Células U937: un modelo para la investigación y el progreso de la leucemia monocítica
La línea celular U937, un modelo in vitro ampliamente utilizado en la investigación biomédica, deriva de un linaje promonocítico y ofrece valiosos conocimientos sobre la dinámica celular de las células mieloides. Este artículo profundiza en el origen, las características generales y las diversas aplicaciones de la línea celular U937, que es esencial para comprender los mecanismos moleculares y las vías de señalización de las células inmunitarias, especialmente en el contexto de la leucemia mieloide aguda (LMA).
Origen y características generales de las células U937
Este segmento esclarecerá la génesis y los rasgos fundamentales de la línea celular U937. Descubrirá la esencia de la línea celular de leucemia U937, su identidad celular, su derivación y las características clave que la convierten en un modelo fundamental en la investigación.
Las células U937, establecidas a partir del derrame pleural de un varón caucásico de 37 años con linfoma histiocítico generalizado por Sundstrom y Nilsson en 1976, representan un fenotipo promonocítico único [1]. Estas células encarnan la morfología típica de los tipos celulares monocito-macrófago, con estructuras de forma redondeada y un diámetro medio de unos 14 μm, presentando marcadores de superficie como la proteína humana DC-SIGN, que es crucial para su papel en los estudios inmunológicos. La capacidad de diferenciación de la línea celular U937 en varias células inmunitarias -incluidos monocitos, macrófagos e incluso células dendríticas- tras la exposición a determinados estímulos es de gran interés, ya que ofrece un sistema dinámico para explorar los procesos de diferenciación celular.
El repertorio celular de U937 también incluye la capacidad de expresar amelogenina, un marcador estudiado a menudo en el contexto de las células precursoras circulatorias y la evaluación de cromosomas anómalos, en particular partes del cromosoma 16, lo que sustenta su condición de recurso rico dentro de la Enciclopedia de Líneas Celulares de Cáncer. Mediante técnicas como el cultivo celular en 3D y la obtención avanzada de imágenes, las células U937 proporcionan una situación casi viva, lo que permite a los investigadores observar el comportamiento y las interacciones de las células en un entorno fisiológicamente más relevante.
Línea celular U937: Información sobre el cultivo
Conocer los siguientes puntos clave para el cultivo de células U937 puede facilitarle el trabajo y hacerlo más eficiente. Aprenderá: ¿Cuál es el tiempo de duplicación de las células U937? ¿La línea celular U937 es adherente o en suspensión? ¿Qué es el medio U937? ¿Cómo se cultivan las células U937?
Puntos clave para el cultivo de células U937
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Tiempo de duplicación de la población: |
El tiempo medio de duplicación de la población de células U937 es de 36 horas. Sin embargo, puede oscilar entre 48 y 72 horas. |
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Adherentes o en suspensión: |
Los macrófagos U937 tienen forma redonda y crecen en cultivos en suspensión. |
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Densidad de siembra: |
se recomienda una densidad de siembra de 1 x105 células/mL para las células U937. No se requiere solución de pasaje para las células en suspensión. Se diluyen con medio fresco y se cuentan. Las células se siembran a la densidad celular requerida en un nuevo matraz. |
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Medio de crecimiento: |
El cultivo de células U937 se mantiene en medio RPMI 1640. Este medio se complementa con 2,0 mM de L-glutamina, 2,0 g/L de NaHCO3, 2,0 g/L de L-glucosa y 10% de FBS para un crecimiento celular óptimo. El medio se sustituye de 1 a 2 veces por semana. |
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Condiciones de crecimiento (temperatura, CO2): |
Los cultivos de células U937 requieren una incubadora humidificada a 37°C con un suministro del 5% de CO2 para un crecimiento ideal. |
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Conservación: |
Las células U937 se conservan en la fase de vapor de nitrógeno líquido o a una temperatura inferior a -150°C para mantener la viabilidad celular durante más tiempo. |
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Proceso y medio de congelación: |
Los medios de congelación CM-1 o CM-ACF se utilizan para congelar la línea celular de macrófagos humanos U937. Se recomienda un método de congelación lento (descenso gradual de 1°C de la temperatura) para proteger al máximo la viabilidad celular. |
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Proceso de descongelación: |
Los viales congelados se mantienen en un baño de agua a 37°C hasta que quede un pequeño grumo de hielo. Las células se añaden con medio fresco y se centrifugan. El medio se desecha y el sedimento celular se resuspende y se vierte en un nuevo frasco. Las células U937 muestran una recuperación de la congelación comparativamente rápida. |
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Nivel de bioseguridad: |
Para el cultivo de células U937 se recomienda un laboratorio de nivel de bioseguridad 1. |
Ventajas y desventajas de las células U937
Las células U937 poseen una mezcla única de ventajas e inconvenientes que las convierten en una herramienta de investigación ideal. A continuación se exponen las principales ventajas e inconvenientes del cultivo de células U937.
