Linha celular INS-1

A INS-1 é uma linha celular de insulinoma de rato bem caracterizada e amplamente utilizada na investigação da diabetes. As células INS-1 segregam insulina após estimulação com glucose; por conseguinte, são utilizadas para estudar o metabolismo da glucose, a fisiologia das células beta e a regulação da secreção de insulina. Além disso, estas células são também utilizadas no rastreio, teste e desenvolvimento de potenciais terapêuticas contra a diabetes mellitus.

Este artigo irá fornecer-lhe toda a informação necessária sobre as células beta INS-1 que precisa de saber antes de as utilizar na sua investigação. Principalmente, aprenderá o seguinte:

Caraterísticas gerais e origem das células INS-1
Linha celular INS-1: Informações sobre a cultura
Vantagens e desvantagens da linha celular INS-1
Aplicações de investigação das células de insulinoma do rato INS-1
Publicações de investigação com células beta INS-1
Recursos para a linha de células INS-1: Protocolos, vídeos e muito mais

1. Caraterísticas gerais e origem das células INS-1

Conhecer as caraterísticas gerais e a origem de uma linha celular pode ajudá-lo muito a utilizá-la de forma eficiente e eficaz na sua investigação. Esta secção do artigo irá informá-lo sobre a origem e as caraterísticas gerais da INS-1. Ficará a saber: O que é a linha celular INS-1 do Insulinoma do rato? Quais são as caraterísticas gerais da INS-1? O que é a linha celular INS-1 832/3? O que é a INS-1E?

As células INS-1 foram originalmente isoladas de um rato de 666 dias de idade com insulinoma transplantável induzido por raios X.
As células INS-1 são bi-hormonais. Expressam simultaneamente as proteínas da insulina e do proglucagon. Estas células são consideradas imaturas, uma vez que exibem baixos níveis de expressão do fator de transcrição Nkx6.1 e são desprovidas de marcadores de células alfa [1].
Existem dois subclones de células INS-1, ou seja, INS-1E e INS-1 832/3.
O INS-1E difere da linha celular mãe INS-1 no que respeita às respostas secretoras à glucose e ao teor de insulina.
A INS-1 832/3 ou INS-1 832/13 é também um subclone da linha celular INS-1. É um modelo inestimável para estudar a função das células beta dos ilhéus pancreáticos e a regulação da secreção de insulina. Também difere das células INS-1 progenitoras no contexto das secreções de insulina estimuladas pela glucose (GSIS).

modelação 3D da captação de glucose mediada pela insulina.

2. Linha celular INS-1: Informações de cultura

Para manusear e manter eficazmente uma linha celular, é necessário conhecer as seguintes informações sobre a sua cultura. Esta secção do artigo abordará todos os pontos-chave para a cultura de células INS-1: Como é que se cultivam as células beta INS-1? O que é o protocolo de cultura de células INS-1? Qual é o tempo de duplicação das células INS-1? O que é o meio de cultura de células de insulinoma de rato INS-1?

Pontos-chave para a cultura de células INS-1

Tempo de duplicação:	O tempo de duplicação da população de células INS-1 é de aproximadamente 44 horas.
Aderentes ou em suspensão:	As células INS-1 crescem tanto em suspensão como em forma aderente.
Rácio de subcultura:	As células INS-1 são subcultivadas num rácio de divisão de 1:3. Resumidamente, as células em suspensão são recolhidas. As células aderentes são lavadas com PBS e incubadas com a solução de Accutase. Após o descolamento, as células são adicionadas com meio fresco. Em seguida, as células suspensas e aderentes são centrifugadas e recolhidas. As células são cuidadosamente ressuspendidas e distribuídas nos novos frascos para crescimento.
Meio de crescimento:	O meio RPM1 1640 é utilizado para a cultura da linha celular de insulinoma INS-1rat. O meio é suplementado com 10% de soro fetal bovino inactivado pelo calor, 2,1 mM de glutamina estável, 10 mM de HEPES, 2,0 g/L de NaHCO3 e 1 mM de piruvato de sódio.
Condições de crescimento:	As células INS-1 são mantidas numa incubadora humidificada a uma temperatura de 37°C e com um fornecimento contínuo de 5% de CO2.
Armazenamento:	As células beta INS-1 podem ser armazenadas a longo prazo na fase de vapor do azoto líquido ou a uma temperatura inferior a -150°C num congelador elétrico.
Processo de congelação e meio:	Os meios CM-1 ou CM-ACF são utilizados para congelar as células INS-1 através de um processo de congelação lento. Permite apenas uma queda de temperatura de 1°C por minuto para proteger a viabilidade das células.
Processo de descongelação:	As células INS-1 congeladas são descongeladas num banho de água pré-ajustado a uma temperatura de 37 graus Celsius durante 40 a 60 segundos. Após a descongelação, as células são adicionadas com meios frescos e diretamente vertidas para um novo frasco para crescimento. Após 24 horas, o meio é substituído para eliminar os componentes do meio de congelação.
Nível de biossegurança:	É necessário um laboratório de nível de biossegurança 1 para a cultura de células de insulinoma de rato INS-1.

