Células HepG2 - Um recurso de investigação do cancro do fígado

A Hep-G2 é uma linha celular de cancro do fígado humano proveniente do tecido hepático de um homem caucasiano de 15 anos com carcinoma hepatocelular. Estas células são frequentemente utilizadas em estudos de metabolismo de fármacos e de hepatotoxicidade. Embora as células HepG2 apresentem elevadas taxas de proliferação e um aspeto epitelial, não são tumorigénicas e desempenham várias funções hepáticas diferenciadas. Em 1975, os investigadores derivaram as células HepG2 do carcinoma hepatocelular, tornando-a a primeira linha celular hepática a apresentar as caraterísticas críticas dos hepatócitos. Em contraste com a linha celular SK-Hep1 previamente estabelecida, que carece de marcadores essenciais das células hepáticas, as células HepG2 podem segregar várias proteínas plasmáticas e constituem um modelo valioso para o estudo da dinâmica intracelular dos domínios da superfície celular nos hepatócitos humanos. Estas células apresentam uma morfologia epitelial, têm um número cromossómico modal de 55 e podem ser estimuladas com hormona de crescimento humana

animação médica em 3D de um tumor maligno no fígado de um homem.

Caraterísticas do HepG2

A forma típica dos hepatócitos primários é cúbica e contém normalmente dois núcleos. Em contraste, as células HepG2 têm uma morfologia epitelial com um único núcleo e uma contagem de cromossomas que varia entre 48 e 54 por célula. Embora as células HepG2 possam representar até 25% da proteína celular total, o seu tamanho é maior do que o dos hepatócitos normais, constituindo cerca de 10% da proteína completa da célula. As proteínas celulares são actores críticos dentro da célula, executando as funções especificadas pelos genes.

As células tumorais, incluindo as que têm um número anormal de cromossomas, apresentam frequentemente um aumento do número de núcleos, até sete por célula. Devido ao seu elevado grau de diferenciação in vitro, as células HepG2 constituem um modelo ideal para o estudo do tráfico intracelular e da dinâmica das proteínas dos canais biliares, das membranas sinusoidais e dos lípidos nos hepatócitos humanos.

O diâmetro médio de uma célula HepG2 é de cerca de 10-20 µm, o que é mais pequeno do que um hepatócito com um diâmetro de 15 µm, mas semelhante às células tumorais com Hepatoblastoma (HB), que variam entre 10-20 µm.

Genética da HepG2

A linha celular Hep-G2 apresenta várias translocações, incluindo as translocações entre os braços curtos dos cromossomas 1 e 21, trissomias dos cromossomas 2, 16 e 17 e tetrassomia do cromossoma 20. Também se observa a perda da região do cromossoma 4q3, associada à translocação t(1;4) frequentemente observada no Hepatoblastoma (HB) e a outras anomalias cromossómicas, como as trissomias dos cromossomas 2 e 20. O número de cromossomas nas células HepG2 varia entre 50 e 60, indicando um cariótipo hiperdiplóide, enquanto alguns casos exibem mais de 100 cromossomas e são caracterizados por um aumento tetraploide. As células HepG2 contêm aproximadamente 7,5 pg de ADN, mais 15% do que uma célula somática média. Em comparação, os hepatócitos primários têm uma forma celular cúbica e contêm normalmente dois núcleos [1].

Perfil mutacional das células HepG2

A linha celular HepG2 é portadora da mutação C228T da região promotora do TERT, também presente no carcinoma hepatocelular (CHC) e no hepatoblastoma (HB). Esta mutação contribui para a imortalização através da proteção dos telómeros nas células cancerígenas. Além disso, as células HepG2 apresentam o TP53 de tipo selvagem, um gene crítico para a supressão do cancro humano, uma vez que desempenha um papel na paragem do ciclo celular, na apoptose e no envelhecimento. As mutações neste gene podem promover a proliferação celular.

As células HepG2 participam em várias vias, incluindo a desregulação do crescimento celular, vias de sobrevivência como a HB fetal e embrionária, e a via Wnt/β-catenina. Além disso, a linha celular tem uma deleção caraterística do terceiro exão do gene CTNNB1, que é idêntica à observada na HB de tipo epitelial [2,3].

Células HepG2 a crescer em ilhéus com ampliação de 20x e 10x.