Ventajas
Las principales ventajas de la línea celular U937 incluyen:
- Mayor estabilidad: La línea celular U937 presenta una gran estabilidad debido a su origen histiocítico en comparación con las células leucémicas sanguíneas primarias. Además, estas células pueden cultivarse indefinidamente y son genéticamente homogéneas, por lo que sirven como modelo conveniente para estudios de investigación.
- Diferenciación: Las células U937 tienen la capacidad de diferenciarse en otras células inmunitarias como monocitos, macrófagos o células dendríticas cuando se someten a un estímulo. Esto ayuda a comprender los mecanismos celulares implicados en la generación de respuestas inmunitarias.
- Fácil de mantener: Las células U937 son fáciles de cultivar y mantener en los laboratorios de investigación. No hay procedimientos ni protocolos complicados que seguir para cultivar células U937.
Desventajas
He aquí algunas desventajas asociadas a la línea celular U937.
- Anomalías cromosómicas: Las células U937 poseen aberraciones cromosómicas que incluyen translocaciones. Esto puede afectar a los resultados experimentales y a la reproducibilidad de los resultados.
Línea celular monocítica U937 para investigación inmunológica y hematológica
Aplicaciones de la línea celular U937 en investigación
Las células U937, una línea celular de linfoma histiocítico, constituyen un modelo inestimable para diversas aplicaciones de investigación biológica. Son especialmente apreciadas por su papel en el estudio de las células mieloides, sobre todo como modelos de macrófagos, debido a su capacidad para diferenciarse en células similares a los macrófagos en determinadas condiciones. La línea celular U937 facilita el examen de la función macrófaga, incluida la actividad fagocítica y la neurobiología de las citocinas, que son cruciales para comprender las respuestas inflamatorias y la regulación inmunitaria. Esta línea celular también presenta propiedades similares a las de los monocitos primarios, lo que permite a los investigadores estudiar los matices del comportamiento de las células inmunitarias sin la variabilidad presente en las células primarias.
- Citogenética: En el ámbito de la caracterización citogenética, las células U937 han sido fundamentales en el estudio del cromosoma 11 y partes del cromosoma 16, especialmente en lo que respecta a la captura del centrómero y el comportamiento de cromosomas homólogos. Los investigadores confían en estas células para investigar la reorganización del genoma y la inestabilidad del genoma, que son esenciales para comprender los fundamentos de la progresión del cáncer, incluido el linfoma histiocítico del que derivan las células U937. La línea celular proporciona información precisa sobre el cariotipo, lo que la convierte en una herramienta excelente para estudiar las anomalías en los cromosomas y los cromosomas reordenados, especialmente los que implican reordenamientos del cromosoma 20.
- Biología de monocitos/macrófagos: La línea celular U937 sirve como modelo destacado para dilucidar las funciones y la regulación de monocitos y macrófagos. Esto incluye explorar aspectos como la fagocitosis, la presentación de antígenos y la producción de citoquinas. En particular, un estudio de 2023 utilizó células U937 para examinar el impacto del glicomacropéptido en la respuesta inflamatoria de las células de macrófagos humanos. Esta investigación subrayó las propiedades antiinflamatorias del glicomacropéptido, demostrando una reducción de los niveles de citoquinas en estas células [2].
- Investigación del cáncer: En el ámbito de la oncología, las células U937 son fundamentales para diseccionar los mecanismos celulares y las vías de señalización que subyacen al cáncer. También son fundamentales en el cribado de fármacos anticancerígenos y la evaluación de nuevas terapias contra el cáncer. Como reflejo de esta aplicación, un estudio utilizó la línea celular U937 de leucemia mieloide para evaluar los efectos anticancerígenos del zumo de col rizada fresco y al vapor. Los resultados de este estudio indicaron que el zumo promueve actividades proapoptóticas en las células cancerosas a través de una vía dependiente de la caspasa [3].
