Cuantifique la fagocitosis con una facilidad y precisión sin igual

Supere los retos del análisis de la fagocitosis. La plataforma automatizada y basada en datos de Cytely ofrece una cuantificación robusta, información dinámica y captura de imágenes dirigida de alta resolución para su investigación en inmunología y biología celular.

El reto de medir la fagocitosis

La fagocitosis es un proceso celular fundamental, crucial para la defensa inmunitaria, la homeostasis tisular, el desarrollo y enfermedades como el cáncer. El proceso consta de varios pasos: el reconocimiento de la partícula diana a través de receptores (por ejemplo, receptores Fc, receptores del complemento, receptores scavenger), la señalización para activar la maquinaria de internalización, la formación de un fagosoma mediante protrusiones impulsadas por actina y, finalmente, la maduración hasta convertirse en un fagolisosoma para su degradación.

A pesar de su importancia, cuantificar la fagocitosis resulta notoriamente difícil con los métodos tradicionales. Los recuentos manuales requieren mucho tiempo, son subjetivos y presentan una reproducibilidad deficiente. La citometría de flujo, aunque ofrece un alto rendimiento, puede generar artefactos, tiene dificultades para diferenciar entre partículas unidas e internalizadas y rara vez aporta información cinética. Muchos métodos solo ofrecen instantáneas estáticas y pasan por alto la naturaleza dinámica del proceso. A menudo resulta difícil distinguir entre la asociación (unión) y la internalización real. Además, el software de análisis como ImageJ o CellProfiler suele requerir una experiencia y un tiempo considerables para configurar y validar flujos de análisis robustos, lo que complica aún más la cuantificación reproducible.

Cytely aborda estos retos implementando un flujo de trabajo Smart Microscopy totalmente automatizado. Este enfoque combina la adquisición inteligente de imágenes (separando los escaneos iniciales del seguimiento dirigido) con un sofisticado análisis en tiempo real para ofrecer información robusta, cuantitativa y dinámica sobre la fagocitosis con una intervención mínima del usuario.

El flujo de trabajo de fagocitosis de Cytely

A continuación se ilustra el flujo de trabajo típico para el análisis de la fagocitosis en Cytely:

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    Preparación y carga de la muestra

    Cultivo celular estándar en placas o portaobjetos apropiados. Configuración mínima requerida en la plataforma Cytely.

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    Inicio del experimento («Pulsar reproducir»)

    El usuario inicia el experimento y Cytely comienza el flujo de trabajo automatizado.

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    Escaneo inicial

    El sistema realiza un escaneo rápido (a menudo con menor resolución) del área de la muestra. La segmentación en tiempo real mediante aprendizaje automático identifica automáticamente los fagocitos y las partículas de presa. Las métricas iniciales, como el recuento celular, el recuento de presas y la asociación, se calculan de forma continua y se almacenan junto con las coordenadas.

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    Identificación de objetivos y activación de Smart Microscopy

    A partir de los datos cuantitativos y las características extraídas durante el escaneo inicial, el sistema (o el usuario a través de gráficos interactivos) identifica células o eventos que cumplen criterios predefinidos (por ejemplo, un nivel alto de captación, una morfología específica o un evento de englobamiento iniciado).

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    Smart Microscopy

    Cytely envía las coordenadas de los objetivos seleccionados de vuelta al microscopio, que luego se dirige automáticamente para adquirir datos de alta fidelidad únicamente de estos objetivos. Esto puede incluir imágenes de mayor aumento, secuencias time-lapse, Z-stacks confocales u otros modos de captura de imágenes.

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    Integración y visualización de datos

    Los datos de alta calidad de Smart Microscopy se vinculan automáticamente al contexto poblacional del escaneo inicial. Los gráficos interactivos (gráficos de dispersión, histogramas, cinéticas) y las galerías de imágenes se generan al instante. Los usuarios pueden explorar estos datos utilizando un gating similar al de la citometría de flujo sobre los gráficos de dispersión, con vistas vinculadas de las imágenes de células individuales y mapas generales.

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    Generación de informes

    Exportación con un solo clic de datos cuantitativos y figuras listas para publicar.

