EXAMEN CULTIUS CELULARS - 23 MAYO 2023
Sesión 1 . INTRODUCCIÓN AL CULTIVO DE CÉLULAS ANIMALES
1.1 Concepto actual
Conjunto de técnicas que permiten el mantenimiento de las células “in vitro” en el laboratorio,
manteniendo al máximo sus propiedades fisiológicas, bioquímicas y genéticas.
Dependiendo del grado de preservación de la estructura del tejido o del órgano de origen, y de
su duración, hablamos de distintos tipos de cultivos: de órganos, explants, cultivos primarios o
secundarios, ...
Ventajas de los cultivos celulares:
- Control preciso y absoluto del ambiente. En un cultivo se pueden controlar todos los
factores del medio: fisicoquímicos (pH, temperatura, presión osmótica, concentración de
O2 y CO2, tensión superficial...), y fisiológicos (hormonas, factores de crecimiento,
densidad celular, ...).
- Caracterización y homogeneidad de la muestra. Las células en cultivo de una línea celular
son homogénicas, con morfología y composición uniformes. Se pueden obtener con
facilidad un número elevado de réplicas idénticas, superando así el grave problema de la
heterogeneidad de las muestras asociadas al uso de animales de experimentación.
- Estalvi de reactivos. Suponiendo un estalvi en la utilización de los reactivos o compuestos
a estudiar, ya que al realizarse los estudios en volúmenes pequeños y con una
disponibilidad directa de las células al cmpuesto a estudiar, las concentraciones
requeridas son mucho más pequeñas que en los estudios in vivo.
- Motivaciones éticas. La investigación biomédica supone el sacrificio cada año de muchos
miles de animales de experimentación. El cultivo celular no puede reemplazar siempre el
ensayo in vivo, pero es una alternativa válida en muchas situaciones.
Limitaciones de los cultivos celulares:
- Técnica muy sensible. El crecimiento de las células animales es mucho más lento que el
de los contaminantes más habituales, y además, debudo a que proceden de organismos
pluricelulares, las células son incapaces de crecer en ausencia de un mix completo de
nutrientes que simule el plasma o el líquido intersticial (medio de cultivo).
- Personal cualificado y de instrumentos específicos.
- Cantidad y coste. El coste de producción de 1 gramo de tejido en cultivo es más de 10
veces superior a lo obtenido en un animal.
- Inestabilidad genética, desdiferenciación y senescencia.
- Validez del modelo in vitro. Pérdida de la organización espacial tridimensional propia del
tejido; pérdida de las interacciones entre los diferentes tipos celulares, y entre las células
y la matriz extracelular; ausencia de los componentes sistémicos de regulación implicados
en la regulación de la homeostasis in vivo, especialmente los sistemas nervioso y
endocrino.
Aplicaciones “bio”:
- Terapias víricas. Replicación de virus (en sustitución de los animales) para la producción a
gran escala de vacunas, detección y aisalmiento de virus. Investigación básica de los
mecanismos de inección de organismos...
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Sesión 1 . INTRODUCCIÓN AL CULTIVO DE CÉLULAS ANIMALES
1.1 Concepto actual
Conjunto de técnicas que permiten el mantenimiento de las células “in vitro” en el laboratorio,
manteniendo al máximo sus propiedades fisiológicas, bioquímicas y genéticas.
Dependiendo del grado de preservación de la estructura del tejido o del órgano de origen, y de
su duración, hablamos de distintos tipos de cultivos: de órganos, explants, cultivos primarios o
secundarios, ...
Ventajas de los cultivos celulares:
- Control preciso y absoluto del ambiente. En un cultivo se pueden controlar todos los
factores del medio: fisicoquímicos (pH, temperatura, presión osmótica, concentración de
O2 y CO2, tensión superficial...), y fisiológicos (hormonas, factores de crecimiento,
densidad celular, ...).
