Células U937 - um modelo para a investigação e progresso da leucemia monocítica
A linha celular U937, um modelo in vitro amplamente utilizado na investigação biomédica, é derivada de uma linhagem pró-monocítica, oferecendo conhecimentos valiosos sobre a dinâmica celular das células mieloides. Este artigo analisa a origem, as caraterísticas gerais e as diversas aplicações da linha celular U937, que é essencial para a compreensão dos mecanismos moleculares e das vias de sinalização nas células imunitárias, particularmente no contexto da leucemia mieloide aguda (LMA).
Origem e caraterísticas gerais das células U937
Este segmento irá esclarecer a génese e as caraterísticas fundamentais da linha celular U937. Descobrirá a essência da linha de células de leucemia U937, a sua identidade celular, a sua derivação e as principais caraterísticas que a tornam um modelo fundamental na investigação.
As células U937, estabelecidas a partir da efusão pleural de um homem caucasiano de 37 anos com linfoma histiocítico generalizado por Sundstrom e Nilsson em 1976, representam um fenótipo pró-monocítico único [1]. Estas células incorporam a morfologia típica dos tipos de células monócitos-macrófagos, com estruturas arredondadas e um diâmetro médio de cerca de 14 μm, apresentando marcadores de superfície como a proteína humana DC-SIGN, que é crucial para o seu papel em estudos imunológicos. A capacidade de diferenciação da linha celular U937 em várias células imunitárias - incluindo monócitos, macrófagos e mesmo células dendríticas - após exposição a determinados estímulos é de grande interesse, oferecendo um sistema dinâmico para explorar os processos de diferenciação celular.
O repertório celular da U937 inclui também a capacidade de exprimir amelogenina, um marcador frequentemente estudado no contexto das células precursoras circulatórias e na avaliação de cromossomas anormais, em especial partes do cromossoma 16, o que justifica o seu estatuto de recurso rico na Enciclopédia de Linhas Celulares Oncológicas. Através de técnicas como a cultura de células 3D e a imagiologia avançada, as células U937 proporcionam uma situação quase-vivo, permitindo aos investigadores observar o comportamento e as interações das células num ambiente fisiologicamente mais relevante.
Linha celular U937: Informações sobre a cultura
Conhecer os seguintes pontos-chave para a cultura de células U937 pode tornar o seu trabalho mais fácil e eficiente. Ficará a saber: Qual é o tempo de duplicação das células U937? A linha de células U937 é aderente ou em suspensão? O que é o meio U937? Como se faz a cultura de células U937?
Pontos-chave para a cultura de células U937
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Tempo de duplicação da população: |
O tempo médio de duplicação da população de células U937 é de 36 horas. No entanto, pode variar entre 48 e 72 horas. |
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Aderentes ou em suspensão: |
Os macrófagos U937 têm uma forma redonda e crescem em culturas em suspensão. |
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Densidade de sementeira: |
recomenda-se uma densidade de sementeira de 1 x105 células/mL para as células U937. Não é necessária uma solução de passagem para as células em suspensão. As células são diluídas com meio fresco e contadas. As células são semeadas com a densidade celular necessária num novo frasco. |
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Meio de crescimento: |
A cultura de células U937 é mantida em meio RPMI 1640. Este meio é suplementado com 2,0 mM de L-glutamina, 2,0 g/L de NaHCO3, 2,0 g/L de L-glicose e 10% de FBS para um crescimento celular ótimo. O meio é substituído 1 a 2 vezes por semana. |
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Condições de crescimento (temperatura, CO2): |
As culturas de células U937 requerem uma incubadora humidificada a 37°C com um fornecimento de 5% de CO2 para um crescimento ideal. |
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Armazenamento: |
As células U937 são mantidas na fase de vapor do azoto líquido ou a uma temperatura inferior a -150°C para manter a viabilidade celular durante mais tempo. |
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Processo e meio de congelação: |
O meio de congelação CM-1 ou CM-ACF é utilizado para congelar a linha de células macrofágicas humanas U937. Recomenda-se um método de congelação lenta (queda gradual de 1°C na temperatura) para proteger a viabilidade celular máxima. |
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Processo de descongelação: |
Os frascos congelados são mantidos num banho de água a 37°C até restar um pequeno aglomerado de gelo. As células são adicionadas com meio fresco e centrifugadas. O meio é eliminado e o pellet de células é ressuspenso e vertido para um novo frasco. As células U937 apresentam uma recuperação de congelação comparativamente rápida. |
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Nível de biossegurança: |
Recomenda-se a utilização de laboratórios de nível de biossegurança 1 para a cultura de células U937. |
Vantagens e desvantagens das células U937
As células U937 possuem uma mistura única de prós e contras que as tornam uma ferramenta de investigação ideal. As vantagens e desvantagens proeminentes da cultura de células U937 são discutidas de seguida.
