Citometría de flujo

Qué es la citometría de flujo

La citometría de flujo es una modalidad de citometría en la que las células se analizan mientras fluyen en una corriente líquida. Su nombre combina tres raíces: del griego κύτος (kýtos, 'célula') y μέτρον (métron, 'medida'), más el sustantivo castellano «flujo», del latín fluxus ('corriente'). La traducción sería «medición de células en corriente».

La observación microscópica convencional evalúa células fijadas sobre un portaobjetos. La citometría de flujo, en cambio, trabaja con células vivas o fijadas pero siempre en suspensión, y el análisis resulta objetivo, reproducible y muy rápido. Esa velocidad es precisamente lo que le permite detectar poblaciones celulares muy escasas dentro de muestras heterogéneas, una capacidad que tiene consecuencias clínicas directas (por ejemplo, la medición de enfermedad mínima residual en leucemias).

Fundamento técnico

El principio operativo descansa en el enfoque hidrodinámico. La muestra, inyectada en una corriente de fluido envolvente (llamado sheath fluid), se estrecha hasta formar un hilo en el que las células circulan alineadas en fila india. Este alineamiento garantiza que cada célula pase individualmente por la zona de interrogación del láser.

Cuando la célula intercepta el haz, se producen dos fenómenos. Uno es la dispersión de luz: la dispersión frontal (forward scatter, FSC) se relaciona con el tamaño celular, y la dispersión lateral (side scatter, SSC) con la complejidad interna o granularidad del citoplasma. El otro fenómeno es la fluorescencia: si la célula ha sido marcada previamente con anticuerpos monoclonales conjugados a fluorocromos, cada fluorocromo emite luz a una longitud de onda característica al ser excitado por el láser. Combinando varios fluorocromos en un mismo tubo de muestra se pueden identificar múltiples marcadores en la misma célula. Los equipos más avanzados trabajan hoy con paneles de veinte o más colores simultáneamente.

Del separador de partículas al FACS: contexto histórico

En 1965, el físico Mack Fulwyler construyó en el Laboratorio Nacional de Los Álamos (Nuevo México) el primer separador de células basado en el principio de las gotas de tinta que Richard Sweet había descrito un año antes para la impresión por chorro de tinta. Fulwyler combinó esa tecnología de formación de gotas con un sensor de volumen tipo Coulter: las células en suspensión se fragmentaban en gotas individuales, cada gota podía recibir una carga eléctrica y ser desviada hacia un recipiente de recogida. Había nacido el primer clasificador celular.

Pocos años después, en 1968, Wolfgang Göhde desarrolló en la Universidad de Münster el primer citómetro basado en fluorescencia, comercializado por la empresa Partec. Leonard Herzenberg y su grupo en la Universidad de Stanford diseñaron a comienzos de la década de 1970 un clasificador que incorporaba la detección por fluorescencia, y acuñaron para él la sigla FACS (fluorescence-activated cell sorter, clasificador celular activado por fluorescencia). Becton Dickinson licenció esa tecnología y lanzó el FACS-1 en 1974, el primer equipo comercial de amplia difusión. Herzenberg recibió el Premio Kioto en 2006 por su contribución a la inmunología.

Aplicaciones clínicas principales

En hematología, la citometría de flujo es la herramienta de referencia para el inmunofenotipado de leucemias y linfomas. Permite identificar el linaje celular (mieloide, linfoide B, linfoide T) y el grado de maduración de las células neoplásicas, datos que condicionan la clasificación y el pronóstico. También se utiliza para el seguimiento de enfermedad mínima residual, porque puede detectar una célula anómala entre diez mil normales.

En inmunología, el recuento de subpoblaciones de linfocitos (CD4, CD8, NK) mediante citometría de flujo es un pilar del seguimiento de pacientes con infección por VIH y de la evaluación de inmunodeficiencias primarias. Fuera de la hematología, la técnica tiene aplicaciones en microbiología (sensibilidad a antibióticos), genética (análisis de ploidía y ciclo celular) y medicina transfusional.

Diferenciación con la citofluorometría y el FACS

La citofluorometría es, en rigor, un sinónimo de citometría de flujo. El término se empleó con frecuencia en las décadas de 1980 y 1990, pero su uso ha ido decayendo en favor de «citometría de flujo», que es hoy la denominación estándar en la literatura científica.

FACS designa una modalidad concreta de citometría de flujo que incluye la capacidad de separar físicamente las células de interés del resto de la muestra. No todos los citómetros pueden hacerlo: los analizadores miden y registran datos, pero no separan células. Los clasificadores (sorters), sí. La sigla FACS es una marca registrada de Becton Dickinson, aunque en la práctica se emplea con frecuencia de forma genérica para referirse a cualquier equipo con capacidad de clasificación.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre «citometría de flujo»?

De las raíces griegas κύτος (kýtos, 'célula') y μέτρον (métron, 'medida'), combinadas con el término «flujo» (del latín fluxus). Hace referencia a que las células se miden mientras fluyen en una corriente líquida.

¿Es lo mismo citometría de flujo que FACS?

Estrictamente, no. FACS es un tipo particular de citometría de flujo que, además de analizar las células, puede separarlas físicamente en poblaciones distintas. La sigla significa fluorescence-activated cell sorter. Muchos citómetros de flujo son solo analizadores, sin capacidad de clasificación celular.

¿Qué tipo de muestras se pueden analizar?

Sangre periférica, médula ósea, líquido cefalorraquídeo, lavado broncoalveolar, líquido pleural, biopsias de ganglios linfáticos disgregadas mecánicamente y prácticamente cualquier suspensión celular. El requisito es que las células estén en suspensión y pasen individualizadas por el citómetro.

¿Quién inventó el primer citómetro de flujo?

Mack Fulwyler, físico del Laboratorio Nacional de Los Álamos, construyó el primer clasificador de células por volumen en 1965. El primer dispositivo basado en fluorescencia fue obra de Wolfgang Göhde (Universidad de Münster, 1968). Leonard Herzenberg, en Stanford, desarrolló el FACS a comienzos de los años 70.

Referencias

1. Sociedad Española de Inmunología / British Society for Immunology. Citometría de flujo.
2. Los Alamos National Laboratory. Flow Cytometry History.
3. Universidad Autónoma de Madrid (SIdI). Laboratorio de Citometría de Flujo.
4. MedlinePlus en español. Hemograma completo.