ASOCIACIÓN UNIVERSIDAD PRIVADA SAN JUAN BAUTISTA FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD ESCUELA PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA CURSO DE BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR PRACTICA N°1 EL MËTODO CIENTIFICO

UNIVERSIDAD PRIVADA SAN JUAN BAUTISTA
ESCUELA DE MEDICINA HUMANA
CURSO BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR
SEMINARIO #5
CULTIVO DE CÉLULAS EN 3D.
LA NUEVA DIMENSIÓN DE LOS CULTIVOS CELULARES
CULTIVOS CELULARES EN 3D
El cultivo celular en 3D está en auge, se está convirtiendo en una técnica esencial en múltiples áreas de la biología celular. Esta nueva técnica de cultivo constituye un pasoimprescindible en campos como la ingeniería tisular, medicina regenerativa15 o desarrollo de nuevos fármacos16. Las células cultivadas en 3D se comportan de manera más parecida a como lo hacen en sus organismos de origen. La calidad y cantidad de información obtenida es mayor en aquellos ensayos en los cuales se utilizan técnicas de cultivo de células en 3D, porque hay una gran similitud con losorganismos de origen. La importancia del cultivo tridimensional reside en que las células se encuentran en un sistema que mantiene la integridad de un órgano, de forma que las interacciones entre células están garantizadas. Las células cultivadas en ambientes 3D muestran diferencias, en comparación con las células cultivadas en ambientes 2D, en metabolismo, diferenciación, expresión de genes y proteínas,proliferación, viabilidad y respuesta a diferentes estímulos. La aparición de los cultivos en tres dimensiones requiere experiencia multidisciplinar y un enfoque multidisciplinario. Los científicos deben diseñar andamios para que apoyen y se organicen correctamente las células. Las condiciones de cultivo serán estrictamente controladas mediante el uso de biorreactores17. Éstos mantendrán elcontrol de nutrientes y el intercambio de productos de desecho. Si utilizamos en cultivos 3D las condiciones de cultivo estáticas que convencionalmente se aplican en 2D tradicionales, se obtienen resultados pobres. El motivo es muy sencillo, aquellas células situadas en la superficie exterior están en contacto con el medio de cultivo, y por tanto, tienen acceso directo al oxígeno y a los nutrientes.Aquellas situadas en el interior del sustrato, a varios milímetros, no tienen acceso a los nutrientes y al oxígeno. Suelen morir relativamente pronto, debido a una insuficiencia de nutrientes. Una forma de solucionar este problema es aplicando perfusión al medio de cultivo a través del sustrato. El uso de esta técnica garantiza una distribución adecuada de nutrientes en todo el cultivo. De estaforma, también se consigue eliminarde forma eficiente los productos de desecho de naturaleza metabólica generados por las células. Esta técnica es eficiente incluso en cultivos 3D en los cuales el sustrato es de varios centímetros de tamaño. Los cultivos en 3D permiten analizar las características de desarrollo y diferenciación de distintos tipos de células. Además nos permiten analizar la interacciónentre células. Son muchas las ventajas que aportan los cultivos en 3D, pero también presen- tan carencias. Las células cultivadas con técnicas de 3D no tienen tendencia a proliferar, normalmente mantienen su diferenciación e interacción intercelular. Esta es la razón por la cual este modelo no se utiliza para estudiar los factores que inter- vienen en procesos de emigración o proliferacióncelular. En los últimos años, el auge de esta nueva técnica de cultivo ha propiciado que el número de prototipos diseñados mediante ordenador para la fabricación de andamios se dispare19. Los prototipos diseñados suelen ser estructuras que poseen una geometría ordenada. Las propiedades del material y las características que forman estas estructuras son especialmente importantes en la relación entre lascélulas y el andamio. De ellas depende la adhesión celular y la proliferación de las células. Los materiales de los andamios deben de ser biocompatibles e inducir el biorreconocimiento molecular de las células. La distribución de los poros en los andamios, el área superficial expuesta y la porosidad también desempeñan un papel relevante en la relación entre las células y el andamio. La cantidad...