Células PC-12: el impacto de las células PC-12 en la investigación neurobiológica y neural
PC-12 es una línea celular neural inmortalizada derivada de rata que se utiliza en la investigación neurobiológica. Es una valiosa herramienta de investigación para estudiar la diferenciación y la proliferación de las células neurales. Además, los investigadores utilizan estas células para estudiar la fisiología nerviosa, las vías de señalización celular y la neurotoxicidad. Asimismo, también se emplean en ensayos de medicamentos y estudios de desarrollo.
- Medio de cultivo
- Para cultivar la línea celular PC-12 se utiliza RPMI 1640 que contiene 10 % de suero fetal bovino, 2,1 mM de glutamina estable y 2,0 g/L de NaHCO₃. El medio se renueva de 2 a 3 veces por semana.
- Tiempo de duplicación
- El tiempo de duplicación de la PC-12 es de aproximadamente 40 horas.
- Tipo de crecimiento
- Las células neuronales PC-12 crecen en pequeños grupos en suspensión. Se adhieren mal a superficies no recubiertas y forman parches sobre colágeno.
- Nivel de bioseguridad
- BSL-1
- Disponible en
- Cytion — Pedir PC-12
Información general y origen de la línea celular PC-12
Es fundamental comprender las características generales y el origen de una línea celular antes de comenzar a trabajar con ella. Esta sección te ayudará a conocer información esencial sobre la línea celular PC12. Aquí descubrirás: ¿Qué es la línea celular PC12 en el feocromocitoma? ¿Cómo se diferencian las células PC12? ¿Cuál es el origen de la PC-12? ¿Cuál es el tamaño de una célula PC-12?
- Las células neuronales PC12 son similares al cultivo primario de neuronas fetales. Se obtuvieron a partir de un feocromocitoma de la médula suprarrenal de rata. Estas células son de origen embrionario y se asemejan a una mezcla de células eosinofílicas y neuroblásticas [1].
- Las células PC12 funcionan como células catecolamínicas. Sintetizan, almacenan y secretan dopamina y norepinefrina.
- Las células de feocromocitoma (PC12) tienen un diámetro de 10 a 12 µm.
- Las células PC-12 presentan una morfología de forma poligonal.
- Las células PC-12 tienen un número cromosómico homogéneo y casi diploide (n = 40).
Cultivo de células PC-12
El modelo neuronal de la línea celular PC-12 se utiliza ampliamente en la investigación en neurociencia. Es importante conocer los siguientes puntos clave para facilitar un cultivo sencillo y eficaz. En esta sección se abordarán el medio de cultivo para PC-12, el tiempo de duplicación, la densidad de siembra, los protocolos de cultivo celular y las condiciones de cultivo.
Puntos clave para el cultivo de células PC-12
Tiempo de duplicación de la población:
El tiempo de duplicación de las células PC-12 es de aproximadamente 40 horas.
Adherentes o en suspensión:
Las células neuronales PC-12 crecen en pequeños grupos en suspensión. Se adhieren mal a superficies no recubiertas y forman parches sobre colágeno.
Densidad de siembra:
La densidad de siembra celular de la línea celular PC-12 se mantiene en 1 x 10⁴ células/cm². Para la suspensión, las células se retiran del sustrato pipeteándolas con un medio de cultivo fresco. Para obtener células individuales, las células se pasan a través de una aguja de calibre 22 y se vierten en frascos nuevos. Para las células cultivadas sobre colágeno, se lavan con PBS y se incuban en una solución de pasaje (TrypleExpress) durante 10 minutos. Posteriormente, se agrega medio fresco y se centrifugan las células. Luego, se resuspende cuidadosamente el sedimento y se dispensan las células en el recipiente de cultivo.
Medio de crecimiento:
Para cultivar la línea celular PC 12 se utiliza RPMI 1640 que contiene 10 % de suero fetal bovino, 2,1 mM de glutamina estable y 2,0 g/L de NaHCO₃. El medio se renueva de 2 a 3 veces por semana.
Condiciones de crecimiento:
Los cultivos de PC-12 se mantienen en una incubadora humidificada a 37 °C con un suministro de 5 % de CO₂.
