpo

secundario contiene

una partícula de oro

Los oligómeros de

cadena liviana

explican

El cambio de

densidad en los

exosomas:

d=m/V,

Si aumenta el

volumen, se

reduce la densidad

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Enfermedad mínima

residual y

exosomas:

Mas allá de los

métodos

establecidos

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Paciente AL-ex11-Hombre de 66 años. Amiloidosis renal

Creatinina 1.7 mg/dL, Proteinuria 8.6 g/d, Inmuno fijación en suero negativa.

Proteína lambda positiva en orina durante el diagnostico inicial.

Cadena liviana libre en suero:

Lambda10.2 mg/dL

Kappa 2.35 mg/dL

Kappa:lambda=0.23 (intervalo normal: 0.26–1.65)

Después de la primera ronda de tratamiento:

Cadena liviana libre en suero:

Lambda 9.53 mg/dL

Kappa 6.38 mg/dL

Kappa:lambda=0.67

Proteinuria aumentó a 14.4 g/d y la creatinina a 3.0 mg/dL

Inmuno fijación negativa de orina.

Después del tercer tratamiento que fue suspendido por neuropatía, el paciente

presentó kappa:lambda 0.6992 y creatinina en el suero 6.3 mg/d

Paciente inicio diálisis con kappa:lambda 0.7245. La orina fue colectada para

análisis. El paciente murió después de 4 años en diálisis.

Ramirez-Alvarado et al., 2017 AJH

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Paciente Proteína

monoclonal

Electroforesis

inmuno

fijación

Cadena

liviana

involucrada

Kappa :

lambda Creatinina

(mg/dL)

Proteinuria

(g/d)

Cambio en

proteinuria

AL-ex1 1.3 IgGλ 13 0.7245 1.0 3370 n/a

C-ex5 n/a negativo n/a n/a 0.9 53 n/a

AL-ex11 negativo negativo 26.5 0.7245 7.3 3384 -61.20%

AL-ex13 negativo negativo 0.756 1.47 1.1 670 -91.60%

AL-ex11:

Respuesta

hematológica

Progresión de la

enfermedad en los

riñones Oligómeros de

cadena liviana en

los exosomas

glomerulares

MW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Ramirez-Alvarado et al., 2017 AJH

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Ramirez-Alvarado et al., 2017 AJH

Encontramos dos cadenas livianas en suero y en exosomas glomerulares

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Ramirez-Alvarado et al., 2017 AJH

La secuencia del cDNA y los péptidos de la reacción con

tripsina del deposito amiloide muestran una secuencia de

proteína con la masa molecular encontrada en suero y

exosomas en paciente AL-ex11

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Agradecimientos

El grupo de interés en

amiloide de la clínica Mayo

Angela Dispenzieri

Morie Gertz

Bob Kyle

Martha Grogan

Nelson Leung

Eli Muchtar

Tax Kourelis

Samih Nasr

Bob Bergen

David Murray

David Barnidge-TBS

Ben Madden

Surendra Dasari

Julie Vrana

Jason Theis

Carrie Schinstock

Fernando Cosio

Grupo de investigación

Shawna Cooper

Rebecca Rasmussen

Chris Dick

Marta Marin Argany

Victor Jiménez-Zepeda

Calgary

Chris Ward-KUMC

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Barnidge et al., J Proteome Research 2014

Algunas enfermedades inmunológicas presentan

una distribución alterada de las cadenas livianas

en miRAMM

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El método miRAMM ayuda a la evaluación de la

respuesta de los pacientes con enfermedades

asociadas con cadenas livianas

Barnidge et al., J Proteome Research 2014

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AL-ex13 Heme and

Organ response

No light chains were found on AL-ex13 EVs

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AL-ex11 behavior has been replicated with other AL amyloidosis urinary EVs

Ramirez-Alvarado, et al., 2017 AJH

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Ramirez-Alvarado, et al., 2012 PLoS ONE

Isolation and fractionation of urinary EVs