Células INS-1 a crescer nas ilhotas com ampliação de 10x e 20x.

3. vantagens e desvantagens da linha celular INS-1

Tal como outras linhas celulares, a INS-1 também possui algumas caraterísticas distintas associadas a certos prós e contras. Mencionámos aqui alguns dos mais importantes.

Vantagens

As principais vantagens da linha celular INS-1 são

Bem caracterizada
A INS-1 é uma linha celular bem estabelecida e bem caracterizada. Tem sido utilizada em numerosos estudos de investigação. Mantém as suas caraterísticas fenotípicas e capacidades de secreção de insulina durante um período mais longo, proporcionando assim resultados experimentais fiáveis e consistentes.
Modelo de células beta
As células INS-1 são utilizadas para estudar a função das células beta dos ilhéus pancreáticos, uma vez que segregam insulina e respondem a flutuações nos níveis de glucose.

desvantagens

As desvantagens das células INS-1 são as seguintes

Origem não humana
As células beta INS-1 têm uma origem não humana. Foram derivadas de insulinoma de rato. Este facto pode causar diferenças específicas entre espécies e limitar a tradução direta dos resultados experimentais para a fisiologia humana.

4) Aplicações de investigação das células do insulinoma do rato INS-1

As células beta INS-1 são amplamente utilizadas na investigação da diabetes. São aqui mencionadas algumas aplicações prometedoras desta linha celular.

Estudos sobre a secreção de insulina: As células INS-1 têm capacidade de secreção de insulina, pelo que são amplamente utilizadas para estudar os mecanismos celulares subjacentes à secreção de insulina. Os investigadores investigam os factores essenciais envolvidos na libertação de insulina, incluindo o metabolismo da glicose, as vias de sinalização, as hormonas e os agentes farmacológicos. Um estudo concluiu que uma via dependente do canal iónico K + ATP regula a secreção de insulina nas células beta INS-1 [2]. Para além disso, estudos revelaram também que as vias GLP-1R e AKT/PDX1 estão igualmente envolvidas na secreção de insulina em células de insulinoma de rato INS-1 [3].
Estudos sobre a função das células beta: As células INS-1 têm caraterísticas semelhantes às das células beta dos ilhéus pancreáticos, como a reatividade ao metabolismo da glicose e a secreção de insulina. Por conseguinte, são utilizadas para estudar os processos fisiológicos e as funções das células beta. Um estudo realizado em 2022 utilizou células INS-1 e desenvolveu um modelo de disfunção das células beta através de _H2O2. Estudaram a viabilidade celular, a secreção de insulina e os marcadores relacionados com o stress oxidativo nestas células em resposta ao tratamento com compostos naturais [4].
Descoberta e desenvolvimento de medicamentos: As células de insulinoma de rato INS-1 são amplamente utilizadas para selecionar e testar compostos ou medicamentos antidiabéticos. Podem ser utilizadas para estudar os efeitos potenciais de agentes terapêuticos na secreção de insulina e noutros parâmetros relevantes. Um estudo descobriu que a loganina, um componente de uma fórmula herbal chinesa, protegia a função de secreção de insulina das células INS-1 e exercia potenciais efeitos anti-diabéticos. O componente mediou estes efeitos benéficos inibindo a translocação nuclear do gene FOXO1 através da via PI3K/AKT [5].

