¿Qué es el cultivo celular? y sus aplicaciones

El cultivo celular es un método utilizado para cultivar, propagar y cultivar una gran cantidad de células en un plato. Las células pueden ser de origen mixto, heterogéneo, con diferentes tipos celulares en crecimiento, o pueden ser de tipo celular singular, a veces de origen clonal. El cultivo celular permite que las células crezcan fuera de su entorno natural y controlar las condiciones en las que crecen.

Las células crecen en un plato con medios y factores de crecimiento particulares para apoyar un crecimiento óptimo. Una vez que las células han consumido la mayor parte de los medios de comunicación y ocupado, por la proliferación, todo el espacio en el plato de cultivo, se consideran «confluentes».

Las células son entonces «pasadas», lo que las elimina de su plato confluente, las diluye en nuevos medios de crecimiento y las coloca a una baja densidad celular en un nuevo plato de cultivo. Esto permite que las células sigan expandiéndose y proliferando en condiciones óptimas de cultivo. La mayoría de las células tienen un tiempo finito durante el cual pueden crecer en cultivo debido a su vida celular determinada genéticamente.cultivo celular

Otras células comunes del cultivo celular han sido «transformadas», lo que las hace inmortales; continuarán propagándose infinitamente, dadas las condiciones óptimas de cultivo. Un tipo común de líneas celulares inmortales son las líneas celulares cancerosas como las células HeLa.

Los cultivos celulares también pueden ser adherentes o no adherentes en sus condiciones de cultivo. Los tipos de células adherentes como los fibroblastos o las células epiteliales se cultivan uniéndose a la superficie del plato de cultivo. Este tipo de células necesitan estar físicamente separadas de su superficie para poder pasar a través de ellas. Los tipos de células no adherentes, como las células linfoides, se cultivan en suspensión en un frasco de cultivo celular – normalmente no se adhieren a una superficie en su entorno nativo o en condiciones de cultivo.

Aplicaciones del cultivo celular

El cultivo celular se utiliza ampliamente en la investigación básica y clínica. Sirve como herramienta para la investigación en biología celular y molecular, donde los investigadores pueden probar medicamentos y condiciones de crecimiento, y realizar manipulaciones genéticas en las poblaciones celulares cultivadas.

El cultivo celular se puede utilizar para crear una fuente a gran escala de una población limitada de células que se encuentran in vivo, como las células madre. También se puede utilizar para crear una producción a gran escala de algún producto celular, como un anticuerpo o una proteína secretada.

El cultivo celular a menudo se considera un modelo in vitro (es decir, fuera del organismo vivo) para un estudio celular biológico nativo. Por ejemplo, las células epiteliales de la piel de un organismo pueden ser aisladas y preparadas para el cultivo celular; estas células pueden entonces ser traducidas o transformadas para sobreexpresar o reducir un gen epitelial de interés.aplicaciones del cultivo celular

Esto puede permitir al investigador probar los efectos del gen de interés sobre la morfología de la célula epitelial, la tasa de crecimiento, el comportamiento, etc., mientras que el mismo tipo de manipulación genética puede no ser posible in vivo (es decir, dentro del organismo vivo) o en un método específico de tipo celular tan controlado como el cultivo celular.

Protocolo de cultivo celular

Materiales necesarios para el cultivo celular:

  • Una fuente de células
  • Medios de crecimiento con nutrientes esenciales
  • Factores de crecimiento
  • Platos de cultivo apropiados para el tipo de célula
  • Incubadora de gas y temperatura regulada

Todas las etapas del protocolo deben intentarse en una campana de cultivo celular que se mantenga para la técnica aséptica a fin de evitar la contaminación.

Paso 1
Las células pueden aislarse de una fuente primaria, como un órgano o tejido de un organismo vivo, o de una fuente secundaria, como una línea celular congelada.

Paso 2
La solución de medios de crecimiento se prepara con factores de crecimiento apropiados para el tipo de célula (por ejemplo, factores de crecimiento epidérmico para las células epidérmicas, citoquinas para las células inmunitarias). El medio debe ser filtrado estéril y por lo general contiene antibióticos para prevenir la contaminación bacteriana del cultivo celular.

Paso 3
Estas celdas se cuentan si la cantidad aún no se conoce. El número conocido de células es peletizado y re-suspendido en el medio de crecimiento preparado. El volumen de resuspensión celular debe ser óptimo para el plato de cultivo y para la cantidad de células por plato (es decir, densidad celular).

Paso 4
La resuspensión celular se transfiere al plato de cultivo apropiado y se agita suavemente para crear una dispersión uniforme de las células en el plato.cultivos celulares

Paso 5
El plato se coloca en la incubadora con CO2 y O2, y la temperatura se ajusta adecuadamente a la línea o tipo de célula. Se permite que las células se adhieran (si son adherentes) y crezcan en los próximos dos días.

Paso 6
Se permite que las células crezcan de forma óptima y confluyan en los próximos días utilizando nuevos medios de comunicación de forma regular.

Paso 7
Cuando las células han alcanzado la confluencia, están listas para pasar. Esto se hace removiendo el medio de crecimiento y agregando un medio de disociación para que las células, si están adheridas al disco, se desprendan. Una vez desprendidas, las células son transferidas a un tubo donde serán peletizadas y lavadas varias veces. También se cuentan y generalmente se evalúan para determinar la cantidad de muerte celular. La nueva cantidad de células se vuelve a suspender y se diluye en medios de crecimiento recién preparados, como antes, para obtener la densidad celular adecuada. Esta suspensión de células se deposita en nuevos platos de cultivo y se deja crecer de nuevo hasta la confluencia.

El proceso puede continuar hasta que se haya alcanzado la cantidad deseada de células o pasajes.

Contaminación por cultivos celulares

La contaminación por cultivos celulares ocurre cuando las células se infectan con bacterias, micoplasma, levaduras y/o moho. El uso de la técnica aséptica es importante para prevenir este tipo de contaminación. Implica el uso de un ambiente de trabajo estéril en la medida de lo posible, como una campana de extracción celular designada que se desinfecta después de cada uso.

La campana se mantiene a menudo bajo luz ultravioleta cuando no se utiliza para evitar el crecimiento de microorganismos y se limpia regularmente con etanol al 70%. Además, los reactivos utilizados durante el cultivo celular, como el medio y los factores de crecimiento, deben mantenerse en condiciones estériles y manipularse con instrumentos y dispensadores estériles.

Alternativamente, la contaminación por cultivos celulares también puede producirse por fuentes no biológicas, como sustancias químicas, detergentes o endotoxinas, que aparecen en los medios o en los materiales utilizados para cultivar las células.