Cultivo de Células Estromales Mesenquimales

El cultivo celular es una herramienta esencial en la investigación biomédica permitiendo el estudio de distintos tipos de células para aplicaciones terapéuticas y científicas. En este contexto el cultivo de CME ha adquirido gran importancia debido a su capacidad regenerativa e inmunomoduladora, la relativa facilidad para obtenerlas de diversas fuentes como la médula ósea, el tejido adiposo y cordón umbilical; asi como por su potencial para diferenciarse en osteoblastos, condrocitos y adipocitos, y algunos otros tipos celulares.

Para garantizar la viabilidad, proliferación y funcionalidad de las CME es crucial proporcionarles un entorno adecuado controlando aspectos como el medio de cultivo, las condiciones ambientales y la adhesión celular. A continuación, abordaremos los aspectos fundamentales para un cultivo exitoso de las CME.

Medio de cultivo y suplementos

El medio de cultivo es una solución nutritiva diseñada para proporcionar a las células en cultivo los nutrientes, factores de crecimiento y condiciones fisicoquímicas necesarias para su mantenimiento y proliferación. En el caso de las CME, los medios más comúnmente utilizados son el Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM), el α-MEM e Iscove’s Modified Dulbecco’s Medium (IMDM), enriquecidos con suero fetal bovino (SFB), el cual desempeña un papel crucial en el cultivo celular, ya que contiene una amplia gama de factores de crecimiento, hormonas, proteínas transportadoras y otros componentes bioactivos que favorecen la proliferación y viabilidad celular, además que ayuda a reducir el estrés celular y a mantener la integridad estructural de las células en cultivo. Actualmente, debido a la variabilidad en su composición y el riesgo potencial de transmisión de patógenos su uso en aplicaciones clínicas está siendo regulado y en algunos casos reemplazado por medios definidos sin suero, los cuales ofrecen mayor reproducibilidad y seguridad en entornos clínicos y de investigación avanzada.

Para evitar la contaminación con microorganismos, como bacterias y hongos, se incorporan antibióticos y antimicóticos compuestos como la penicilina y la estreptomicina, en combinación con anfotericina B que ayudan a prevenir el crecimiento de estos patógenos garantizando un ambiente estéril y estable permitiendo que las células se desarrollen en condiciones óptimas y sin interferencias externas.

Condiciones ambientales

Las CME deben mantenerse en condiciones estrictamente controladas: una temperatura constante de 37°C, una atmósfera con un 5% de CO₂ y una humedad relativa del 95%.

El CO₂ es esencial para mantener un pH estable en el medio de cultivo, asegurando un ambiente óptimo para la viabilidad celular. La humedad evita la evaporación del medio, preservando la estabilidad osmótica y evitando la concentración de solutos que podrían afectar el crecimiento. Asimismo, la regulación del oxígeno es importante, ya que niveles fisiológicos (2-5%) minimizan el estrés oxidativo, contribuyendo a la longevidad del cultivo.

Superficie de cultivo: características del sustrato y adhesión celular

Dado que las CME son células adherentes requieren de una superficie adecuada, por ello comúnmente se emplean matraces plásticos de diferentes superficies, de una o varias capas, diseñados específicamente para cultivos de células adherentes pues el plástico del que están hechos suele ser tratado con gases ionizados modificando su superficie para aumentar su afinidad por el agua y mejorar la adhesión celular.

Es importante señalar que todos los dispositivos y recipientes utilizados en el cultivo permiten el intercambio gaseoso previamente mencionado, asegurando un ambiente adecuado para el crecimiento celular.

Pases o subcultivos

Cuando la densidad celular alcanza un punto crítico, es necesario dividir y redistribuir las células en nuevos matraces con medio de cultivo fresco. Este proceso conocido como pase o subcultivo es esencial para prevenir el agotamiento de nutrientes y la acumulación de desechos metabólicos, factores que pueden comprometer la salud del cultivo. Además, así se contribuye a la expansión celular, incrementando la cantidad de células disponibles para su uso en investigaciones y aplicaciones terapéuticas.

Lavados con solución isotónica y tripsinización

Este proceso es esencial en el cultivo, para el cual se requiere de una combinación de tripsina y EDTA, la primera es una enzima que disuelve las uniones intercelulares y con la superficie de cultivo mientras que el segundo componente captura iones de calcio evitando que vuelvan a adherirse o aglomeren entre ellas; de este modo se facilita su recolección sin comprometer su integridad. Es crucial controlar el tiempo de exposición a la tripsina, ya que una digestión excesiva puede afectar la viabilidad e integridad celular así que una vez desprendidas las células la acción enzimática debe detenerse o neutralizarse.

Previo a este paso es fundamental retirar el medio de cultivo y sus excedentes. Posteriormente, se deben lavar las células con una solución isotónica para eliminar residuos de suero y otros componentes que podrían interferir con la acción de la tripsina.

Conclusiones

Para garantizar un cultivo exitoso, es esencial optimizar el medio de cultivo, controlar las condiciones ambientales y emplear superficies adecuadas para la adhesión celular. Además, el uso de antibióticos y antimicóticos previene contaminaciones, asegurando un entorno estéril.

Asimismo, la correcta ejecución de los pases celulares y la tripsinización contribuyen a mantener la viabilidad y funcionalidad de las CME a lo largo del tiempo. Un manejo adecuado de estos factores optimiza el rendimiento del cultivo y permite su aplicación efectiva en investigaciones científicas y terapias avanzadas.

Bibliografía

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• World Health Organization (2021). Good Cell Culture Practice (GCCP) Guidelines.

Autor: Bioing. Francisco Javier Caro Moreno