Cellule BV2 - La ricerca sul sistema nervoso centrale spiegata con le cellule di microglia BV2

BV2 è una linea cellulare di microglia derivata dal topo ampiamente utilizzata nella ricerca neuroscientifica. Questa linea cellulare immortalizzata può fungere da modello in vitro per lo studio delle malattie neurodegenerative e delle condizioni e dei processi cellulari associati, ad esempio la neuroinfiammazione. Inoltre, le cellule BV2 sono considerate un sistema modello alternativo per la microglia primaria.

Origine e caratteristiche generali delle cellule BV2

Questa sezione dell'articolo illustra l'origine della linea cellulare BV2 e le caratteristiche generali che la distinguono dalle altre linee cellulari microgliali. In questa sede, si approfondiranno i seguenti argomenti: Cosa sono le cellule BV2? Da dove provengono le cellule BV2? Qual è la dimensione di una cellula BV2?

• La linea cellulare microgliale BV2 è stata ottenuta dalla microglia di neonati (neonati) C57/BL6. La linea cellulare è stata immortalizzata infettando le cellule con il retrovirus J2 che trasporta l'oncogene v-raf/v-myc [1].
• Le cellule BV2 non stimolate possiedono una morfologia ipertrofica simile a quella di un'ameba. Questa morfologia mostra una condizione altamente attivata e infiammatoria delle cellule BV2 rispetto alla microglia primaria [2].
• Il diametro riportato per la linea cellulare BV-2 varia tra 10 e 15 μm.

Linea cellulare BV2 vs ECO 2

Entrambe sono linee cellulari di microglia di topo, ma distinte l'una dall'altra. La differenza principale è che la linea BV2 è stata immortalizzata mediante manipolazione genetica, mentre la linea ECO 2 si è immortalizzata spontaneamente. Inoltre, la linea ECO 2 possiede le stesse caratteristiche generali della linea BV2, ma richiede l’aggiunta del fattore stimolante le colonie 1 (CSF-1) per la sua coltura.

Linea cellulare BV2: Informazioni sulla coltura

Prima di maneggiare e mantenere una coltura di linee cellulari, è fondamentale conoscere le informazioni relative alla coltura cellulare. Questa sezione dell'articolo vi aiuterà a conoscere tutti i punti chiave per la coltura delle linee cellulari BV2. In particolare, tratteremo i seguenti argomenti: qual è il tempo di raddoppio delle cellule BV2? Quali terreni di coltura vengono utilizzati per le cellule BV2? La linea cellulare BV2 è aderente o in sospensione? Come si scongelano le cellule BV2?

Punti chiave per la coltura delle cellule BV2

Tempo di raddoppio:

Le cellule microgliali BV2 crescono molto velocemente, con un tempo di raddoppio medio di 34,5 ore.

Aderenzi o in sospensione:

Il BV2 è una linea cellulare aderente.

Rapporto di divisione:

Questa linea cellulare microgliale aderente viene sottoposta a subcoltura con un rapporto di divisione compreso tra 1:2 e 1:4. Le cellule vengono lavate con PBS e incubate con Accutase (soluzione di dissociazione). Dopo 10 minuti, vengono centrifugate e raccolte. Queste cellule vengono quindi aggiunte in fiasche con terreno di coltura fresco secondo il rapporto di divisione raccomandato.

Terreno di coltura:

Per la coltura della linea cellulare BV2 viene utilizzato il terreno RPMI 1640. L'RPMI BV2 è integrato con 10% di FBS, 2,0 mM di glutammina stabile e 2,0 g/L di NaHCO3 per una crescita cellulare ottimale. Il terreno viene rinnovato 2-3 volte alla settimana.

Condizioni di crescita:

Le colture BV2 vengono mantenute in un incubatore umidificato a 37 °C con un apporto continuo di CO2 al 5%.

Conservazione:

Le fiale di cellule BV2 congelate vengono conservate a una temperatura inferiore a -150 °C, nella fase vapore dell'azoto liquido o in un congelatore elettrico.

Processo di congelamento e terreno:

Per le linee cellulari BV2 si raccomandano i terreni di congelamento CM-1 o CM-ACF. Le cellule vengono congelate utilizzando un processo di congelamento lento che consente un abbassamento della temperatura di solo 1 °C al minuto per mantenere la vitalità cellulare.