Vantagens
As principais vantagens da linha de células U937 incluem:
- Maior estabilidade: A linha celular U937 apresenta uma elevada estabilidade devido à sua origem histiocítica, em comparação com as células primárias de leucemia sanguínea. Além disso, estas células podem ser cultivadas indefinidamente e são geneticamente homogéneas, pelo que constituem um modelo conveniente para estudos de investigação.
- Diferenciação: As células U937 têm a capacidade de se diferenciar noutras células imunitárias, como monócitos, macrófagos ou células dendríticas, quando sujeitas a um estímulo. Isto ajuda a compreender os mecanismos celulares envolvidos na geração de respostas imunitárias.
- Fácil de manter: As células U937 são fáceis de cultivar e manter em laboratórios de investigação. Não há procedimentos ou protocolos complicados a seguir para a cultura de células U937.
Desvantagens
Seguem-se algumas desvantagens associadas à linha de células U937.
- Anomalias cromossómicas: As células U937 apresentam aberrações cromossómicas, incluindo translocações. Isto pode afetar os resultados experimentais e a reprodutibilidade dos resultados.
Linha celular monocítica U937 para investigação imunológica e hematológica
Aplicações da linha celular U937 na investigação
As células U937, uma linha celular de linfoma histiocítico, servem como um modelo inestimável para várias aplicações de investigação biológica. São particularmente apreciadas pelo seu papel no estudo das células mieloides, especialmente como modelos de macrófagos, devido à sua capacidade de se diferenciarem em células semelhantes a macrófagos em determinadas condições. A linha celular U937 facilita o exame da função dos macrófagos, incluindo a atividade fagocítica e a neurobiologia das citocinas, que são cruciais para a compreensão das respostas inflamatórias e da regulação imunitária. Esta linha celular também apresenta propriedades semelhantes às dos monócitos primários, o que permite aos investigadores investigar as nuances do comportamento das células imunitárias sem a variabilidade presente nas células primárias.
- Citogenética: No domínio da caraterização citogenética, as células U937 têm sido fundamentais para o estudo do cromossoma 11 e de partes do cromossoma 16, especialmente no que diz respeito à captura do centrómero e ao comportamento dos cromossomas homólogos. Os investigadores baseiam-se nestas células para investigar a reorganização e a instabilidade do genoma, que são essenciais para compreender os fundamentos da progressão do cancro, incluindo o linfoma histiocítico, do qual derivam as células U937. A linha celular fornece informações precisas sobre o cariótipo, o que a torna uma excelente ferramenta para estudar anomalias nos cromossomas e rearranjos cromossómicos, especialmente os que envolvem rearranjos do cromossoma 20.
- Biologia de monócitos/macrófagos: A linha celular U937 serve como um modelo proeminente para elucidar as funções e a regulação de monócitos e macrófagos. Isto inclui a exploração de aspectos como a fagocitose, a apresentação de antigénios e a produção de citocinas. Notavelmente, um estudo de 2023 utilizou células U937 para examinar o impacto do Glycomacropeptide na resposta inflamatória em células de macrófagos humanos. Esta pesquisa ressaltou as propriedades antiinflamatórias do glicomacropeptídeo, demonstrando uma redução nos níveis de citocinas dentro dessas células [2].
- Investigação sobre o cancro: No domínio da oncologia, as células U937 são fundamentais para dissecar os mecanismos celulares e as vias de sinalização subjacentes ao cancro. São também essenciais para o rastreio de medicamentos anticancerígenos e a avaliação de novas terapias contra o cancro. Reflectindo esta aplicação, um estudo implementou a linha celular de leucemia mieloide U937 para avaliar os efeitos anticancerígenos do sumo de couve fresca e cozinhada a vapor. Os resultados deste estudo indicaram que o sumo promove actividades pró-apoptóticas nas células cancerígenas através de uma via dependente da caspase [3].
