Línea celular Calu-3
Las célulasCalu-3 constituyen una línea celular epitelial de las vías respiratorias de origen humano que representa el carcinoma pulmonar de células no pequeñas. Se utilizan ampliamente en la investigación biomédica, que incluye el estudio de la biología del cáncer de pulmón, las enfermedades respiratorias, las interacciones huésped-patógeno y el transporte de fármacos en las vías respiratorias. Además, se emplean para desarrollar tratamientos para varios trastornos respiratorios.
Este artículo le proporcionará conocimientos exhaustivos sobre la línea celular Calu-3. Aquí aprenderá:
- Origen y características generales de las células Calu-3
- Línea celular Calu-3: Información sobre el cultivo
- Ventajas y desventajas de las células Calu-3
- Aplicaciones de la línea celular Calu-3 en investigación
- Células Calu-3: Publicaciones de investigación
- Recursos para las células Calu-3: Protocolos, vídeos y más
1. Origen y características generales de las células Calu-3
La información primordial que necesita sobre una línea celular es su origen y sus atributos generales. Le ayudará a decidir su uso en su trabajo de investigación. Esta sección le ayudará a conocer esta información imprescindible sobre la línea celular Calu-3. Incluirá: ¿Qué es una línea celular CALU-3? ¿Cuál es la morfología de las células Calu-3? ¿Cuál es el origen de las células Calu-3?
- Las células Calu-3 se obtuvieron del derrame pleural (sitio metastásico) de un varón caucásico (25 años) con adenocarcinoma de pulmón. La línea celular fue establecida en 1975 por Jorgen Fogh y Germain Trempe del Memorial Sloan Kettering Cancer Center.
- Las células Calu-3 poseen una morfología de tipo epitelial.
- El tamaño de las células Calu-3 oscila entre 8-9 y 20 micras de diámetro.
- Albergan mutaciones en los genes K-RAS (G13D), TP53 y CDKN2A y expresan EGFR de tipo salvaje.
A549 frente a Calu-3
Las células A549 y Calu-3 son líneas celulares de adenocarcinoma de pulmón humano, pero tienen características distintas. La principal diferencia entre los modelos celulares Calu-3 y A549 es el grosor de la capa mucosa. Las células Calu-3 forman una capa de moco más fina, modelando así el epitelio proximal de las vías respiratorias. Por otro lado, las células A549 carecen de esta característica y son más adecuadas para representar la estructura fisiológica del tracto respiratorio distal [1].
2. Línea celular Calu-3: Información sobre el cultivo
Esta sección le ayudará a conocer los puntos clave para el cultivo de la línea celular Calu-3. Aquí hablaremos de: ¿Cuál es el tiempo de duplicación de las células Calu-3? ¿Qué es el medio de cultivo de las células Calu-3? ¿Cuál es el protocolo de cultivo de células Calu-3? ¿Cómo se cultivan las células Calu-3?