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5. Publicações de investigação com células beta INS-1

Aqui estão algumas publicações de investigação importantes sobre a linha celular de insulinoma do rato INS-1.

A alfa-mangostina melhora a secreção de insulina e protege as células INS-1 dos danos induzidos pela estreptozotocina

Este estudo foi publicado no Internation Journal of Molecular Sciences em 2018. O estudo propôs que um composto natural cristalino amarelo, a alfa-mangostina, promove a secreção de insulina nas células beta INS-1 e protege-as contra danos induzidos pela toxina das células beta estreptozotocina.

A potenciação pela epicatequina da secreção de insulina estimulada pela glicose nas células INS-1 não depende da sua atividade antioxidante

Esta pesquisa foi publicada na ata pharmacologica sinica em 2018. A descoberta do estudo revelou que o composto de epicatequina promove a secreção de insulina estimulada pela glicose em células beta INS-1 prejudicadas por ácidos gordos saturados através da ativação da via CaMKII.

Um glicosídeo feniletanóide recém-descoberto de Stevia rebaudiana Bertoni afeta a secreção de insulina em células β de ilhotas INS-1 de ratos

Este artigo no Molecules (2019) propôs que um novo composto natural Phenylethanoid Glycoside afeta a secreção de insulina em células de insulinoma de rato INS-1 e, portanto, tem potencial antidiabético.

A loureirina B promove a secreção de insulina através das vias GLP-1R e AKT/PDX1

Esta investigação foi publicada no European Journal of Pharmacology (2022). O estudo propôs que a Loureirina B, um produto natural, aumenta a secreção de insulina nas células beta das ilhotas pancreáticas INS-1 através da modulação das vias AKT/PDX1 e GLP-1R.

Atividades anticâncer in vitro de Withania coagulans contra células cancerígenas HeLa, MCF-7, RD, RG2 e INS-1 e análise fitoquímica

Este artigo da Integrative Medicine Research (2018) avaliou o potencial anticancerígeno do extrato de Withania coagulans usando células cancerígenas INS-1.

6. Recursos para a linha de células INS-1: Protocolos, vídeos e muito mais

Aqui estão alguns recursos online que apresentam as células INS-1:

Subcultura de células em suspensão: Este vídeo é um guia completo para subcultura de células que crescem em culturas em suspensão.
Subcultura de células aderentes: Este vídeo ajudá-lo-á a aprender o protocolo geral para a passagem de células aderentes.

A seguinte ligação contém o protocolo de cultura de células INS-1:

Linha celular INS-1: Este sítio Web contém toda a informação sobre a cultura de células INS-1. Inclui informações sobre cultura de células INS-1 e meios de congelação, protocolos para subcultura e manuseamento de culturas INS-1 criopreservadas e proliferativas.

Referências

Acosta-Montalvo, A., et al., Expressão e secreção de péptidos derivados do proglucagon em células INS-1 de insulinoma de rato. Front Cell Dev Biol, 2020. 8: p. 590763.
Park, JE e JS Han, um extrato de Portulaca oleracea L. promove a secreção de insulina através de uma via dependente do canal K + ATP nas células β pancreáticas INS-1. Pesquisa e prática em nutrição, 2018. 12(3): p. 183.
Fang, H., et al., Loureirin B promove a secreção de insulina através das vias GLP-1R e AKT / PDX1. European Journal of Pharmacology, 2022. 936: p. 175377.
Duan, J., et al., Swietenine e swietenolide de Swietenia macrophylla king melhoram a secreção de insulina e atenuam a apoptose em células INS-1 induzidas por H2O2. Toxicologia Ambiental, 2022. 37(11): p. 2780-2792.
Mo, F.-F., et al., Efeito antidiabético da loganina inibindo a translocação nuclear de FOXO1 via via de sinalização PI3K / Akt na célula INS-1. Jornal Iraniano de Ciências Médicas Básicas, 2019. 22(3): p. 262.