- Caracterización y homogeneidad de la muestra. Las células en cultivo de una línea celular
son homogénicas, con morfología y composición uniformes. Se pueden obtener con
facilidad un número elevado de réplicas idénticas, superando así el grave problema de la
heterogeneidad de las muestras asociadas al uso de animales de experimentación.
- Estalvi de reactivos. Suponiendo un estalvi en la utilización de los reactivos o compuestos
a estudiar, ya que al realizarse los estudios en volúmenes pequeños y con una
disponibilidad directa de las células al cmpuesto a estudiar, las concentraciones
requeridas son mucho más pequeñas que en los estudios in vivo.
- Motivaciones éticas. La investigación biomédica supone el sacrificio cada año de muchos
miles de animales de experimentación. El cultivo celular no puede reemplazar siempre el
ensayo in vivo, pero es una alternativa válida en muchas situaciones.
Limitaciones de los cultivos celulares:
- Técnica muy sensible. El crecimiento de las células animales es mucho más lento que el
de los contaminantes más habituales, y además, debudo a que proceden de organismos
pluricelulares, las células son incapaces de crecer en ausencia de un mix completo de
nutrientes que simule el plasma o el líquido intersticial (medio de cultivo).
- Personal cualificado y de instrumentos específicos.
- Cantidad y coste. El coste de producción de 1 gramo de tejido en cultivo es más de 10
veces superior a lo obtenido en un animal.
- Inestabilidad genética, desdiferenciación y senescencia.
- Validez del modelo in vitro. Pérdida de la organización espacial tridimensional propia del
tejido; pérdida de las interacciones entre los diferentes tipos celulares, y entre las células
y la matriz extracelular; ausencia de los componentes sistémicos de regulación implicados
en la regulación de la homeostasis in vivo, especialmente los sistemas nervioso y
endocrino.
Aplicaciones “bio”:
- Terapias víricas. Replicación de virus (en sustitución de los animales) para la producción a
gran escala de vacunas, detección y aisalmiento de virus. Investigación básica de los
mecanismos de inección de organismos...
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- Terapias bioquímicas y biofarmacéuticas. Producción de proteínas con alto valor
terapéutico i/o comercial como anticuerpos, antígenos específicos, inmunoreguladores
(IF y IL), factores de crecimiento, enzimas, hormonas...
- Terapias génicas. Reprogramación de nuevo material empleando virus u otros vectores
como mensajeros (ya siendo mediante la extracción de células de un paciente con un gen
para su sustitución con la posterior reinserción al paciente de las células cultivadas y
reparadas; o bien introduciendo de forma directa el propio vector al paciente).
- Terapias celulares y tisulares. Incluyen procedimientos de aislamiento y expansión celular
con la posterior reintroducción de las propias células del individuo para abordar aquellas
enfermedades que requieran la regeneración de células dañadas o la sustitución de
tejidos y órganos (ingeniería tisular).
Áreas de investigación:
- Actividad intracelular: transcripción, síntesis proteica, metabolismo energético,
metabolismo de drogas, ciclo celular, diferenciación, apoptosis.
- Flujo intracelular: procesamiento del RNA, receptores hormonales, flujo de los
metabolitos, movilización del calcio, transducción de la señal, tráfico de membrana.
- Farmacología: acción de los fármacos, interacciones ligand-receptor, metabolismo del
fármaco, resistencia al fármaco.
- Productos celulares: proteómica, secreción, biotecnología, diseño de biorreactores,
recuperación del producto, procesamiento.
- Inmunología: epítopes de superficie, hibridomas, citocinas y señalización, inflamación.
- Genómica: análisis genético, transfección, infección, transformación, inmortalización,
senescencia.
- Ingeniería tisular: construcción de tejidos, matrices y estructuras, fuentes de células
madre, propagación, diferenciación.
- Toxicología: infección, citotoxicidad, mutagénesis, carcinogénesis, irritación, inflamación.