- Estudios toxicológicos: Las células U937 también se emplean para investigar los efectos citotóxicos de contaminantes ambientales y diversas sustancias químicas. Por ejemplo, un estudio utilizó la línea celular U937, entre otras, para evaluar los posibles efectos citotóxicos de los microplásticos de polietileno [4]. Este estudio, junto con otros, pone de relieve la importancia de las células U937 en toxicología, ya que proporcionan un modelo para comprender cómo interactúan las sustancias con las células monocíticas humanas y su posible impacto en la salud humana.
Gracias a la microscopía confocal de barrido láser, los investigadores pueden visualizar y cuantificar la actividad fagocítica de las células U937, lo que ayuda a determinar el fenotipo de sus respuestas a diversos estímulos, incluidos los agentes infecciosos. Las ontologías de las líneas celulares y la información precisa sobre el cariotipo mejoran aún más la precisión de estos estudios.
Células U937: Publicaciones de investigación
A continuación se presentan algunos estudios de investigación interesantes y destacados sobre las células U937.
La magnoflorina potencia las respuestas proinflamatorias activadas por LPS a través de vías dependientes de MyD88 en macrófagos U937Este estudio publicado en Planta Medica (2018) propuso que un importante metabolito bioactivo obtenido de la planta Tinospora crispa tiene un alto potencial en el aumento de las respuestas inmunes en macrófagos U937.
Efecto del extracto de semillas de Peganum harmala sobre el óxido nítrico en monocitos y macrófagos U937Este trabajo de investigación se publicó en el International Journal of Medical Laboratory en 2020. En este estudio, los investigadores evaluaron los efectos potenciales del extracto de semillas de Peganum harmala sobre la producción de óxido nítrico en monocitos y macrófagos U937.
Evaluación de la toxicidad potencial de los microplásticos de polietileno en líneas celulares derivadas humanasEste estudio publicado en Science of the Total Environment (2022) evaluó el efecto citotóxico potencial de los contaminantes medioambientales, es decir, los microplásticos de polietileno, sobre U937, THP-1 y otras tres líneas celulares humanas.
Efectos de los extractos de hojas y fitoconstituyentes de Vitex trifolia L. sobre la producción de citocinas en macrófagos humanos U937Esta investigación se publicó en 2020 en la revista BMC Complementary Medicine and Therapies. El estudio exploró los efectos de diferentes extractos preparados a partir de hojas de la planta Vitex trifolia L. sobre la producción de citocinas en macrófagos U937.
Laexposición a bajas dosis de radiaciónionizantereprime el ciclo celular y las vías de síntesis de proteínas en queratinocitos primarios humanos in vitro y líneas celulares U937Esteartículo publicado en la revista PLOS One (2018) exploró los efectos potenciales de las radiaciones ionizantes de baja dosis en la línea celular U937 y los queratinocitos primarios
Recursos para la línea celular U937: Protocolos, vídeos y más
Las células U937 son herramientas de investigación muy utilizadas. Aquí se mencionan algunos recursos valiosos que explican el protocolo de cultivo y diferenciación celular de las células U937:
- Protocolo de diferenciación de U937: Este documento contiene un protocolo para la diferenciación de células U937. Además, también contiene un protocolo para el cultivo de células U937 de leucemia mieloide humana
- Subcultivo de células en suspensión: Este es un vídeo que muestra el protocolo general para el subcultivo de líneas celulares en suspensión como la U937.
- Línea celular U937: Este sitio web contiene mucha información sobre las células U937. Describe protocolos de subcultivo, congelación y descongelación de monocitos y macrófagos U937.
Línea celular U937 Aplicaciones de investigación FAQ
Referencias
- Chanput, W., V. Peters y H. Wichers, Células THP-1 y U937. The Impact of Food Bioactives on Health: in vitro and ex vivo models, 2015: p. 147-159.
- Córdova-Dávalos, L.E., et al., Efecto protector del glicomacropéptido sobre la respuesta inflamatoria de los macrófagos U937. Alimentos, 2023. 12(7): p. 1528.
- Pungpuag, S., S. Boonpangrak, and Y. Suwanwong, Anti-Leukemic Effects on a U937 Cell Line of Fresh and Steamed Chinese Kale Juice and Their Pro-Apoptotic Effects via a Caspase-Dependent Pathway. Alimentos, 2023. 12(7): p. 1471.
- Gautam, R., y otros, Evaluation of potential toxicity of polyethylene microplastics on human derived cell lines. Ciencia del Medio Ambiente Total, 2022. 838: p. 156089.
- Chanput, W., J.J. Mes, y H.J. Wichers, THP-1 cell line: an in vitro cell model for immune modulation approach. International immunopharmacology, 2014. 23(1): p. 37-45.