Olá pessoal, tudo bem com vocês?
Hoje falaremos de uma outra área que atuamos e que pra quem trabalha com produtos naturais é essencial. O uso de células em cultivo para análises in vitro desses novos compostos é uma etapa primordial. O uso da cultura de células é diverso e possui grande importância no screening desses compostos, extratos e óleos. Vamos falar um pouquinho sobre??
Vamos com a gente!
História da cultura de células
O cultivo de células ocorreu no início do século XX com Harrison, em 1907, e Carrel, em 1912. Essa técnica foi desenvolvida com o objetivo de estudar o comportamento de células animais fora do organismo, em um meio ambiente controlado. Uma importante ferramenta de pesquisa nos laboratórios mundiais.
Harrison foi o primeiro a utilizar essa técnica. Através da observação dessas células fora do organismo para comprovar sua teoria. Mas como um tecido poderia viver fora do organismo biológico?
Então observamos que na atualidade a cultura de células não se restringe ao estudo do comportamento de um tecido específico ou célula in vitro. Sua utilidade se estende na medicina, pois células em cultivo são importantes para o tratamento de doenças degenerativas.
Na terapia celular, as pesquisas com células-tronco é um marco nessa era que, de ferramenta para outros estudos, passou a ser protagonista do desenvolvimento tecnológico em todo o mundo.
Essa técnica é realizada com um método de cultivo para aquisição de clones proveniente de uma única célula em pesquisa básica e ações terapêuticas. Visto que esses aspectos clonais, tem como alvo ajudar a entender a heterogeneidade metabólica, e distinção em populações de células.
Essa aplicação vem para permitir que os cientistas der início ao trabalho com uma grande diversidade de células em condições controladas. Desenvolvendo-se assim um papel fundamental no avanço da nossa cognição na expansão e diferenciação celular, no reconhecimento, no domínio dos mecanismos subjacentes e nas funções normais dos tipos de células.
Entretanto, a pesquisa da cultura de células tem a finalidade de buscar condições no cultivo da disponibilidade, na produtividade, e mudanças pós-tradicionais, como a glicosilada, sendo de suma importância para a atividade biológica das proteínas recombinantes.
Em relação a conservação e crescimento in vitro de células, tecidos e órgãos no ambiente artificial pode-se falar que será instigada a crescer fora do organismo ou em meio natural conforme as necessidades do experimento.
E em condições in vivo vai estar em relação à temperatura, pH, CO2, O2, osmolaridade e nutrição. O seu originário vem das células eucariotos multicelulares, linhas celulares já estabelecidas ou cepas celulares estabelecidas.
Tipos de culturas
As células que conseguirem sobreviver ao processo de desintegração e formarem a primeira monocamada de células daquele tecido permanecendo as características do tecido de origem, podem crescer em cultura por um definido período de tempo estas são designadas de células primárias. Essa forma de cultivo é a mais empregada para estudar o comportamento de algumas células in vitro devido as suas características genotípicas e fenotípicas.
A medida que a cultura é repicada, as células com uma maior aptidão de proliferação em cultivo em detrimento das células que não se ajustaram bem ao cultivo ou que, devido a traumas da atuação de desagregação, que possuem uma taxa normal de proliferação e ainda não perderam as propriedades do tecido de origem, mas apresentam alto crescimento é chamado de linhagem celular contínua, e é muito usado em pesquisa, pois pode ser conservado em cultura por um longo período de tempo (quando contrastado com células primárias) e ainda guardam grande parte das particularidades do tecido original.
Exemplo - fibroblastos, macrófagos, esplenócitos...
No momento em que as características genéticas das células são modificadas, mudando sua morfologia e genética do tecido original são chamadas de células transformadas. Tais células podem ser alteradas em cultura aplicando-se substâncias químicas, vírus ou agentes físicos como a luz ultravioleta.
Exemplo: células Vero, células HeLa...
A modificação celular é uma alteração genética que admite mutações em genes responsáveis pela atribuição do ciclo celular. A primordial representação dessa mutação é a presença da telomerase ativa. Durante a divisão, a célula perde um fragmento da porção final de seus cromossomos o telômero. E a telomerase repõe o telômero perdido concedendo que a célula se divida sem diminuir sua região telomérica.
No entanto, a ativação da telomerase so acontece nessas células transformadas ou em células tumorais. As células tumorais podem ser retiradas do tecido tumoral e cultivadas, chamadas de linhagem de vida infinita. Vale ressaltar que as células tumorais fazem parte do grupo das células transformadas, porém advindas do tecido tumoral.
As células também se diferem de acordo com a aderência:
Células aderentes e células não aderentes
As células cultivadas podem ser aderentes ou não aderentes, o que significa dizer que algumas células podem se ligar ao fundo da garrafa de cultura enquanto outras fica em suspensão no meio.
As células aderentes são provenientes de tecidos duros e, por isso, são dependentes de ancoragem, ou seja, precisam de adesão a uma superfície de contato para que consigam iniciar a sua propagação.
As células não aderentes conseguem ser cultivadas em suspensão no meio e são derivadas de tecidos que não precisam de ancoragem para proliferar e sobreviver.
Imagens obtidas da FioCruz.
Desvantagens da cultura de células
Ø A adesão célula-célula e célula matriz é reduzida;
Ø Geralmente não possui heterogeneidade e arquitetura tridimensional de um tecido in vivo.
Ø O meio melhora o espalhamento, a migração e a proliferação de células.
Vantagens da cultura de células
Ø Controle do ambiente;
Ø Homogeneidade da amostra;
Ø É o essencial modelo alternativo para a mudança dos animais em experimentos de pesquisa.
Um dos ensaios principais utilizados é o de citotoxicidade de alguns produtos..
Citotoxicidade
Produtos químicos tóxicos que no meio de cultura conseguem afetar funções básicas das células levando até a à morte das células ou como também interferir em seu metabolismo.
Os meios para acessar o número de células viáveis será por reprodução celular de forma rápida, com requisito importante na maioria das circunstâncias experimentais que conseguirão ser envolvidas nos estudos in vitro e in vivo. E a determinação dessas células tem como a atividade do fator de crescimento, concentração de composto tóxico, triagem de drogas, duração da exposição, modificação no tamanho da colônia.
Quando se usa células primárias ou contínuas de tecido normal o objetivo do ensaio é verificar o quão tóxico cada composto novo em fase de teste pode ser numa célula, ou seja, quanto menor número de células morrerem ou sofrerem quaisquer tipos de alteração melhor é pro ensaio.
Quando se utiliza células tumorais o objetivo é verificar se aquele composto novo pode ter uma atividade antitumoral, ou seja, quanto mais células morrerem ou sofrerem quaisquer alterações é excelente para o estudo.
Além dos ensaios de citotoxicidade as células tem servido como plataformas de vacinas virais, pode-se usar macrófagos para fazer o screening de antígenos vacinais e entre outras.
Existem inúmeras aplicabilidades.
Conclusão
O uso da cultura celular possibilita diversas aplicações e que já servem pra filtrar uma gama de produtos para os ensaios in vivo. Infelizmente ainda o uso dessas células não permite a substituição completa do uso de animais, mas já consegue diminuir e muito o número de animais a serem usados com produtos já “considerados” não citotóxicos para as células.
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Até a próxima.
Referências Bibliográficas
REBELLO, M. A. Fundamentos da Cultura de Tecidos e Células animais. Primeira edição–Rio, 2014.
VERMA, A; VERMA, M; SINGH, A. Princípios e aplicações da cultura de tecidos animais. Segunda edição - 2020
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