- Interacciones célula-célula: morfogénesis, control paracrino, cinética de proliferación,
cooperación metabólica, adhesión celular y motilidad, interacciones con la matriz.
1.2 Breve historia
El cultivo de tejidos se va a desarrollar a partir de los últimos años del siglo XIX, como una
continuación de las técnicas de embriología.
En 1878, Claude Bernard demuestra que el sistema fisiológico de un organismo podía ser
mantenido como un sistema vivo despu ́s de la muerte del organismo.
En 1885, Wilhem Roux concluye que el proceso de crecimiento específico, observado en el
mantenimiento de una porción de embrión del pollo en solución fisiológica tibia, sucede
independientemente de las otras partes del embrión.
Wilhelm: Pionero en la manipulación experimental de las células en desarrollo, durante las
primeras fases de la división, y en la investigación de los mecanismos que mueven el embrión
respecto a la gravedad. Defendió, frente a las contrarias teorías vitalistas de la época, que el
desarrollo embrionario era controlado por fuerzas internas que se manifestaban mediante
procesos físicos y químicos.
1907, el zoólogo americano Ross G. Harrison será el primer investigador que utilice técnicas in
vitro para el estudio de fenómenos in vivo, realizando cultivos de la médula espinal embrionaria
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terapéutico i/o comercial como anticuerpos, antígenos específicos, inmunoreguladores
(IF y IL), factores de crecimiento, enzimas, hormonas...
- Terapias génicas. Reprogramación de nuevo material empleando virus u otros vectores
como mensajeros (ya siendo mediante la extracción de células de un paciente con un gen
para su sustitución con la posterior reinserción al paciente de las células cultivadas y
reparadas; o bien introduciendo de forma directa el propio vector al paciente).
- Terapias celulares y tisulares. Incluyen procedimientos de aislamiento y expansión celular
con la posterior reintroducción de las propias células del individuo para abordar aquellas
enfermedades que requieran la regeneración de células dañadas o la sustitución de
tejidos y órganos (ingeniería tisular).
Áreas de investigación:
- Actividad intracelular: transcripción, síntesis proteica, metabolismo energético,
metabolismo de drogas, ciclo celular, diferenciación, apoptosis.
- Flujo intracelular: procesamiento del RNA, receptores hormonales, flujo de los
metabolitos, movilización del calcio, transducción de la señal, tráfico de membrana.
- Farmacología: acción de los fármacos, interacciones ligand-receptor, metabolismo del
fármaco, resistencia al fármaco.
- Productos celulares: proteómica, secreción, biotecnología, diseño de biorreactores,
recuperación del producto, procesamiento.
- Inmunología: epítopes de superficie, hibridomas, citocinas y señalización, inflamación.
- Genómica: análisis genético, transfección, infección, transformación, inmortalización,
senescencia.
- Ingeniería tisular: construcción de tejidos, matrices y estructuras, fuentes de células
madre, propagación, diferenciación.
- Toxicología: infección, citotoxicidad, mutagénesis, carcinogénesis, irritación, inflamación.
- Interacciones célula-célula: morfogénesis, control paracrino, cinética de proliferación,
cooperación metabólica, adhesión celular y motilidad, interacciones con la matriz.
1.2 Breve historia
El cultivo de tejidos se va a desarrollar a partir de los últimos años del siglo XIX, como una
continuación de las técnicas de embriología.
En 1878, Claude Bernard demuestra que el sistema fisiológico de un organismo podía ser
mantenido como un sistema vivo despu ́s de la muerte del organismo.
En 1885, Wilhem Roux concluye que el proceso de crecimiento específico, observado en el
mantenimiento de una porción de embrión del pollo en solución fisiológica tibia, sucede
independientemente de las otras partes del embrión.