Puntos clave para el cultivo de células Calu-3
|
Tiempo de duplicación: |
El tiempo de duplicación de las células Calu-3 es de aproximadamente 35 horas. |
|
Adherentes o en suspensión: |
Calu-3 es una línea celular de adenocarcinoma de pulmón adherente. |
|
Proporción de división: |
La proporción de subcultivo para la línea celular Calu-3 es de 1:2 a 1:4. Para el subcultivo, las células se enjuagan con 1 x tampón fosfato salino (PBS) y se incuban con Accutase (solución de pasaje) a temperatura ambiente durante casi 10 minutos. A continuación, se añade medio celular fresco y se centrifugan las células desprendidas. El sedimento celular se resuspende cuidadosamente y las células se dispensan en el matraz que contiene medio de cultivo fresco para su crecimiento. |
|
Medio de cultivo: |
Para cultivar las células Calu-3 se utiliza un medio EMEM que contiene un 10% de FBS, 2 mM de L-Glutamina, 1,5 g/L de NaHCO3, EBSS, 1 mM de piruvato sódico y NEAA. El medio de cultivo de las células Calu-3 debe sustituirse de 2 a 3 veces por semana. |
|
Condiciones de crecimiento: |
Las células Calu-3 se cultivan en una incubadora humidificada a 37°C de temperatura y 5% de suministro de CO2. |
|
Almacenamiento: |
Las células congeladas deben almacenarse en la fase de vapor de nitrógeno líquido o a una temperatura inferior a -150 °C para proteger la viabilidad de las células a largo plazo. |
|
Proceso y medio de congelación: |
El medio de congelación CM-1 o CM-ACF se utiliza principalmente para congelar la línea celular pulmonar Calu-3. Para preservar la viabilidad celular y evitar que las células sufran ningún choque, las células se someten a un proceso de congelación lento que sólo permite una disminución de la temperatura de 1 °C por minuto. |
|
Proceso de descongelación: |
Las células se descongelan colocando un vial en un baño de agua preajustado a 37 °C durante aproximadamente 1 minuto o hasta que quede un pequeño grumo de hielo. Se añade medio de cultivo fresco y se centrifugan las células para eliminar los componentes del medio de congelación. A continuación, se resuspende el sedimento celular y se vierten las células en un nuevo matraz que contenga un medio de cultivo. |
|
Nivel de bioseguridad: |
Para la manipulación de la línea celular Calu-3 son esenciales unas condiciones de laboratorio de nivel de bioseguridad 1. |
3. Ventajas e inconvenientes de las células Calu-3
Al igual que otras líneas celulares humanas, las células Calu-3 tienen su propio conjunto de ventajas e inconvenientes. A continuación analizaremos algunas de las más importantes.
Ventajas
-
Modelo epitelial in vitro de las vías respiratorias:
En la investigación respiratoria, las células Calu-3 sirven como un eficaz modelo in vitro del epitelio de las vías respiratorias. Reflejan los atributos del revestimiento de las vías respiratorias humanas, lo que permite investigar el transporte de fármacos, los estudios de interacción huésped-patógeno y la producción de mucina.
-
Polarización:
Las células Calu-3 forman monocapas polarizadas, lo que las hace ampliamente utilizadas para investigar el transporte de fármacos y las interacciones huésped-patógeno en un contexto más realista.
Desventajas
-
Línea celular cancerosa:
Las células Calu-3 se obtuvieron a partir de un adenocarcinoma de pulmón, por lo que es importante tener en cuenta que es posible que no representen totalmente el tejido pulmonar sano. Los investigadores deben tener esto en cuenta a la hora de utilizarlas como modelo en los estudios.
4. Aplicaciones de la línea celular Calu-3 en investigación
Calu-3 ofrece varias aplicaciones en la investigación biomédica. Esta sección del artículo arrojará luz sobre algunas de las más prometedoras.
- Estudios de enfermedades respiratorias: Las células pulmonares Calu-3 se utilizan para investigar diversas enfermedades o trastornos respiratorios, por ejemplo, la fibrosis quística, el asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Un estudio realizado por Chiara Papi y sus colegas investigó el impacto del ácido nucleico peptídico (PNA) anti-miR-101-3p en el control del miARN-101-3p utilizando el modelo in vitro de fibrosis quística Calu 3. El estudio descubrió que el tratamiento con PNA tiende a reducir el riesgo de miARN-101-3p. El estudio descubrió que el tratamiento con PNA tiende a aumentar la expresión del gen regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (CFTR), lo que sugiere una posible estrategia terapéutica para la fibrosis quística y trastornos relacionados [2].
- Desarrollo de fármacos: Las células Calu-3 sirven de modelo para probar y desarrollar fármacos para varias afecciones respiratorias. Además, estas células también se emplean para estudiar el transporte de fármacos a través del epitelio de las vías respiratorias. Por ejemplo, una investigación realizada en 2021 exploró la actividad antivírica del extracto de la planta Andrographis paniculata y su andrografólido bioactivo en la infección por sars-cov-2 de las células Calu-3 [3].