Almacenamiento:
Las células PC-12 se almacenan en la fase de vapor de nitrógeno líquido o a una temperatura inferior a -150 °C para mantener la viabilidad celular a largo plazo.
Proceso de congelación y medio:
Para congelar las células PC-12 se utilizan los medios CM-1 o CM-ACF. Se emplea un método de congelación lenta que permite que la temperatura baje a razón de 1 °C. Esto evita que las células sufran cualquier choque térmico y mantiene su viabilidad.
Proceso de descongelación:
Las células PC-12 congeladas se descongelan en un baño de agua a 37 °C. Posteriormente, se les agrega medio fresco y se centrifugan. Esto ayuda a eliminar los elementos del medio de congelación. Las células recolectadas se resuspenden y se dispensan en un matraz que contiene medio de crecimiento fresco. La recuperación tras la congelación toma casi 24 horas.
Nivel de bioseguridad:
Se requiere un laboratorio de nivel de bioseguridad 1 para cultivar las células neuronales PC-12.
Publicado: 2023 | Última revisión: mayo de 2026
Línea celular PC-12: ventajas y limitaciones
La línea celular PC-12 presenta algunas características distintivas que la diferencian de otras líneas celulares neuronales. En esta sección se analizarán en profundidad las ventajas y limitaciones asociadas al uso de esta línea celular en la investigación.
Ventajas
- Fácil de cultivar: Las células PC-12 son robustas y relativamente fáciles de cultivar, lo que las hace accesibles para diversos entornos de laboratorio y fines de investigación.
- Diferenciación neuronal: Se les puede inducir a diferenciarse en células similares a las neuronas, lo que las convierte en un excelente modelo para estudiar el desarrollo neural, la diferenciación y los procesos relacionados con la neurogénesis.
- Versatilidad en la investigación: Las células PC-12 se utilizan en una amplia gama de estudios neurobiológicos, incluyendo la neurotoxicidad, la neuroprotección y los mecanismos subyacentes a las enfermedades neurodegenerativas.
- Alta eficiencia de transfección: Presentan una alta eficiencia de transfección, lo que facilita la manipulación genética y las hace adecuadas para estudios relacionados con la expresión y la función génica.
Limitaciones
- Origen no humano: Al derivarse de un feocromocitoma de rata, su origen no humano limita su aplicabilidad en ciertas áreas de investigación específicas del ser humano y es posible que no representen plenamente la fisiología neural humana.
- Heterogeneidad: Tras la diferenciación, las células PC-12 pueden presentar una heterogeneidad significativa en cuanto a morfología y función, lo que puede complicar la interpretación de los resultados experimentales.
- Vida útil limitada: Aunque son relativamente fáciles de cultivar, las células PC-12 tienen una vida útil limitada, lo que puede plantear desafíos para los experimentos a largo plazo.
Línea celular PC-12: una herramienta versátil en la investigación neurobiológica y oncológica
Las líneas celulares PC12, que provienen de un feocromocitoma de rata, desempeñan un papel fundamental en la investigación neurobiológica, y son reconocidas por sus expresiones características neuronales, como el crecimiento de neuritas en respuesta al factor de crecimiento nervioso (NGF). La versatilidad de las células PC12 se aprovecha ampliamente en neurobiología para explorar la diferenciación neural, las respuestas a los factores neurotróficos y las evaluaciones de neurotoxicidad. Esta propensión única a diferenciarse en células similares a las neuronales tras la exposición al NGF las convierte en un recurso indispensable para los investigadores que profundizan en las complejidades del sistema nervioso.
Neurorregeneración y diferenciación celular
Curiosamente, un estudio exploró la influencia de las células madre de la pulpa dental y los factores derivados de ellas en la diferenciación, supervivencia y expansión de las células PC12, revelando caminos prometedores para la neurorregeneración [3]. Otra investigación se centró en la osteocalcina, una proteína derivada del hueso conocida por su capacidad para unir calcio, como promotora de la supervivencia, la proliferación y la diferenciación en las células PC12 [4], lo que resalta el potencial de la proteína para mejorar las características neuronales.