Wilhelm: Pionero en la manipulación experimental de las células en desarrollo, durante las
primeras fases de la división, y en la investigación de los mecanismos que mueven el embrión
respecto a la gravedad. Defendió, frente a las contrarias teorías vitalistas de la época, que el
desarrollo embrionario era controlado por fuerzas internas que se manifestaban mediante
procesos físicos y químicos.
1907, el zoólogo americano Ross G. Harrison será el primer investigador que utilice técnicas in
vitro para el estudio de fenómenos in vivo, realizando cultivos de la médula espinal embrionaria
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de anfibios. Observa el crecimiento de los axones de los neuroblastos, y establece que el axón se
forma por expansión a partir del cuerpo neuronal y no por fusión de una cadena de células. Es
considerado el padre de los cultivos de tejidos.
La primera limitación para el establecimiento de cultivos era conseguir un medio nutritivo
adecuado. Montrose Burrows en 1910 empleará plasma de pollo para nutrir los explantes de
tejidos embrionarios de pollo, y con esto podrá observar el crecimiento del tejido nervioso,
corazón y piel.
Juntamente con Alexis Carrel, van a conseguir mantener explantes obtenidos a partir de perros,
gatos y conejos de indias, así como el crecimiento de tumores sólidos con plasmas
complementados con extractos de embrión.
En 1913, Alexis Carrel demuestra la posibilidad de mantener en cultivo células extraídas de un
animal, embrión de pollo, durante un periodo de tiempo superior al de la vida de este (van a
mantener en cultivo células de pollo durante 34 años). Gran parte del éxito en el mantenimiento
de los cultivos se debe al desarrollo del denominado pots de Carrel (los T-Flasks).
Rox y Jones, en 1916, emplean por primera vez extractos enriquecidos cn tripsina para disociar
las células de embriones de pollo, estableciendo el primer cultivo celular.
Además, uno de los mayores problemas que describen para el establecimiento de cultivos
celulares es la aparición de múltimples contaminaciones, por lo que van a desarrollar numerosos
métodos de manipulación en condiciones de asepsia, que todavía hoy en día se utilizan.
Entre los años 1920 y 1940 se van a desarrollar diferentes estrategias de obtención de cultivos y
de mantenimiento de las condiciones estériles, pero sin grandes avances. A partir de los años 40,
con el aislamiento de los primeros antibióticos, se van a desarrollar numerosas aplicaciones de
entre las que se pueden destacar:
- 1952. George Otto Gey. Establece la primera línea celular continua, las actualmente bien
conocidas células HeLa. El medio de cultivo utilizado era extremadamente complejo y
poco definido: plasma de pollo, extracto de embrión bovino y sérum de cordón umbilical
humano.
- 1955. Harry Eagle. Realiza la primera investigación sistemática de los requerimientos
nutritivos de las células en cultivo. Describe que las necesidades del cultivo de soluciones
corporales complejas (sérums, extractos,...) pueden ser satisfechas únicamente con el
1,1% de serum de caballo dializado en un medio definido de pequeñas moléculas
(aminoácidos, azúcares, ...).
- 1961. Hayflick y Moorhead. Utilizan por primera vez antibióticos para prevenir la
contaminación de los cultivos de fibroblastos. Pueden mantener estos cultivos durante
unos 12 pases, pero no conseguirán establecer líneas estables.
Idearon un experimento sencillo pero definitivo: crecer fibroblastos obtenidos a partir de
un feto masculino y cercanos a su límite proliferativo (ya conocido), y los mezcló en la
misma placa con fibroblastos frescos, procedentes de un feto femenino. Cultivo de
población mixta hasya que el cultivo masculino que había mantenido separado aparte sin
meclar (cultivo control) cesó por completo en su capacidad de división celular. Se
comprueba entonces cuál es el sexo de las células que mayoritariamente seguían
proliferando en la placa con mezcla, y encuentra que era prácticamente todo femenina.
