Estrategias para cultivar células de tejidos desafiantes como cartílago y hueso
Comprender los desafíos de la cultura de la célula de cartílago y hueso
El cartílago y los tejidos óseos presentan algunos de los obstáculos más formidables en la cultura celular primaria debido a sus propiedades estructurales y bioquímicas únicas. El cartílago, particularmente el cartílago articular, es avascular y contiene una población escasa de condrocitos incrustados en una matriz extracelular densa (ECM) rica en proteínas de colágeno, proliferación aggrecana y proteoglícana.
Estrategias para la solución y la cultura de células exitosas
Digestión enzimática
La piedra angular del aislamiento celular de los tejidos conectivos densos es la digestión enzimática. La colágena (tipos I, II o una mezcla) es la enzima más utilizada porque degrada las fibriles de colágeno nativos, liberando células atrapadas. Para el cartílago, una digestión de dos pasos suele producir una mejor viabilidad: primero, un tratamiento breve con enzima triplicada o pronasa para eliminar la proteica
Decalcificación de tejidos para el hueso
Antes de la digestión enzimática, el tejido óseo debe ser descalificado para suavizar la matriz mineral. Los dos enfoques primarios son agentes de masticación (por ejemplo, EDTA) y ácidos (por ejemplo, hidroclorítico o ácido formico). EDTA en pH neutro es preferido para estudios que requieren alta viabilidad celular porque cito iones de calcio sin dañar proteínas celulares
Disociación mecánica y microdisecciones
Para las biopsias muy pequeñas o cuando la digestión enzimática es poco práctica, se pueden utilizar métodos mecánicos. La microdisecciones bajo un estereomicroscopio permite un aislamiento preciso de las afeitaciones de cartílago o los chips de hueso trabecular, minimizando la contaminación de los tejidos circundantes.El posterior adimento con escalpelos crea pequeñas explanciones que pueden colocarse directamente en los platos de cultivo (cultura)
Uso de factores de crecimiento y moldes de señalización
Los componentes de la biopsia se utilizan en el tratamiento de la biopsia (por ejemplo, la concentración de la biopsia) y la desintegración de la sangre (por ejemplo, la descomposición de la sangre) y la descomposición de la sangre (por ejemplo, la descomposición de la sangre)
Optimización de medios y suplementos culturales
La cultura celular media influencia directamente el comportamiento celular. Para los condrocitos, el águila modificado de Dulbecco (DMEM) complementado con GlutaMAX, aminoácidos no esenciales, y el amortiguador HEPES es común. Los osteoblastos prosperan en α‐MEM o DMEM con reducción de calcio si la mineralización es inducida más tarde.
3D Culture Systems and Scaffolds
La cultura monocapa bidimensional puede causar distinciones de tejido condrocito (pérdidas de colágeno II y expresión aggrecana) y aplanamiento de osteoblasto. Sistemas tridimensionales mejor imitar el microambiente nativo. Cultivos de pellets (agros de células centrífugas), cultivos de micromasa y encapsulación de hidrogeles (contras, alginados, colágeno o hial
Control de calidad y caracterización de las células aisladas
Después del aislamiento y la cultura, es imperativo verificar la identidad celular y la pureza. Para los condrocitos, los marcadores positivos incluyen el colágeno tipo II, aggrecan, SOX9, y la proteína de matriz oligomerica de cartílago (COMP).Los marcadores osteoblastos incluyen Runx2, osterix, fosfatas alcalina y osteocalcina.
Pitfalls comunes y solución de problemas
Los niveles de tratamiento de la enfermedad de los tejidos de los tejidos de los tejidos de los tejidos de los rígidos de los rígidos de los rígidos de los rígidos de los rígidos de los rígidos, los de los rígidos de los rígidos, los de los rígidos, los de los rígidos, los de los rígidos, los lípidos de los lípidos de los lípidos.
Future Directions and Emerging Technologies
Los avances recientes están impulsando los límites de lo que se puede lograr con poblaciones de células escasas de tejido esquelético. Secuencia de células RNA de células únicas ha revelado heterogeneidad inesperada entre condrocitos y osteocitos, permitiendo estrategias de cultura más específicas.
Conclusión
Seguir leyendo: La tecnología de cultivo de células madre, de tejidos y de células madre, requiere un enfoque multifacéticas que respete la biología única de estos tejidos. La selección cuidadosa de protocolos de digestión enzimática, métodos de descalcificación, cócteles de factor de crecimiento y plataformas culturales mejora dramáticamente el rendimiento celular y la estabilidad fenotípica.
Para protocolos detallados sobre la digestión enzimática, vea la colección Protocolos de la naturaleza; para las directrices de los factores de crecimiento, consulte Células de la estatura Medicina Traduccional; y para técnicas de decalcificación, consulte Métodos de índice de la púbMed[.