Cultivos Celulares: Tipos, Crecimiento y Aplicaciones

Cultivos Celulares

Introducción

Un cultivo celular es un conjunto de procedimientos que permiten mantener células de organismos pluricelulares in vitro, preservando al máximo sus características fisiológicas, bioquímicas y genéticas.

Tipos de Cultivos Celulares

1. Cultivo de Órganos: Consiste en mantener un órgano entero o parte de él en la interfase entre un medio de cultivo artificial y una atmósfera controlada. Se mantienen vivos por tiempo limitado, no se pueden propagar y solo hay crecimiento en células indiferenciadas en la periferia.
2. Cultivo de Explantes: Se adhiere un fragmento de tejido a una superficie y se nutre con un medio de cultivo. Las células periféricas se multiplican migrando por la superficie del soporte.
3. Cultivo de Células: Se realiza a partir de suspensiones celulares que se introducen en un recipiente con medio de cultivo y se incuban en condiciones óptimas para que las células proliferen. Se puede obtener a partir de muestras de cualquier tipo de tejido. Según la procedencia de la suspensión, se divide en:

• Cultivo Celular Primario: La suspensión de células se obtiene disgregando las células, obteniendo una mezcla celular compleja formada por los diferentes tipos celulares del tejido. Se puede realizar a partir de la muestra original o seleccionando un tipo celular específico.
• Cultivo Celular Secundario: La suspensión de células de partida se obtiene a partir de:
  • Cultivos celulares primarios
  • Cultivos secundarios (subcultivo o pase)
  • Líneas celulares en congelación

Aplicaciones de los Cultivos Celulares

1. Investigación básica:
   • Metabolismo celular
   • Interacciones celulares
2. Investigación aplicada:
   • Inmunología
   • Virología
   • Farmacología
   • Toxicología
3. Aplicaciones modernas:
   • Ingeniería de tejidos
   • Estudio de células madre

Curva de Crecimiento de un Cultivo Celular

Es una gráfica que mide la concentración de células por días de evolución del cultivo. Se distinguen tres fases:

1. Fase de Latencia: Tramo recto sin pendiente. Corresponde a las primeras 24 horas de evolución, donde no se observa crecimiento.
2. Fase de Crecimiento Exponencial: Tramo recto con pendiente. Dura 6 o 7 días y el número de células aumenta exponencialmente.
3. Fase Estacionaria: Tramo recto sin pendiente a partir del 6º o 7º día, donde el número de células se mantiene constante.

Formas de Crecimiento Celular

1. Crecimiento en Monocapa: Las células crecen adheridas a una superficie sólida, son dependientes de anclaje y necesitan adherirse a la superficie para crecer. Sus etapas son:
   • Adhesión a una superficie (periodo de latencia)
   • Proliferación y formación de colonias (fase exponencial)
   • Inhibición por contacto (fase estacionaria). Las células ocupan toda la superficie y entran en confluencia estableciendo contactos. Para reanudar el crecimiento se debe realizar un subcultivo o pase.
2. Crecimiento en Suspensión: Las células no necesitan adherirse para crecer, están dispersas en el medio de cultivo proliferando. Es característico de células sanguíneas circulantes, hematopoyéticas, madre, líneas tumorales y de células transformadas. Sus etapas son:
   • Adaptación al medio de cultivo (fase de latencia)
   • Proliferación en suspensión (fase exponencial)
   • Inhibición por densidad, cuando hay un número crítico de células en relación con el volumen del medio y los nutrientes. Para reanudar el crecimiento se debe realizar un subcultivo o pase.

Comportamiento de las Células tras Sucesivos Pases

1. Línea Celular Primaria: Obtenida a partir de un tejido u órgano por un cultivo primario y que se mantiene en cultivo por pases seriados durante un tiempo limitado. La población celular aumenta con los pases, pero a partir del 3º se estabiliza. La senescencia es una etapa en la que las células pierden la capacidad de dividirse y el cultivo muere; se debe al acortamiento de los telómeros y a que las células acumulan anomalías y pierden funcionalidad.
2. Línea Celular Continua: Se obtiene por cultivo primario y se mantiene ilimitadamente por pases seriados. Aparecen en algunos cultivos que se mantienen durante más tiempo por la aparición de células inmortales (por transformación de células normales). Las células transformadas crecen indefinidamente, no tienen dependencia de anclaje, pierden la inhibición por contacto, pueden ser invasivas y acumulan anomalías genéticas.

Factores que Intervienen en el Cultivo Celular

1. Soporte físico: Para las células en monocapa hay que tener en cuenta:
   • Material para el cultivo: debe permitir la adhesión, ser estéril y tener calidad óptica.