Las células seguían manteniendo una memoria de su edad, independientemente de estar
mezcladas o no con células jóvenes. Límite de Hayflick: las células extraídas tienen una
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forma por expansión a partir del cuerpo neuronal y no por fusión de una cadena de células. Es
considerado el padre de los cultivos de tejidos.
La primera limitación para el establecimiento de cultivos era conseguir un medio nutritivo
adecuado. Montrose Burrows en 1910 empleará plasma de pollo para nutrir los explantes de
tejidos embrionarios de pollo, y con esto podrá observar el crecimiento del tejido nervioso,
corazón y piel.
Juntamente con Alexis Carrel, van a conseguir mantener explantes obtenidos a partir de perros,
gatos y conejos de indias, así como el crecimiento de tumores sólidos con plasmas
complementados con extractos de embrión.
En 1913, Alexis Carrel demuestra la posibilidad de mantener en cultivo células extraídas de un
animal, embrión de pollo, durante un periodo de tiempo superior al de la vida de este (van a
mantener en cultivo células de pollo durante 34 años). Gran parte del éxito en el mantenimiento
de los cultivos se debe al desarrollo del denominado pots de Carrel (los T-Flasks).
Rox y Jones, en 1916, emplean por primera vez extractos enriquecidos cn tripsina para disociar
las células de embriones de pollo, estableciendo el primer cultivo celular.
Además, uno de los mayores problemas que describen para el establecimiento de cultivos
celulares es la aparición de múltimples contaminaciones, por lo que van a desarrollar numerosos
métodos de manipulación en condiciones de asepsia, que todavía hoy en día se utilizan.
Entre los años 1920 y 1940 se van a desarrollar diferentes estrategias de obtención de cultivos y
de mantenimiento de las condiciones estériles, pero sin grandes avances. A partir de los años 40,
con el aislamiento de los primeros antibióticos, se van a desarrollar numerosas aplicaciones de
entre las que se pueden destacar:
- 1952. George Otto Gey. Establece la primera línea celular continua, las actualmente bien
conocidas células HeLa. El medio de cultivo utilizado era extremadamente complejo y
poco definido: plasma de pollo, extracto de embrión bovino y sérum de cordón umbilical
humano.
- 1955. Harry Eagle. Realiza la primera investigación sistemática de los requerimientos
nutritivos de las células en cultivo. Describe que las necesidades del cultivo de soluciones
corporales complejas (sérums, extractos,...) pueden ser satisfechas únicamente con el
1,1% de serum de caballo dializado en un medio definido de pequeñas moléculas
(aminoácidos, azúcares, ...).
- 1961. Hayflick y Moorhead. Utilizan por primera vez antibióticos para prevenir la
contaminación de los cultivos de fibroblastos. Pueden mantener estos cultivos durante
unos 12 pases, pero no conseguirán establecer líneas estables.
Idearon un experimento sencillo pero definitivo: crecer fibroblastos obtenidos a partir de
un feto masculino y cercanos a su límite proliferativo (ya conocido), y los mezcló en la
misma placa con fibroblastos frescos, procedentes de un feto femenino. Cultivo de
población mixta hasya que el cultivo masculino que había mantenido separado aparte sin
meclar (cultivo control) cesó por completo en su capacidad de división celular. Se
comprueba entonces cuál es el sexo de las células que mayoritariamente seguían
proliferando en la placa con mezcla, y encuentra que era prácticamente todo femenina.
Las células seguían manteniendo una memoria de su edad, independientemente de estar
mezcladas o no con células jóvenes. Límite de Hayflick: las células extraídas tienen una
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capacidad de proliferación limitada, y una vez alcanzado un límite en el número de
divisiones celulares programado, se paran y son incapaces de volver a dividirse.
- 1965. RG Ham introduce el primer medio definido libre de serum animal (free-serum
media) capaz de mantener algunas células de mamífero en cultivo de forma indefinida.
- 1969, G Augusti-Tocco y G Sato establecen la primera línea celular estable de
neuroblastoma aislando clones que establecen procesos nerviosos y que eran
eléctricamente excitables. Se comienzan a establecer las primeras líneas celulares
diferenciadas.