Características y ventajas clave para el análisis de la fagocitosis

Demostración de la segmentación fluida de células y presa en Cytely

Detección automática y precisa de células/presa

Cytely emplea aprendizaje automático avanzado para segmentar de forma robusta los fagocitos y las partículas de presa, incluso en cultivos densos o imágenes de bajo contraste, sin...

Exploración interactiva de datos y gating en Cytely para el análisis de la fagocitosis

Exploración y visualización interactiva de datos

Vaya más allá de los gráficos estáticos. Cytely permite una exploración similar a la citometría de flujo de imagen. Cree gráficos de dispersión, delimite subpoblaciones y visualice...

Cytely mejorando un microscopio con Data-Dependent Acquisition para la captura de imágenes dirigida

Captura de imágenes dirigida de alta fidelidad

Smart Microscopy es potente para la fagocitosis. Cytely selecciona automáticamente células específicas para obtener vídeos de alta resolución, Z-stacks o time-lapses, lo que...

Contexto poblacional mostrado con gating y análisis visual vinculado en Cytely

Contexto poblacional y reproducibilidad

Smart Microscopy sitúa los resultados detallados dentro del contexto de toda la población del escaneo inicial. El flujo de trabajo automatizado de Cytely minimiza el sesgo y...

Métricas clave de fagocitosis calculadas por Cytely

Cytely ofrece un conjunto completo de métricas calculadas automáticamente para cuantificar diversos aspectos de la fagocitosis, proporcionando información robusta y reproducible.

MétricaDescripciónCómo la calcula CytelyPor qué es valiosa
Recuento celularNúmero total de fagocitos en el área/muestra analizada.Recuento automático de fagocitos segmentados (basado en ML).Parámetro básico de normalización.
Recuento de presasNúmero total de partículas de presa en el área/muestra analizada.Recuento automático de partículas de presa segmentadas (basado en ML).Se utiliza para calcular el MOP.
Asociación (%)Porcentaje de fagocitos asociados con al menos una partícula de presa (definido como «asociación persistente»).Identifica el solapamiento/proximidad entre los fagocitos y la presa segmentados.Parámetro simple y medible, útil para la normalización y el análisis de dosis-respuesta.
Multiplicidad de Presa por Imagen (iMOP)Relación entre el total de partículas de presa y el total de fagocitos.Se calcula a partir de las células y la presa contadas automáticamente.Describe la concentración relativa de presa, un parámetro experimental crítico.
MOP50El MOP necesario para que el 50 % de los fagocitos presente una asociación persistente.Se determina a partir de la curva de dosis-respuesta de Asociación frente a MOP.Se utiliza para normalizar las variaciones experimentales, aumentando la robustez y la sensibilidad en las comparaciones.
Presa por fagocitoNúmero promedio y distribución de las partículas de presa asociadas a/internalizadas por cada fagocito individual.Cuenta el número de partículas de presa segmentadas dentro de/cerca de cada fagocito segmentado.Aporta información sobre la eficiencia de captación y la heterogeneidad dentro de la población de fagocitos.
Puntuación de fagocitosisSe calcula como (Porcentaje de células positivas) × (Intensidad de Fluorescencia Mediana - MFI) / constante.Combina los datos de asociación (% de positivas) con la medición de intensidad (MFI) de cada célula.Métrica robusta que integra tanto la fracción de células activas como la cantidad de captación por célula, útil para la normalización y las comparaciones.
Área de Presa InternalizadaÁrea total de las partículas de presa situadas en el interior de los fagocitos.Mide el área de los objetos de presa segmentados que se solapan con la segmentación de los fagocitos.Permite filtrar y analizar en función de la cantidad de material realmente internalizado.

Recursos e información adicional

Resumen visual del artículo de Data-Driven Microscopy

Base científica: Data-Driven Microscopy

Cell Rep Methods. 2023 Mar 6;3(3):100419. doi: 10.1016/j.crmeth.2023.100419.

Data-driven microscopy allows for automated context-specific acquisition of high-fidelity image data.

Oscar André, Johannes Kumra Ahnlide, Nils Norlin, Vinay Swaminathan, Pontus Nordenfelt.

Leer el artículo completo (PMC10088093)