Cellule SH-SY5Y - Ricerca sul neuroblastoma e rilevanza neuroscientifica delle cellule SH-SY5Y

La linea cellulare SH-SY5Y, derivata dal neuroblastoma umano, è ampiamente utilizzata nella ricerca medica per lo studio delle malattie neurodegenerative e lo sviluppo di farmaci. I ricercatori impiegano queste cellule nella loro forma originaria indifferenziata oppure le differenziano in cellule simili ai neuroni.

Informazioni generali e origine della linea cellulare SH-SY5Y

Questa sezione tratterà le informazioni di base sulla linea cellulare SH-SY5Y, tra cui la sua origine, la definizione e la struttura cellulare. Verranno affrontate questioni quali la morfologia e l’origine delle cellule.

• La SH-SY5Y è una linea cellulare di origine umana derivata dal subclonaggio della linea cellulare di neuroblastoma SK-N-SH nel 1970.
• La linea cellulare madre, SK-N-SH, è stata sviluppata a partire dalla biopsia del midollo osseo di una paziente di quattro anni affetta da neuroblastoma.
• Le cellule SH-SY5Y sono fenotipicamente adrenergiche ed esprimono marcatori dopaminergici, il che le rende un utile modello in vitro per lo studio delle malattie neurodegenerative, della neurogenesi e delle caratteristiche delle cellule cerebrali [1].
• Le cellule SH-SY5Y crescono come aggregati di cellule neuroblastiche vitali dotate di neuriti e presentano un’adesione lassa.
• La dimensione delle cellule SH-SY5Y è di 12 μm.
• Il numero cromosomico modale delle cellule SH-SY5Y è 47; esse presentano inoltre un raro marcatore del cromosoma numero 1, la trisomia di 1q, causata dall’inserimento di una copia in più del segmento 1q nel braccio lungo del cromosoma 1.

Coltura delle cellule SH-SY5Y

Nei laboratori di ricerca neurobiologica, le cellule SH-SY5Y sono le cellule di neuroblastoma più comunemente coltivate. Per lavorare con queste cellule, è fondamentale comprendere quale tipo di terreno di coltura sia adatto alla loro coltura, le loro caratteristiche di crescita, la densità di semina ottimale e il metodo corretto per congelarle. Questa sezione fornirà informazioni essenziali sulla coltura delle cellule SH-SY5Y per assistervi in questi aspetti.

Punti chiave per la coltura delle cellule SH-SY5Y

Tempo di raddoppio della popolazione: il tempo medio di raddoppio della popolazione per le cellule SH-SY5Y è di circa 3-4 giorni.

Aderenze o in sospensione: le SH-SY5Y sono cellule debolmente aderenti. Crescono in agglomerati quando vengono seminate ad alta densità.

Densità di semina: la densità di semina ottimale per le SH-SY5Y è di 1 x 10⁴ cellule/cm². Le colture di SH-SY5Y sono costituite sia da cellule aderenti che da cellule fluttuanti.

Terreno di coltura: il terreno DMEM:Ham’s F12 integrato con 3,1 g/L di glucosio, 10% di FBS e 1,6 mM di L-glutammina è ideale per la coltura della linea cellulare SH-SY5Y.

Condizioni di crescita (temperatura, CO₂): le cellule SH-SY5Y vengono coltivate a una temperatura di 37 °C in un incubatore umidificato con un'alimentazione di CO₂ al 5%.

Conservazione: per mantenere la vitalità delle cellule SH-SY5Y, queste vengono conservate nella fase vapore dell’azoto liquido a una temperatura inferiore a -150 °C.

Processo di congelamento e mezzo: per congelare le cellule SH-SY5Y si utilizzano i mezzi di congelamento CM-1 o CM-ACF. Per il congelamento di questa linea cellulare di neuroblastoma si opta per un metodo di congelamento lento che abbassa gradualmente la temperatura di 1 °C.

Processo di scongelamento: le fiale congelate contenenti le cellule SH-SY5Y vengono poste in un bagno d’acqua a una temperatura di 37 °C. La fiala viene agitata rapidamente fino a quando le cellule si scongelano e rimane solo un piccolo grumo di ghiaccio.

Livello di biosicurezza: le cellule SH-SY5Y possono essere coltivate in un laboratorio di livello di biosicurezza 1.

Cellule SH-SY5Y: vantaggi e limiti

Vantaggi

• Differenziazione in neuroni: le cellule SH-SY5Y possono essere differenziate in neuroni funzionali utilizzando composti specifici, fornendo un'alternativa più conveniente ai neuroni primari ed evitando le questioni etiche associate al loro utilizzo [2].
• Modello in vitro per le malattie neurodegenerative: l’espressione di marcatori molecolari, compresi quelli neurali dopaminergici, rende le cellule SH-SY5Y adatte allo studio di disturbi neurodegenerativi come il morbo di Parkinson.

Limiti

• Ciclo cellulare non sincronizzato: le colture di cellule SH-SY5Y presentano cicli cellulari non sincronizzati in uno stato indifferenziato [3].
• Stato di differenziazione indefinito: le cellule SH-SY5Y presentano uno stato di differenziazione indefinito che varia da uno stato di neuroblastoma tumorigenico a neuroni postmitotici o cellule progenitrici neurali. Non esprimono i marcatori molecolari presenti nelle cellule neuronali mature [4].