- 1974. Claude, Palada y Duve. Premio Nobel de Medicina por haber hecho posible la
mirada cercana a este mundo en miniatura que es la célula con sus estructuras
subcelulares y orgánulos con las primeras fotos de una célula intacta obtenidas mediante
un microscopio electrónico.
- 1975. Se consigue desarrollar con éxito un alínea celular de hibridoma para la producción
de anticuerpos monoclonales mediante la fusión celular de un mieloma y un linfocito de
tipo B.
Con este descubrimiento la importancia de los productos obtenidos a partir de células
animales crece espectacularmente dado su potencial para la obtención de un amplio
espectro de productos útiles en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. El
establecimiento de la tecnología de obtención de anticuerpos monoclonales hace que
ganen el Premio Nobel de Medicina en 1984.
Durante la década de los años 70, la investigación se enfoca hacia el desarrollo de técnicas y
protocolos experimentales como:
- Cultivos en suspensión.
- Inmovilización y encapsulación celular.
- Definición de los medios sin serum.
- Uso de antibióticos.
- Diseño de biorreactores para cultivar células a altas densidades (hollow-fiber).
En la década de los 80 y 90, se produce un cambio muy significativo en el mundo de la
Biotecnología: la aparición de las técnicas del DNA recombinante, la cual permite la introducción
de genes que codificaban proteínas animales de interés en el material genético de cualquier
organismo unicelular, por tal de expresarlos y obtener cantidades importantes de la proteína
deseada, como: la insulina, la somatotropina, antígenos virales o interferones.
En la década de los 90 y 2000, esta tecnología se encuentra totalmente consolidada y está dotada
con un gran potencial económico y social, cada vez más pronunciado, que se encuentra enfocado
al descubrimiento de nuevos productos biotecnológicos.
Ingeniería de tejidos: La aplicación de los principios y métodos de ingeniería y de las ciencias de
la vida con el objetivo del entendimiento fundamental de la relación estructura-función del tejido
normal y patológico de los mamíferos y el desarrollo de sustitutos biológicos para restablecer,
mantener o mejorar la función del tejido.
Biotecnología de tejidos: Conjunto de métodos que tienen como objetivo la elaboración y
reconstitución funcional de los tejidos biológicos a partir de sus elementos celulares y
extracelulares, para crear un modelo de tejido in vitro para poder testar fármacos y productos
cosméticos, evitando el uso de animales de experimentación.
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divisiones celulares programado, se paran y son incapaces de volver a dividirse.
- 1965. RG Ham introduce el primer medio definido libre de serum animal (free-serum
media) capaz de mantener algunas células de mamífero en cultivo de forma indefinida.
- 1969, G Augusti-Tocco y G Sato establecen la primera línea celular estable de
neuroblastoma aislando clones que establecen procesos nerviosos y que eran
eléctricamente excitables. Se comienzan a establecer las primeras líneas celulares
diferenciadas.
- 1974. Claude, Palada y Duve. Premio Nobel de Medicina por haber hecho posible la
mirada cercana a este mundo en miniatura que es la célula con sus estructuras
subcelulares y orgánulos con las primeras fotos de una célula intacta obtenidas mediante
un microscopio electrónico.
- 1975. Se consigue desarrollar con éxito un alínea celular de hibridoma para la producción
de anticuerpos monoclonales mediante la fusión celular de un mieloma y un linfocito de
tipo B.
Con este descubrimiento la importancia de los productos obtenidos a partir de células
animales crece espectacularmente dado su potencial para la obtención de un amplio
espectro de productos útiles en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. El
establecimiento de la tecnología de obtención de anticuerpos monoclonales hace que
ganen el Premio Nobel de Medicina en 1984.
