Cultivo celular: fundamentos
Klíčová slova: Cultivo celular: fundamentos y técnicas, Conteo de células, Diagnóstico microbiológico y citogenético, Cultivo celular: aplicaciones y diagnóstico, Biobanco
Klíčové pojmy: Definir medio de cultivo y su función, Mantener pH ~ $7.4$ con sistema carbonato-bicarbonato y $5\%$ de $CO_2$, Usar temperatura adecuada, p.ej. $37^{\circ}\mathrm{C}$ para células humanas, Medios contienen sales, aminoácidos, vitaminas, glucosa, suero y tampones, Diferenciar cultivos en monocapa (anclaje) y en suspensión, Identificar fases de la curva de crecimiento: aclimatación, exponencial, estacionaria, declinación, Realizar disgregación mecánica o enzimática (tripsina) para obtener suspensiones celulares, Aplicar asepsia: cabina de flujo laminar, material estéril y autoclave, Criopreservar gradualmente para evitar lisis por hielo intracelular, Neutralizar tripsina con suero para evitar digestión celular prolongada, Conocer limitaciones: pérdida de estructura tridimensional y riesgo de contaminación
## Introducción
El cultivo celular es la técnica que permite mantener y multiplicar células fuera del organismo (in vitro) en condiciones controladas. Permite estudiar fisiología celular, efectos de factores externos y realizar prácticas experimentales sin usar un organismo completo. En este material encontrarás los fundamentos, componentes del medio, tipos de cultivos, la biología básica del crecimiento celular y pasos generales de trabajo.
> **Definición:** Medio de cultivo: Solución en forma sólida o líquida que contiene los nutrientes necesarios para permitir el crecimiento de uno o varios tipos celulares.
## 1. Conceptos básicos y términos clave
- **Proliferación celular:** Aumento del número de células por crecimiento y división. Relacionada con disponibilidad de nutrientes.
- **Senescencia:** Pérdida de funciones y eventual muerte celular por envejecimiento replicativo.
- **Apoptosis:** Muerte celular programada, regulada genéticamente.
- **Inhibición por contacto:** Parada del crecimiento cuando las células en monocapa se encuentran y ocupan todo el espacio disponible.
- **Línea celular:** Población de células derivada de un cultivo primario que puede repetidamente subcultivarse.
> **Definición:** Telómeros: Regiones de ADN no codificantes en los extremos de los cromosomas que contribuyen a la estabilidad cromosómica y marcan el límite de replicaciones por acortamiento progresivo.
Did you know que la criopreservación permite conservar cultivos indefinidamente al reducir casi a cero la actividad metabólica, aunque el congelado debe realizarse de forma gradual para evitar formación de hielo intracelular?
## 2. Medios de cultivo: componentes y propiedades fisicoquímicas
### Componentes principales
- Soluciones salinas equilibradas: NaCl, KCl, NaHCO3, CaCl2, MgCl2, etc.
- Aminoácidos: arginina, cisteína, glutamato, leucina, metionina.
- Vitaminas: biotina, riboflavina (factores limitantes).
- Glucosa: fuente de energía.
- Hormonas y factores de crecimiento.
- Inhibidores de contaminantes: antibióticos y antimicóticos (uso controlado).
- Suero fetal bovino: contiene factores necesarios para proliferación.
- Solución tampón: bicarbonato sódico (carbonato-bicarbonato).
- Indicador de pH: rojo fenol.
> **Definición:** Medio tampón: solución que mantiene el pH estable ante cambios por actividad metabólica celular.
### Propiedades fisicoquímicas críticas
- Concentración de oxígeno: normalmente se usa la atmosférica ($21\%$), aunque algunos cultivos requieren mayor saturación.
- Dióxido de carbono: típicamente alrededor del $5\%$ para mantener pH mediante el sistema carbonato-bicarbonato.
- Temperatura: dependerá del origen de las células; las humanas se mantienen típicamente a $37^{\circ}\mathrm{C}$; temperaturas por encima de la corporal suelen ser letales.
- pH: pH fisiológico ideal $=7.4$; uso de tampones y del indicador rojo fenol.
- Osmolaridad: medios ligeramente hipotónicos compensan la pérdida de agua por evaporación, favoreciendo que el agua entre a las células por ósmosis y mantenga hidratación.
Tabla comparativa: recipientes
| Característica | Vidrio | Plástico |
|---|---:|---:|
| Esterilización | Fácil | Desechable (no reutilizable) |
| Observación microscópica | Buena | Buena (alta calidad óptica) |
| Costo | Relativamente bajo | Muy bajo por unidad |
| Uso común | Frascos, botellas | Placas Petri, placas de cultivo |
Fun fact: En muchos laboratorios la placa de Petri de plástico es el soporte más usado por su bajo coste y su facilidad de manejo en cultivos celulares.
## 3. Tipos de cultivos (estructuración y ejemplos)
- Cultivo primario: células obtenidas directamente de tejido o explante. Alta capacidad proliferativa inicial pero limitada en número de pasajes.
- Cultivo secundario / subcultivo: derivado del primario; se obtienen resiembras sucesivas.
- Línea celular: población estable que mantiene características y puede subcultivarse múltiples veces; las líneas transformadas pueden volverse continuas (