- Estudos toxicológicos: As células U937 são também utilizadas para investigar os efeitos citotóxicos de poluentes ambientais e de vários produtos químicos. Por exemplo, um estudo utilizou a linha celular U937, entre outras, para avaliar os potenciais efeitos citotóxicos dos microplásticos de polietileno [4]. Este estudo, juntamente com outros, realça a importância das células U937 na toxicologia, fornecendo um modelo para compreender como as substâncias interagem com as células monocíticas humanas e o seu potencial impacto na saúde humana.
Incorporando a microscopia confocal de varrimento a laser, os investigadores podem visualizar e quantificar a atividade fagocítica das células U937, ajudando na fenotipagem das suas respostas a vários estímulos, incluindo agentes infecciosos. As ontologias de linhas celulares e as informações exactas sobre o cariótipo aumentam ainda mais a precisão desses estudos.
Células U937: Publicações de investigação
Seguem-se alguns estudos de investigação interessantes e proeminentes sobre as células U937.
A magnoflorina aumenta as respostas pró-inflamatórias activadas por LPS através de vias dependentes de MyD88 em macrófagos U937Este estudo publicado na Planta Medica (2018) propôs que um importante metabolito bioativo obtido da planta Tinospora crispa tem um elevado potencial para aumentar as respostas imunitárias nos macrófagos U937.
Efeito do extrato de sementes de Peganum harmala no óxido nítrico em monócitos e macrófagos U937Este trabalho de pesquisa foi publicado no International Journal of Medical Laboratory em 2020. Neste estudo, os investigadores avaliaram os efeitos potenciais do extrato de sementes de Peganum harmala na produção de óxido nítrico em monócitos e macrófagos U937.
Avaliação da toxicidade potencial dos microplásticos de polietileno em linhas celulares derivadas de seres humanosEste estudo publicado na Science of the Total Environment (2022) avaliou o potencial efeito citotóxico de poluentes ambientais, ou seja, microplásticos de polietileno, em U937, THP-1 e outras três linhas celulares humanas.
Efeitos dos extractos de folhas e fitoconstituintes de Vitex trifolia L. na produção de citocinas em macrófagos humanos U937Esta investigação foi publicada em 2020 na revista BMC Complementary Medicine and Therapies. O estudo explorou os efeitos de diferentes extractos preparados a partir das folhas da planta Vitex trifolia L. na produção de citocinas em macrófagos U937.
A exposição à radiação ionizante de baixa dose reprime o ciclo celular e as vias de síntese de proteínas em queratinócitos primários humanos in vitro e linhas celulares U937Esteartigo publicado na revista PLOS One (2018) explorou os efeitos potenciais das radiações ionizantes de baixa dose na linha celular U937 e nos queratinócitos primários
Recursos para a linha de células U937: Protocolos, vídeos e muito mais
As células U937 são ferramentas de investigação amplamente utilizadas. São aqui mencionados alguns recursos valiosos que explicam o protocolo de cultura e diferenciação de células U937:
- Protocolo de diferenciação de U937: Este documento contém um protocolo para a diferenciação de células U937. Além disso, também tem um protocolo para a cultura de células de leucemia mieloide humana U937
- Subcultura de células em suspensão: Este é um vídeo que mostra o protocolo geral para subcultura de linhas de células em suspensão como a U937.
- Linha de células U937: Este sítio Web contém muita informação sobre as células U937. Descreve protocolos de subcultura, congelação e descongelação para monócitos e macrófagos U937.
Aplicações de investigação da linha celular U937 FAQ
Referências
- Chanput, W., V. Peters, e H. Wichers, Células THP-1 e U937. O Impacto dos Bioactivos Alimentares na Saúde: modelos in vitro e ex vivo, 2015: p. 147-159.
- Córdova-Dávalos, L.E., et al., Efeito Protetor do Glicomacropeptídeo na Resposta Inflamatória de Macrófagos U937. Foods, 2023. 12(7): p. 1528.
- Pungpuag, S., S. Boonpangrak e Y. Suwanwong, Efeitos Anti-Leuquémicos numa Linha Celular U937 de Sumo de Couve Chinesa Fresca e Vaporizada e os seus Efeitos Pró-Apoptóticos através de uma Via Dependente da Caspase. Foods, 2023. 12(7): p. 1471.
- Gautam, R., et al., Avaliação da toxicidade potencial de microplásticos de polietileno em linhas celulares derivadas de humanos. Science of the Total Environment, 2022. 838: p. 156089.
- Chanput, W., J.J. Mes, e H.J. Wichers, Linha celular THP-1: um modelo celular in vitro para abordagem de modulação imunológica. imunofarmacologia internacional, 2014. 23(1): p. 37-45.