Durante la década de los años 70, la investigación se enfoca hacia el desarrollo de técnicas y
protocolos experimentales como:
- Cultivos en suspensión.
- Inmovilización y encapsulación celular.
- Definición de los medios sin serum.
- Uso de antibióticos.
- Diseño de biorreactores para cultivar células a altas densidades (hollow-fiber).
En la década de los 80 y 90, se produce un cambio muy significativo en el mundo de la
Biotecnología: la aparición de las técnicas del DNA recombinante, la cual permite la introducción
de genes que codificaban proteínas animales de interés en el material genético de cualquier
organismo unicelular, por tal de expresarlos y obtener cantidades importantes de la proteína
deseada, como: la insulina, la somatotropina, antígenos virales o interferones.
En la década de los 90 y 2000, esta tecnología se encuentra totalmente consolidada y está dotada
con un gran potencial económico y social, cada vez más pronunciado, que se encuentra enfocado
al descubrimiento de nuevos productos biotecnológicos.
Ingeniería de tejidos: La aplicación de los principios y métodos de ingeniería y de las ciencias de
la vida con el objetivo del entendimiento fundamental de la relación estructura-función del tejido
normal y patológico de los mamíferos y el desarrollo de sustitutos biológicos para restablecer,
mantener o mejorar la función del tejido.
Biotecnología de tejidos: Conjunto de métodos que tienen como objetivo la elaboración y
reconstitución funcional de los tejidos biológicos a partir de sus elementos celulares y
extracelulares, para crear un modelo de tejido in vitro para poder testar fármacos y productos
cosméticos, evitando el uso de animales de experimentación.
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1.3 Tipos de Cultivos
Cultivos de órganos.
Estructura tridimensional de un tejido no disgregado que se cultiva y que retiene algunas o todas
las características histológicas del tejido in vivo.
Características:
- Se mantienen las funciones fisiológicas y la diferenciación celular.
- El crecimiento es muy lento y es necesario un órgano nuevo por cada experimento.
- Manipulación complicada.
Explantes o cultivo de tejidos.
Fragmentos de tejidos o de órganos que se adhieren a una superficie en la que proliferan las
células de la periferia.
Características:
- Se mantienen algunas funciones fisiológicas.
- La organización tisular se pierde.
Cultivos celulares.
Supone una disgregación celular ya sea por mediadores enzimáticos o mecánicos. La suspensión
celular se puede cultivar como una monocapa adherente o en suspensión en el medio de cultivo.
Este tipo de cultivo permite su propagación, aumentando notablemente la masa celular del cultivo
a lo largo de las diferentes generaciones.
Características:
- Se pierde la heterogeneidad celular de partida, la población se hace uniforme y
homogenica en el cultivo de aquellos tipos celulares que tienen superior tasa de
crecimiento.
- Desarrollo de líneas celulares inmortales pero se pierde la diferenciación celular.
En la actualidad, los cultivos celulares son los más empleados, fundamentalmente por la
posibilidad de propagación, así como por las ventajas en la cuantificación, caracterización y
reproductibilidad de las muestras.
El crecimiento en monocapa significa que las células se adhieren al sustrato, y de esta forma
inician la proliferación. Muchas líneas celulares son anclaje-dependientes, es decir, no inician la
proliferación hasta que no se hayan adherido al sustrato. Esta es la manera normal e proliferación
de la mayor parte de las células, con excepción de las células hematopoyéticas maduras.
Confluencia: Proporción de la placa que está cubierta por células. Es una estimación en el primer
vistazo. La confluencia óptima para pasar las células es del 70-80%. Si es menor de 30%, las células
estarán en fase de latencia y no se dividirán. Alrededor del 100% las células pueden entrar en fase
estacionaria y dejar de dividirse.
Cultivos histotípicos. Son cultivos de un solo tipo celular que se caracterizan por tener una elevada
densidad celular (tal y como sucede en los tejidos).
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Cultivos de órganos.
