estudio y manejo del microscopio

ESCUELA DE MEDICINA HUMANA CURSO BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR SEMINARIO 5 CULTIVO DE CLULAS EN 3D. LA NUEVA DIMENSIN DE LOS CULTIVOS CELULARES CULTIVOS CELULARES EN 3D El cultivo celular en 3D est en auge, se est convirtiendo en una tcnica esencial en mltiples reas de la biologa celular. Esta nueva tcnica de cultivo constituye un paso imprescindible en campos como la ingeniera tisular, medicinaregenerativa15 o desarrollo de nuevos frmacos16. Las clulas cultivadas en 3D se comportan de manera ms parecida a como lo hacen en sus organismos de origen. La calidad y cantidad de informacin obtenida es mayor en aquellos ensayos en los cuales se utilizan tcnicas de cultivo de clulas en 3D, porque hay una gran similitud con los organismos de origen. La importancia del cultivo tridimensionalreside en que las clulas se encuentran en un sistema que mantiene la integridad de un rgano, de forma que las interacciones entre clulas estn garantizadas. Las clulas cultivadas en ambientes 3D muestran diferencias, en comparacin con las clulas cultivadas en ambientes 2D, en metabolismo, diferenciacin, expresin de genes y protenas, proliferacin, viabilidad y respuesta a diferentes estmulos. La aparicinde los cultivos en tres dimensiones requiere experiencia multidisciplinar y un enfoque multidisciplinario. Los cientficos deben disear andamios para que apoyen y se organicen correctamente las clulas. Las condiciones de cultivo sern estrictamente controladas mediante el uso de biorreactores17. stos mantendrn el control de nutrientes y el intercambio de productos de desecho. Si utilizamos encultivos 3D las condiciones de cultivo estticas que convencionalmente se aplican en 2D tradicionales, se obtienen resultados pobres. El motivo es muy sencillo, aquellas clulas situadas en la superficie exterior estn en contacto con el medio de cultivo, y por tanto, tienen acceso directo al oxgeno y a los nutrientes. Aquellas situadas en el interior del sustrato, a varios milmetros, no tienen acceso alos nutrientes y al oxgeno. Suelen morir relativamente pronto, debido a una insuficiencia de nutrientes. Una forma de solucionar este problema es aplicando perfusin al medio de cultivo a travs del sustrato. El uso de esta tcnica garantiza una distribucin adecuada de nutrientes en todo el cultivo. De esta forma, tambin se consigue eliminarde forma eficiente los productos de desecho de naturalezametablica generados por las clulas. Esta tcnica es eficiente incluso en cultivos 3D en los cuales el sustrato es de varios centmetros de tamao. Los cultivos en 3D permiten analizar las caractersticas de desarrollo y diferenciacin de distintos tipos de clulas. Adems nos permiten analizar la interaccin entre clulas. Son muchas las ventajas que aportan los cultivos en 3D, pero tambin presen- tancarencias. Las clulas cultivadas con tcnicas de 3D no tienen tendencia a proliferar, normalmente mantienen su diferenciacin e interaccin intercelular. Esta es la razn por la cual este modelo no se utiliza para estudiar los factores que inter- vienen en procesos de emigracin o proliferacin celular. En los ltimos aos, el auge de esta nueva tcnica de cultivo ha propiciado que el nmero de prototipos diseadosmediante ordenador para la fabricacin de andamios se dispare19. Los prototipos diseados suelen ser estructuras que poseen una geometra ordenada. Las propiedades del material y las caractersticas que forman estas estructuras son especialmente importantes en la relacin entre las clulas y el andamio. De ellas depende la adhesin celular y la proliferacin de las clulas. Los materiales de los andamiosdeben de ser biocompatibles e inducir el biorreconocimiento molecular de las clulas. La distribucin de los poros en los andamios, el rea superficial expuesta y la porosidad tambin desempean un papel relevante en la relacin entre las clulas y el andamio. La cantidad y distribucin de los poros influyen de manera determinante en la penetracin de las clulas dentro del volumen del andamio20....