Cellule SH-SY5Y per la neurofarmacologia in vitro e la scoperta di nuovi farmaci

Applicazioni delle cellule SH-SY5Y

Ricerca sulle malattie neurodegenerative: le cellule SH-SY5Y vengono utilizzate per studiare disturbi neurodegenerativi, quali il morbo di Alzheimer e il morbo di Parkinson. Ad esempio, in uno studio le cellule SH-SY5Y sono state trattate con il peptide β-amiloide 1-42 per creare un modello in vitro del morbo di Alzheimer. La linea cellulare sviluppata è stata poi trasfettata con pcDNA-17A e shRNA 17A per esaminare l’effetto dell’RNA non codificante lungo 17A sulle cellule simili a quelle affette dal morbo di Alzheimer. Lo studio ha dimostrato che l’LncRNA-17A regola l’apoptosi e l’autofagia delle cellule SH-SY5Y, simulando il morbo di Alzheimer [5].

Sviluppo di farmaci: le cellule SH-SY5Y vengono utilizzate per lo screening e la validazione di farmaci in relazione al loro effetto terapeutico contro le malattie neurodegenerative. Ad esempio, uno studio condotto nel 2021 ha indotto il parkinsonismo nelle cellule SH-SY5Y utilizzando un erbicida (Paraquat) e ha poi utilizzato queste cellule per indagare il potenziale terapeutico di un flavonoide, la naringenina. Il composto ha dimostrato un effetto protettivo contro la neurodegenerazione e la neurotossicità mediate dal morbo di Parkinson nei modelli cellulari, indicando il suo potenziale per lo sviluppo di trattamenti contro il morbo di Parkinson [6].

Pubblicazioni di ricerca incentrate sulle cellule SH-SY5Y

Esistono numerosi studi di ricerca sulle cellule SH-SY5Y. Questa sezione tratterà alcuni esempi significativi.

• LncRNA17A regola l’autofagia e l’apoptosi della linea cellulare SH-SY5Y come modello in vitro per il morbo di Alzheimer: In questa pubblicazione è stato ipotizzato che LncRNA17A media l’apoptosi e l’autofagia delle cellule SH-SY5Y convertite sperimentalmente in un modello della malattia di Alzheimer.
• La naringenina attenua la perdita di neuroni dopaminergici indotta dal paraquat nelle cellule SH-SY5Y e in un modello di malattia di Parkinson nei ratti: Questo studio ha suggerito l’uso dei composti della naringenina come neuroprotettori contro un modello cellulare e animale di malattia di Parkinson sviluppato sperimentalmente.
• Caratterizzazione biochimica della linea cellulare SH-SY5Y proliferativa e differenziata come modello per il morbo di Parkinson: le cellule SH-SY5Y differenziate sono state utilizzate per caratterizzare e valutare diversi processi biochimici frequentemente studiati nel morbo di Parkinson.
• Effetti in vitro dell’acitretina sulle cellule neuronali umane SH-SY5Y: le cellule SH-SY5Y sono state utilizzate per studiare la differenziazione neuronale. I ricercatori hanno verificato che l’acitretina promuove la differenziazione neuronale e tratta i disturbi neurodegenerativi e dello sviluppo neurologico, nonché i tumori cerebrali.
• Trasformazione della linea cellulare SH-SY5Y in cellule simili ai neuroni: studio dei cambiamenti elettrofisiologici e biomeccanici: Questo studio ha convertito le cellule di blastoma neurale SH-SY5Y in neuroni trattandole con acido retinoico e molecole del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF) ed ha esaminato i cambiamenti biochimici ed elettrofisiologici in esse osservati.

Risorse per le cellule SH-SY5Y: protocolli, video e altro

Sono disponibili diverse risorse online su questa famosa linea cellulare di neuroblastoma. Queste risorse possono fornire informazioni sulla manipolazione e la manutenzione delle colture di SH-SY5Y.

Protocolli di coltura cellulare

I seguenti articoli sul sito web possono aiutarti ad apprendere i metodi per la coltura, il congelamento e lo scongelamento delle cellule SH-SY5Y.

• Coltura delle cellule SH-SY5Y: informazioni di base sulle cellule SH-SY5Y, tra cui scongelamento, congelamento e subcoltura.
• Subcoltura delle cellule SH-SY5Y: fornisce informazioni sui terreni di coltura utilizzati e sulle fasi di subcoltura per le cellule SH-SY5Y.
• Trasfezione delle cellule SH-SY5Y: questo documento descrive un protocollo di trasfezione transitoria per la linea cellulare SH-SY5Y.
• Protocollo di differenziazione: questo video illustra il protocollo per la differenziazione delle cellule SH-SY5Y.

Ci auguriamo che questo articolo fornisca informazioni utili sulla manipolazione, la coltura e l’utilizzo delle cellule SH-SY5Y negli studi di ricerca; se desiderate lavorare su questa linea cellulare di neuroblastoma, vi invitiamo a effettuare un ordine presso di noi.

Linea cellulare SH-SY5Y: Domande frequenti