Processo di scongelamento:

La fiala di cellule BV2 congelate viene agitata rapidamente in un bagno d'acqua (37 °C) per 40-60 secondi fino a quando non rimane un piccolo grumo di ghiaccio. Alle cellule scongelate vengono aggiunti terreni di coltura freschi e vengono centrifugate per eliminare i componenti del mezzo di congelamento. Le cellule raccolte vengono nuovamente risospese e trasferite in una fiasca di coltura per la crescita.

Livello di biosicurezza:

Per la coltura della linea cellulare BV2 si raccomanda il livello di biosicurezza 1.

Vantaggi e limiti delle cellule BV2

Come altre linee cellulari, anche le cellule BV2 presentano alcuni vantaggi e limiti. Alcuni di questi sono menzionati qui di seguito.

Vantaggi

I vantaggi della linea cellulare BV2 includono:

Caratteristiche simili a quelle delle microglia primarie

Le cellule BV2 possiedono alcune caratteristiche simili a quelle della microglia primaria e sono utilizzate come modello alternativo per studiare le funzioni e le risposte della microglia. Esprimono F4/80, CD11b e Iba1, che sono biomarcatori essenziali della microglia primaria.

Immortalizzazione

Le cellule BV2 sono immortalizzate, il che consente loro di crescere in modo continuo. Questa caratteristica le rende ideali per esperimenti di coltura cellulare a lungo termine.

Limiti

I limiti associati alle cellule BV2 sono:

Linea cellulare di origine murina

La linea cellulare BV2 deriva dalla microglia murina. I risultati delle ricerche che utilizzano le cellule BV2 potrebbero avere un'applicabilità limitata alle malattie e alla ricerca specifiche dell'uomo.

Modello in vitro

Le cellule BV2 fungono da modello in vitro per lo studio delle funzioni della microglia. Tuttavia, è importante notare che potrebbero non replicare completamente le caratteristiche e la complessità delle cellule della microglia nel cervello in vivo.

Applicazioni della linea cellulare BV2 nella ricerca

La linea cellulare BV2 offre diverse applicazioni nella ricerca neuroscientifica. In questa sezione vengono menzionati alcuni usi comuni delle cellule BV2 nella ricerca.

Ricerca sulle malattie neurodegenerative: la linea cellulare microgliale murina BV2 è un prezioso strumento di ricerca per lo studio di malattie neurodegenerative come il morbo di Parkinson, il morbo di Alzheimer e la sclerosi multipla. I ricercatori hanno studiato la neurotossicità e la patologia delle malattie e hanno valutato agenti terapeutici utilizzando linee cellulari BV2. Ad esempio, uno studio condotto nel 2020 ha valutato l'effetto antinfiammatorio e neuroprotettivo di un idrossistilbene naturale, la raponticina, presente nella pianta Rheum rhaponticum, utilizzando cellule BV2 attivate da lipopolisaccaridi come modello del morbo di Parkinson. Il composto attenua l'attivazione delle cellule BV2 mediata dal lipopolisaccaride (LPS) inibendo l'ossido nitrico sintasi e riducendo le specie reattive dell'ossigeno e i mediatori proinfiammatori. In breve, la raponticina esercita effetti antinfiammatori e neuroprotettivi sul modello microgliale indotto dall'LPS (BV2) [3]. Analogamente, uno studio ha indagato il coinvolgimento delle vie di segnalazione nella neuroinfiammazione. I ricercatori hanno sviluppato un modello di infiammazione attraverso l'attivazione delle cellule BV2 mediata dal lipopolisaccaride. Hanno scoperto che l'asse di segnalazione AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB è coinvolto nella neuroinfiammazione. Inoltre, hanno anche valutato il beta-naftoflavone (BNF), un flavonoide naturale, per i suoi effetti antinfiammatori e neuroprotettivi utilizzando questo modello. Il composto ha esercitato questi effetti terapeutici inibendo l'attivazione di BV2 [4]. Allo stesso modo, la ricerca ha utilizzato cellule BV2 e ha studiato l'effetto migliorativo del farmaco zonisamide sulla disfunzione mitocondriale nelle cellule microgliali. I risultati di questo studio supportano l'uso clinico della zonisamide per il trattamento del morbo di Parkinson [5].

5. Cellule BV2: Pubblicazioni scientifiche

Di seguito sono riportati alcuni studi di ricerca interessanti e tra i più citati che riguardano le cellule BV2.

