historia cultivo celular
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Historia e importancia del cultivo celular
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Cultivo de tejido
• Ciencia y Arte
• Técnica difícil
disponibilidad de antibióticos
medios de composición definida
instalaciones asépticas
materiales de cultivo
• Cultivo de tejido: 2 técnicas-órganos y células
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Trasfondo Histórico
• 1885 Wihen Roux células embrión pollo salina• 1907 Harrison cordón espinal de embrión de
anfibio extensión del axón.• Cultivo de Tejido – desagregado de tejido
células migratorias• Células dispersas más tarde• 1916 Rous Tripsinización y subcultivo de
explantos “cell strains” L929 linfocitos de ratón• 1920 Carrel Subcultivo de fibroblasto
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Trasfondo
• 1925 Diferenciación de cultivo de órgano• 1940 Uso de antibiótico en cultivo facilitó cultivo
a largo periódo• 1943 Earle Estableció la primera línea celular contínua• 1948 Clonación de células L linfocitos• 1952 Gey Primera línea celular humana HeLa de carcinoma cervical
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• 1954 Fibroblastos inhibición por contacto de motilidad Vacuna de polio en cultivo células de riñón monos• 1955 Clonación de células HeLa cultivo • homogéneo Eagle Desarrollo de medio definido• 1961 Fibroblastos humanos número finito de división Fusión Celular- Hibridoma• 1964 Kato Planta de Zanahoria• 1965 Ham Medio libre de suero en mamífero• 1970 Laminar Flow• 1975 Anticuerpos monoclonal
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• 1980 Regulación de expresión genética• 1980-1987 Líneas celulares especializadas• 1990 Cultivo escala industrial por células transfectadas/ biofarmaceúticas• 1991 Cultivo células humanas tallos (troncales) mesénquima • 1998 Cartílago tejido-ingeniería• 1998 Células tallos embriónicas humanas• 2000 Ingeniería de tejidos
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Especies para cultivo
• Sapo sangre fría no incubación • Pollo accesibilidad-diversidad tejidos• Ratón Líneas celulares contínuas tumores transplantables (medicina)• Ratones Transgénicos Genética(genoma)• Tumores Humanos –Líneas contínuas HeLa• Células Humanas (medios libre de suero)
• Insectos- agricultura control de plagas• Peces “Fish Farmer”
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Investigaciones
• Actividad intracelular-replicación y transcripción
• Flujo intracelular translocación de receptores
• Interacción ambiental toxicidad,nutrición
• Interacción célula-célula cancer, morfogénesis
• Genética inmortalización
• Productos celulares biotecnología
• Toxicología • Genómico
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Áreas dependientes de Cultivo
• Investigación Médica
Vacunas antivirales
Neoplasia
• Técnica de fusión celular y manipulación genética
• Técnica de anticuerpos monoclonales
• Productos celulares
• Diferenciación celular y desarrollo
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Aplicaciones en medicina e industria
• Análisis de cromosomas de la placenta por amniocentesis
• Efectos de fármacos
• Potencial de contaminantes ambientales por ensayos in vitro
• Transplante de tejido homotransplante
• Ingeniería de tejidos
• Fecundación in vitro
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Industria de la biotecnología
Células CHO
Chinese hamster ovary cells
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Bioreactor
La primera proteína terapéutica recombinante producida en células mamíferas, el activador tisular de plasminógeno, que fue sintetizado usando células CHO, fue aprobado para el uso clínico en 1987.
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Ventajas del cultivo de tejidos
• Control del ambiente
fisicoquímico- pH, temperatura, presión
osmótica
fisiológico- mantenerse constante
microambiente-matríz extracelular• Caracterización y homogeneidad de la muestra
creación líneas celulares
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• Economía, escala y mecanización
reactivos directo al cultivo
pruebas de monitoreo-varias variables
elimina uso animales/ética y moral
múltiples pozos y robótica
• Modelaje in vitro de condiciones in vivo
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Limitaciones
• Expertise condiciones asépticas requerimientos del sistema autenticidad de reservas celulares• Cantidad poco tejido 1-10g/ 10-100g• Dediferenciación y selección medios libre de suero selección de linaje
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• Origen de las células
marcadores para caracterizar
• Inestabilidad
variabilidad por “passage”
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Diferencias del crecimiento in vitro
• Cambio de geometría tridimensional a substrato bidireccional
• Falta de regulación sistémica
• Cambios metabólicos
• No hay respuestas sistémicas
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Tipos de cultivos de tejidos
• Cultivo de órganos
• Cultivo de explantos
• Cultivo de células
• Cultivo organotípico
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Cultivo de tejido el mantenimiento de fragmentos de tejidos in vitro, incluyendo
líneas y cepas celulares.Cultivo celular crecimiento de células separada
del tejido de origen ya por migración espontánea,mecánica
o enzimática. Cultivo de órgano el crecimiento y mantenimiento
de primordios de órganos o partes u órganos completos in
vitro de manera que se preserve la arquitectura o función del órgano.
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Cultivo de órgano
• Mantiene arquitectura del tejido in vivo
• Se cultiva en una interfase líquido-gas
• Retiene propiedades de diferenciación por interacciones celulares
• No hay rápido crecimiento, no se propaga
• Cada trabajo requiere explantes frescos
• Se retienen características del tejido
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Cultivo de explanto primario
• Fragmento de tejido en interfase cristal- líquido
• Anclaje y migración en substrato sólido
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Cultivo celular
• Células dispersas de crecimiento de explanto primario o de tejido
• Cultivo como monocapa adherente al substrato sólido o en suspensión
• Hay proliferación celular lo que permite propagar líneas celulares
• Subcultivo por “passage” inicio de línea
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Línea celular
• Línea celular a partir de cultivo primario: aumenta número total de células aumenta capacidad de crecimiento uniformidad en la población celular
• Debe caracterizarse/ retener por vida
• Línea continua implica cambio en fenotipo o transformación
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Cultivo monocapa
• Las células se pegan al substrato y se propagan
• Dependiente de anclaje, prerequisito para la proliferación
• La mayoría de las células normales excepción células hematopoyéticas
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Cultivos en suspensión
• Células proliferan sin pegarse al substrato• Independiente de anclaje
• Células hematopoyéticas, líneas transformadas y células de tumores malignos
• Pequeña cantidad de células normales proliferan
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Líneas celular
• Más representativa de células precursoras in vivo que diferenciadas
• Cuantificable
• Caracterizable
• Réplicas de muestra
• Pierden interacción célula-célula o célula-matriz