- Interacciones huésped-patógeno: Las células Calu-3 son ideales para estudiar la interacción de los patógenos con el epitelio de las vías respiratorias, lo que ayuda a comprender infecciones respiratorias como el SARS-CoV-2. Por ejemplo, Byoung Kwon Park y sus colegas examinaron las respuestas de las células Calu-3 y Vero y la producción de virus en respuesta a la infección por SARS-CoV-2 [4].
5. Células Calu-3: Publicaciones de investigación
Los siguientes son algunos estudios de investigación interesantes y citados con frecuencia en los que aparecen las células Calu-3:
Este estudio se publicó en la revista European Review for Medical and Pharmacological Sciences en 2018. La investigación propuso que las moléculas liberadoras de monóxido de carbono-2 (CORM-2) promueven la apoptosis de las células de cáncer de pulmón de células no pequeñas (Calu-3) y suprimen su proliferación, migración e invasión.
Esta investigación en Clinical and Translational Allergy (2018) comparó las respuestas inmunitarias y de barrera epitelial de la línea celular Calu-3 y las células epiteliales nasales primarias recién cultivadas.
La quinina inhibe la infección de líneas celulares humanas con SARS-CoV-2
Este artículo publicado en Viruses (2021) propuso la quinina como posible tratamiento de la infección por SARS-CoV-2 evaluando su efecto en diferentes líneas celulares infectadas por el virus, como Calu-3.
Esta investigación en BMC Molecular and Cell Biology (2022) propuso que la D-glucosa elevada fomenta la expresión de ACE2 en las células Calu-3 a través de la regulación del gen GLUT1.
Dolosigranulum pigrum modula la inmunidad contra el SARS-CoV-2 en células epiteliales respiratorias
Este artículo en Pathogens (2021) exploró los efectos inmunomoduladores de Dolosigranulum pigrum 040417 en células epiteliales pulmonares. Además, investigó el potencial de esta bacteria inmunobiótica en la protección contra la infección por SARS-CoV-2.
6. Recursos para las células Calu-3: Protocolos, vídeos y más
Hay muchos recursos en línea disponibles sobre las células Calu-3 que comprenden información relacionada con el cultivo celular y la transfección.
- Protocolo de transfección de células Calu-3: Este recurso le proporcionará conocimientos vitales sobre la transfección de células Calu-3.
- Transfección de células Calu-3: Este videotutorial es una guía paso a paso para aprender el protocolo de transfección in vitro de Calu-3.
Aquí se menciona el protocolo de cultivo de células Calu-3.
- Células Calu-3: Este documento contiene información sobre el medio de cultivo de las células Calu-3 y el protocolo de subcultivo o pasaje.
Referencias
- Wiese-Rischke, C., R.S. Murkar, y H. Walles, Biological Models of the Lower Human Airways-Challenges and Special Requirements of Human 3D Barrier Models for Biomedical Research. Pharmaceutics, 2021. 13(12).
- Fabbri, E., et al., Treatment of human airway epithelial Calu-3 cells with a peptide-nucleic acid (PNA) targeting the microRNA miR-101-3p is associated with increased expression of the cystic fibrosis Transmembrane Conductance Regulator () gene. European Journal of Medicinal Chemistry, 2021. 209: p. 112876.
- Sa-Ngiamsuntorn, K., et al., Anti-SARS-CoV-2 activity of Andrographis paniculata extract and its major component andrographolide in human lung epithelial cells and cytotoxicity evaluation in major organ cell representatives. Revista de productos naturales, 2021. 84(4): p. 1261-1270.
- Park, B.K., et al., Differential Signaling and Virus Production in Calu-3 Cells and Vero Cells upon SARS-CoV-2 Infection. Biomol Ther (Seúl), 2021. 29(3): p. 273-281.