Visão geral das células de carcinoma hepatocelular HepG2 na investigação do fígado

As células HepG2, originárias do hepatoma humano, tornaram-se uma ferramenta inestimável para a investigação das funções e doenças do fígado, incluindo o carcinoma hepatocelular. Estas linhas de células hepáticas fornecem informações sobre as respostas celulares dos hepatócitos humanos em várias condições experimentais. A utilização de plasmídeos repórteres de luciferase em células HepG2 tem sido particularmente eficaz para rastrear a expressão de genes e transfecções celulares, que são fundamentais na investigação metabólica, como o estudo dos efeitos do etanol nas células hepáticas

Estudos de infecções virais e doenças hepáticas utilizando células HepG2

As linhas celulares tumorais hepáticas imortalizadas como HepG2 e Huh7 são essenciais no estudo de infecções virais, demonstrando a replicação completa do ciclo celular da hepatite D (HDV) e a expressão da hepatite B (HBV) [5,6]. Paralelamente, as linhas celulares HepaRG desempenham um papel fundamental na elucidação dos mecanismos de entrada do VHB [7]. As células HepG2 são também utilizadas para investigar uma variedade de doenças hepáticas humanas, desde condições genéticas como a colestase intra-hepática familiar progressiva (PFIC) e a síndrome de Dubin-Johnson até estudos ambientais e dietéticos relacionados com agentes citotóxicos e genotóxicos, bem como na investigação de alvos de medicamentos e da hepatocarcinogénese [8,9]. A sua utilização estende-se a ensaios com dispositivos hepáticos bio-artificiais

Interações das células HepG2 com biomateriais na engenharia de tecidos

A interação das células HepG2 com vários biomateriais é fundamental na engenharia de tecidos. Técnicas como a técnica da sonda coloidal ajudam a compreender estas interações, medindo as propriedades de adesão das células, que são vitais para determinar a viabilidade celular para o desenvolvimento de suportes e modelos precisos de tecido hepático

Comportamento celular e inovações em modelos baseados em HepG2

O estudo do comportamento celular em modelos baseados em HepG2 é crucial para a investigação de doenças hepáticas. Os avanços nas culturas de células esferóides tridimensionais levaram à criação de esferóides de células HepG2, oferecendo um modelo mais relevante do ponto de vista fisiológico que reflecte de perto os hepatócitos normais. Estes modelos 3D, com maior atividade metabólica, são indicativos do potencial das células HepG2 para servirem de modelo para o hepatoblastoma e são importantes na investigação do tratamento do cancro, especialmente para simular tumores do fígado e testar novas abordagens terapêuticas [10-12]

Comparação e caraterísticas da HepG2 com outras linhas celulares tumorais

A HepG2 é uma das linhas celulares tumorais hepáticas mais utilizadas, selecionada pelas suas amplas aplicações na investigação científica entre cerca de 40 linhas celulares tumorais hepáticas disponíveis [13]. Apesar da sua fraca ou ausente expressão de determinadas enzimas do citocromo P450 em comparação com os hepatócitos normais, o perfil metabólico da HepG2 tem motivado esforços no sentido de modificar a linha celular para melhorar os estudos sobre o metabolismo dos medicamentos [13]. Em comparação com as linhas celulares tumorais como MCF7, PC3, 143B e HEK293, as células HepG2 apresentam perfis únicos de conteúdo de aminoácidos que influenciam significativamente a síntese e secreção de proteínas, destacando as suas vias metabólicas únicas [14]

Explorar a investigação sobre doenças do fígado com o HepG2

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Número do produto: 300198

Subcultura de células HepG2

Seguem-se cinco passos para remover células aderentes de frascos de cultura de células utilizando Accutase:

Retirar o meio do frasco de cultura celular e enxaguar as células aderentes com PBS sem cálcio e magnésio. Utilizar 3-5 ml de PBS para os frascos T25 e 5-10 ml para os frascos T75.
Adicionar Accutase ao frasco de cultura de células, utilizando 1-2 ml por frasco T25 e 2,5 ml por frasco T75. Assegurar-se de que o Accutase cobre toda a lâmina celular.
Incubar o frasco à temperatura ambiente durante 8-10 minutos.
Ressuspender cuidadosamente as células com o meio, utilizando 10 ml de meio fresco.
Centrifugar as células ressuspensas durante 5 minutos a 300xg, ressuspendê-las em meio fresco e distribuí-las em novos frascos com meio fresco.

Perspectivas futuras para as células HepG2

A busca para desbloquear todo o potencial da linha celular HepG2 continua com progressos inovadores no aumento da expressão de citocromos. Os investigadores estão também a explorar a possibilidade de culturas tridimensionais de células esferóides, que oferecem um sistema mais relevante do ponto de vista fisiológico. A atividade metabólica, incluindo os citocromos, é notavelmente mais elevada nos modelos 3D esferoidais HepG2 do que nas células 2D, o que nos aproxima da criação de um modelo que espelha os hepatócitos normais. Além disso, a exploração dos processos dinâmicos subjacentes à distribuição incorrecta das proteínas da superfície celular pode abrir caminho a uma melhor compreensão das doenças do fígado