Células HepG2: un recurso para la investigación del cáncer de hígado

Hep-G2 es una línea celular de cáncer de hígado humano que se originó a partir del tejido hepático de un varón caucásico de 15 años con carcinoma hepatocelular. Estas células se utilizan con frecuencia en estudios sobre el metabolismo de los fármacos y la hepatotoxicidad. Aunque las células HepG2 tienen altas tasas de proliferación y una apariencia de tipo epitelial, no son tumorigénicas y realizan diversas funciones hepáticas diferenciadas. En 1975, los investigadores derivaron las células HepG2 a partir de un carcinoma hepatocelular, lo que las convirtió en la primera línea celular hepática en exhibir las características fundamentales de los hepatocitos. A diferencia de la línea celular SK-Hep1 establecida anteriormente, que carece de marcadores esenciales de las células hepáticas, las células HepG2 pueden secretar diversas proteínas plasmáticas y constituyen un modelo valioso para estudiar la dinámica intracelular de los dominios de la superficie celular en los hepatocitos humanos. Estas células presentan una morfología de tipo epitelial, tienen un número modal de cromosomas de 55 y pueden ser estimuladas con la hormona del crecimiento humana.

📋 Línea celular HepG2 — Datos clave

Medio de cultivo: Consulte la página del producto
Tiempo de duplicación: Ver la página del producto
Tipo de crecimiento: Adherente
Nivel de bioseguridad: BSL-1
Disponible en: Cytion — Pedir HepG2

Animación médica generada en 3D de un tumor maligno en el hígado de un hombre.

Características de las células HepG2

La forma típica de los hepatocitos primarios es cúbica y, por lo general, contienen dos núcleos. En contraste, las células HepG2 tienen una morfología de tipo epitelial con un solo núcleo y un número de cromosomas que oscila entre 48 y 54 por célula. Aunque las células HepG2 pueden representar hasta el 25 % de la proteína celular total, su tamaño es mayor que el de los hepatocitos normales, constituyendo aproximadamente el 10 % de la proteína total de la célula. Las proteínas celulares desempeñan un papel fundamental dentro de la célula, ejecutando las funciones especificadas por los genes.

Las células tumorales, incluidas aquellas con un número anormal de cromosomas, suelen presentar un aumento en el número de núcleos, de hasta siete por célula. Debido a su alto grado de diferenciación in vitro, las células HepG2 constituyen un modelo ideal para estudiar el tráfico intracelular y la dinámica de las proteínas de la membrana de los canalículos biliares y los sinusoides, así como de los lípidos en los hepatocitos humanos.

El diámetro promedio de una célula HepG2 es de alrededor de 10 a 20 µm, lo cual es menor que el de un hepatocito, que tiene un diámetro de 15 µm, pero similar al de las células tumorales del hepatoblastoma (HB), que oscilan entre 10 y 20 µm.

Genética de HepG2

La línea celular Hep-G2 presenta varias translocaciones, incluidas las que ocurren entre los brazos cortos de los cromosomas 1 y 21, trisomías de los cromosomas 2, 16 y 17, y tetrasomía del cromosoma 20. También se observa la pérdida de la región 4q3 del cromosoma, asociada a la translocación t(1;4) que se observa con frecuencia en el hepatoblastoma (HB) y a otras anomalías cromosómicas, como las trisomías 2 y 20. El número de cromosomas en las células HepG2 oscila entre 50 y 60, lo que indica un cariotipo hiperdiploide, mientras que algunos casos presentan más de 100 cromosomas y se caracterizan por un agrandamiento tetraploide. Las células HepG2 contienen aproximadamente 7,5 pg de ADN, un 15 % más que una célula somática promedio. En comparación, los hepatocitos primarios tienen una forma celular cúbica y, por lo general, contienen dos núcleos [1].

Perfil mutacional de las células HepG2

La línea celular HepG2 presenta la mutación C228T en la región promotora del gen TERT, que también se encuentra en el carcinoma hepatocelular (CHC) y el hepatoblastoma (HB). Esta mutación contribuye a la inmortalización al proteger los telómeros en las células cancerosas. Además, las células HepG2 presentan el gen TP53 de tipo silvestre, un gen fundamental para la supresión del cáncer humano, ya que desempeña un papel en la detención del ciclo celular, la apoptosis y el envejecimiento. Las mutaciones en este gen pueden promover la proliferación celular.

Las células HepG2 participan en varias vías, entre ellas la desregulación del crecimiento celular, las vías de supervivencia —como el HB fetal y embrionario— y la vía Wnt/β-catenina. Además, la línea celular presenta una deleción característica del tercer exón del gen CTNNB1, que es idéntica a la que se observa en el HB de tipo epitelial [2,3].

HepG2 cells at high and low confluence

Células HepG2 creciendo en islotes con un aumento de 20x y 10x.