I lisati mitocondriali inducono infiammazione e alterazioni correlate alla malattia di Alzheimer nelle cellule microgliali e neuronali

Questa ricerca è stata pubblicata sul Journal of Alzheimer's Disease (2015). Lo studio ha ipotizzato che la molecola mtDNA DAMP (damage-associated molecular pattern) derivata dal danno mitocondriale possa causare alterazioni infiammatorie nelle cellule microgliali (BV2). Pertanto, esse potrebbero anche contribuire alla neuroinfiammazione della malattia di Alzheimer.

L'effetto terapeutico del decotto di huanglian jiedu sul morbo di Alzheimer attraverso la regolazione della fagocitosi indotta dall'Aβ nelle cellule microgliali BV-2

Questo articolo pubblicato su FARMACIA (2021) ha utilizzato cellule BV2 e ha determinato l'effetto terapeutico del decotto di Huanglian Jiedu (HLJDD) sulla malattia di Alzheimer. Lo studio ha rilevato che l'HLJDD promuove la fagocitosi dell'amiloide beta nelle cellule BV2 aumentando l'espressione della proteina Trm2, come convalidato dall'analisi Western blot sulle cellule BV2.

L'alfa-sinucleina attiva la microglia BV2 a seconda del suo stato di aggregazione

Questo articolo di ricerca pubblicato su Biochemical and Biophysical Research Communications (2016) ha ipotizzato che l'alfa-sinucleina, una proteina solubile nel sistema nervoso centrale adulto, possa attivare le cellule BV2 a seconda del loro stato di aggregazione.

Esosomi delle cellule BV-2 indotti dall'alfa-sinucleina: importanti mediatori della neurodegenerazione nel morbo di Parkinson

Questa ricerca è stata pubblicata su Neuroscience Letters nel 2013. Lo studio afferma che gli esosomi secreti dalle cellule microgliali BV2 attivate dall'alfa-sinucleina possono essere mediatori essenziali della neurodegenerazione nel morbo di Parkinson.

L'idebenone allevia la neuroinfiammazione e modula la polarizzazione microgliale nelle cellule BV2 stimolate dall'LPS e nei topi con morbo di Parkinson indotto dall'MPTP

Questo studio è stato pubblicato su Frontiers Cellular Neuroscience (2019). Ha proposto che l'idebenone, un antiossidante, modifichi la polarizzazione microgliale e riduca l'infiammazione nelle cellule BV2 attivate dai lipopolisaccaridi e nel modello murino di morbo di Parkinson indotto dall'1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetraidropiridina (MPTP).

Risorse per la linea cellulare BV2: protocolli, video e altro

Le risorse online disponibili su BV2 sono limitate. Eccone alcune.

• Subcoltura della linea cellulare BV2: questo link al sito web contiene un breve protocollo per la subcoltura delle linee cellulari BV2.
• Scongelamento delle cellule congelate: questo video aiuta a imparare il protocollo di base per lo scongelamento e la coltura delle cellule congelate.

Il protocollo di coltura cellulare per le cellule BV2 è menzionato qui.

• Coltura cellulare BV2: questo link al sito web contiene il protocollo di coltura cellulare BV2. Inoltre, fornisce anche le composizioni dei terreni di coltura cellulare e dei terreni di congelamento per la linea cellulare BV2.

Riferimenti

1. Wang, Y., Y. Peng e H. Yan, Commento: Modelli di coltura cellulare in vitro neuroinfiammatori e potenziali applicazioni per i disturbi neurologici. Front Pharmacol, 2021. 12: p. 792614.
2. Sarkar, S., et al., Caratterizzazione e analisi comparativa di un nuovo modello di cellule microgliali di topo per lo studio dei meccanismi neuroinfiammatori durante gli insulti neurotossici. Neurotoxicology, 2018. 67: p. 129-140.
3. Zhao, F., et al., Effetto neuroprotettivo della raponticina contro il morbo di Parkinson: approfondimenti dal modello BV-2 in vitro e dal modello murino indotto da MPTP in vivo. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology, 2021. 35(1): p. e22631.
4. Gao, X., et al., Il beta-naftoflavone inibisce l'infiammazione indotta dall'LPS nelle cellule BV-2 tramite l'asse di segnalazione AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB. Immunobiology, 2020. 225(4): p. 151965.
5. Tada, S., et al., La zonisamide migliora la mitocondriopatia microgliale nei modelli del morbo di Parkinson. Brain Sciences, 2022. 12(2): p. 268.