Estructura tridimensional de un tejido no disgregado que se cultiva y que retiene algunas o todas
las características histológicas del tejido in vivo.
Características:
- Se mantienen las funciones fisiológicas y la diferenciación celular.
- El crecimiento es muy lento y es necesario un órgano nuevo por cada experimento.
- Manipulación complicada.
Explantes o cultivo de tejidos.
Fragmentos de tejidos o de órganos que se adhieren a una superficie en la que proliferan las
células de la periferia.
Características:
- Se mantienen algunas funciones fisiológicas.
- La organización tisular se pierde.
Cultivos celulares.
Supone una disgregación celular ya sea por mediadores enzimáticos o mecánicos. La suspensión
celular se puede cultivar como una monocapa adherente o en suspensión en el medio de cultivo.
Este tipo de cultivo permite su propagación, aumentando notablemente la masa celular del cultivo
a lo largo de las diferentes generaciones.
Características:
- Se pierde la heterogeneidad celular de partida, la población se hace uniforme y
homogenica en el cultivo de aquellos tipos celulares que tienen superior tasa de
crecimiento.
- Desarrollo de líneas celulares inmortales pero se pierde la diferenciación celular.
En la actualidad, los cultivos celulares son los más empleados, fundamentalmente por la
posibilidad de propagación, así como por las ventajas en la cuantificación, caracterización y
reproductibilidad de las muestras.
El crecimiento en monocapa significa que las células se adhieren al sustrato, y de esta forma
inician la proliferación. Muchas líneas celulares son anclaje-dependientes, es decir, no inician la
proliferación hasta que no se hayan adherido al sustrato. Esta es la manera normal e proliferación
de la mayor parte de las células, con excepción de las células hematopoyéticas maduras.
Confluencia: Proporción de la placa que está cubierta por células. Es una estimación en el primer
vistazo. La confluencia óptima para pasar las células es del 70-80%. Si es menor de 30%, las células
estarán en fase de latencia y no se dividirán. Alrededor del 100% las células pueden entrar en fase
estacionaria y dejar de dividirse.
Cultivos histotípicos. Son cultivos de un solo tipo celular que se caracterizan por tener una elevada
densidad celular (tal y como sucede en los tejidos).
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Cultivos organotípicos. Constan de diversos tipos celulares que interaccionan entre sí de una
manera que intenta simular el tejido original (3D cell culture). El objetivo final de este tipo de
cultivos es la creación in vitro de tejidos u órganos completamente funcionales que puedan ser
utilizados en transplantes o en estudios funcionales.
1.4 Biología de la célula en cultivo
Cultivo primario.
- Células obtenidas a partir de tejidos del animal.
- Mantienen las características de diferenciación celular propias del tejido in vivo.
- Inicialmente heterogeneidad.
- Si las células se dividen in vitro, se obtiene una línea celular primaria.
- Crecen hasta un número de generaciones limitado.
- Dificultad técnica.
Linea celular continua o inmortal.
- Crecen continuamente.
- Se obtiene a partir de células tumorales o mediante la manipulación genética.
- Modelos celulares imperfectos y distantes de las características originales.
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manera que intenta simular el tejido original (3D cell culture). El objetivo final de este tipo de
cultivos es la creación in vitro de tejidos u órganos completamente funcionales que puedan ser
utilizados en transplantes o en estudios funcionales.
1.4 Biología de la célula en cultivo
Cultivo primario.
- Células obtenidas a partir de tejidos del animal.
- Mantienen las características de diferenciación celular propias del tejido in vivo.
- Inicialmente heterogeneidad.
- Si las células se dividen in vitro, se obtiene una línea celular primaria.
- Crecen hasta un número de generaciones limitado.
- Dificultad técnica.
Linea celular continua o inmortal.
- Crecen continuamente.
- Se obtiene a partir de células tumorales o mediante la manipulación genética.
- Modelos celulares imperfectos y distantes de las características originales.
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