Panorama general de las células de carcinoma hepatocelular HepG2 en la investigación sobre el hígado

Las células HepG2, derivadas de un hepatoma humano, se han convertido en una herramienta invaluable para investigar las funciones y enfermedades del hígado, incluido el carcinoma hepatocelular. Estas líneas celulares hepáticas brindan información sobre las respuestas celulares de los hepatocitos humanos bajo diversas condiciones experimentales. El uso de plásmidos reporteros de luciferasa en las células HepG2 ha resultado particularmente eficaz para el seguimiento de la expresión génica y las transfecciones celulares, que son fundamentales en la investigación metabólica, como el estudio de los efectos del etanol en las células hepáticas.

Estudios de infecciones virales y enfermedades hepáticas con células HepG2

Las líneas celulares tumorales hepáticas inmortalizadas, como HepG2 y Huh7, son esenciales en el estudio de las infecciones virales, ya que demuestran la replicación completa del ciclo celular del virus de la hepatitis D (VHD) y la expresión del virus de la hepatitis B (VHB) [5,6]. Paralelamente, las líneas celulares HepaRG desempeñan un papel fundamental en la elucidación de los mecanismos de entrada del VHB [7]. Las células HepG2 también se emplean para investigar una variedad de enfermedades hepáticas humanas, desde afecciones genéticas como la colestasis intrahepática familiar progresiva (PFIC) y el síndrome de Dubin-Johnson hasta estudios ambientales y dietéticos relacionados con agentes citotóxicos y genotóxicos, así como en la investigación sobre la acción de fármacos y la hepatocarcinogénesis [8,9]. Su uso se extiende a ensayos con dispositivos de hígado bioartificial.

Interacciones de las células HepG2 con biomateriales en la ingeniería de tejidos

La interacción de las células HepG2 con diversos biomateriales es fundamental en la ingeniería de tejidos. Técnicas como la de la sonda coloidal ayudan a comprender estas interacciones al medir las propiedades de adhesión celular, que son vitales para determinar la viabilidad celular en el desarrollo de andamios y modelos precisos de tejido hepático.

Comportamiento celular e innovaciones en modelos basados en HepG2

El estudio del comportamiento celular en modelos basados en HepG2 es crucial para la investigación de las enfermedades hepáticas. Los avances en los cultivos celulares esferoidales tridimensionales han llevado a la creación de esferoides de células HepG2, lo que ofrece un modelo más relevante desde el punto de vista fisiológico que se asemeja mucho a los hepatocitos normales. Estos modelos 3D, con mayor actividad metabólica, indican el potencial de las células HepG2 para servir como modelo de hepatoblastoma y son importantes en la investigación del tratamiento del cáncer, especialmente para simular tumores hepáticos y probar nuevos enfoques terapéuticos [10-12].

Comparación y características de la línea celular HepG2 frente a otras líneas celulares tumorales

HepG2 es una de las líneas celulares tumorales hepáticas más utilizadas, seleccionada por sus amplias aplicaciones en la investigación científica entre las aproximadamente 40 líneas celulares tumorales hepáticas disponibles [13]. A pesar de su expresión débil o ausente de ciertas enzimas del citocromo P450 en comparación con los hepatocitos normales, el perfil metabólico de HepG2 ha impulsado los esfuerzos para modificar la línea celular con el fin de realizar mejores estudios sobre el metabolismo de los fármacos [13]. En comparación con líneas celulares tumorales como MCF7, PC3, 143B y HEK293, las células HepG2 presentan perfiles únicos de contenido de aminoácidos que influyen significativamente en la síntesis y secreción de proteínas, lo que resalta sus vías metabólicas únicas [14].

Explorando la investigación sobre enfermedades hepáticas con HepG2

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Contenido: 1.5 milliliter

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cryovial

Número de producto: 300198

Subcultivo de células HepG2

A continuación se describen cinco pasos para desprenderse de las células adherentes de los frascos de cultivo celular utilizando Accutase:

Retira el medio del frasco de cultivo celular y enjuaga las células adheridas con PBS sin calcio ni magnesio. Usa de 3 a 5 ml de PBS para frascos T25 y de 5 a 10 ml para frascos T75.
Agrega Accutase al frasco de cultivo celular, utilizando de 1 a 2 ml por frasco T25 y 2,5 ml por frasco T75. Asegúrate de que el Accutase cubra toda la capa celular.
Incube el frasco a temperatura ambiente durante 8 a 10 minutos.
Resuspende cuidadosamente las células con medio, utilizando 10 ml de medio fresco.
Centrifugue las células resuspendidas durante 5 minutos a 300xg, resuspenda las células en medio fresco y distribúyalas en frascos nuevos que contengan medio fresco.

Perspectivas futuras para las células HepG2

La búsqueda para aprovechar todo el potencial de la línea celular HepG2 continúa con avances revolucionarios en el aumento de la expresión de los citocromos. Los investigadores también están explorando la posibilidad de cultivos celulares esferoidales tridimensionales, que ofrecen un sistema más relevante desde el punto de vista fisiológico. La actividad metabólica, incluyendo los citocromos, es notablemente mayor en los modelos esferoidales 3D de HepG2 que en las células 2D, lo que nos acerca a la creación de un modelo que refleje los hepatocitos normales. Además, explorar los procesos dinámicos que subyacen a la distribución incorrecta de las proteínas de la superficie celular puede allanar el camino para una mejor comprensión de las enfermedades hepáticas.