Cribado de fármacos y neuroprotección
La utilidad de las células PC12 se extiende al cribado de fármacos, particularmente para evaluar compuestos neuroprotectores y neurodegenerativos, lo que marca una etapa crítica en la búsqueda de nuevos tratamientos para las enfermedades neurodegenerativas. Por ejemplo, una investigación destacó las propiedades neuroprotectoras del α-bisabolol en un modelo de la enfermedad de Parkinson que empleó células PC12, lo que demostró la capacidad del α-bisabolol para mitigar la amiloidogénesis y la apoptosis, al tiempo que modula los efectos neurotóxicos de la beta-amiloide [5].
Transformación celular y redes neuronales
El proceso de diferenciación de una célula PC-12 hacia una entidad similar a una neurona comienza con el NGF, una proteína fundamental esencial para el crecimiento y la supervivencia neuronal. La exposición de las células PC-12 al NGF activa vías intracelulares complejas, sentando las bases para su transformación. Esta metamorfosis es una revelación gradual del potencial celular, observable bajo el microscopio a medida que las células extienden neuritas y establecen conexiones similares a las redes neuronales.
Cambios morfológicos y fenotipo neuronal
La diferenciación provoca transformaciones morfológicas y funcionales significativas en las células PC-12. A partir de su forma inicial redondeada o ligeramente alargada, ya sea que crezcan en suspensión o como una monocapa adherente, el tratamiento con NGF las impulsa a exhibir neuritas extendidas, lo que indica un cambio profundo hacia un fenotipo neuronal. Estas prolongaciones de neuritas son cruciales para la comunicación y la interacción celular, lo que refleja la conectividad inherente a los tejidos neuronales.
Investigación del cáncer y mecanismos celulares
En la investigación sobre el cáncer, el modelo neuronal que ofrecen las células PC12 cobra relevancia debido a su origen tumorigénico. Estas células son fundamentales para investigar los mecanismos de proliferación, invasión y migración de las células cancerosas. Un estudio de 2020 analizó el impacto del extracto de Ferula assa-foetida en la proliferación de las células PC12, lo que arrojó luz sobre sus posibles aplicaciones terapéuticas [7].
Investigación sobre el accidente cerebrovascular y estrategias neuroprotectoras
Además, las células PC12 ADH, una variante que se adhiere a las superficies de cultivo, permiten realizar análisis a fondo de la morfología celular y las respuestas a estímulos como la privación de oxígeno y glucosa, lo que las convierte en un modelo esencial para la investigación sobre el accidente cerebrovascular y la evaluación de agentes neuroprotectores. El rápido tiempo de duplicación de las células PC12, que oscila entre 24 y 48 horas, subraya su eficacia en estudios dinámicos en los que las tasas de proliferación celular son cruciales.
Observaciones finales sobre las aplicaciones de las células PC12
En esencia, las células PC12 y sus derivados constituyen un modelo versátil para una amplia gama de aplicaciones de investigación que abarcan la neurobiología, el descubrimiento de fármacos y los estudios sobre el cáncer. Cada aplicación ofrece información fundamental sobre las respuestas celulares, allanando el camino para innovaciones terapéuticas y avanzando en nuestra comprensión de procesos biológicos complejos.
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Investigaciones destacadas que utilizan células PC-12
Las células PC-12, derivadas del feocromocitoma suprarrenal de rata, son un modelo ampliamente utilizado en neurobiología, que ofrece información sobre la diferenciación neural, la neurotoxicidad y otros aspectos. A continuación se presentan algunos estudios destacados que utilizan estas células:
- El éster fenetílico del ácido cafeico (CAPE) y la neuroprotección en las células PC-12 : Esta investigación de 2017, publicada en Neurotoxicity Research, analiza cómo el CAPE puede mitigar la neurotoxicidad inducida por el cisplatino en las células PC-12, lo que sugiere un posible enfoque terapéutico para la neuropatía periférica.
- Efectos neuroprotectores del aceite de krill en las células PC-12 : Publicado en *Nutrition Research* en 2018, este estudio explora las propiedades neuroprotectoras del aceite de krill contra la toxicidad inducida por la metanfetamina en las células PC-12, destacando su potencial para combatir el estrés oxidativo y la apoptosis.
- Extracto de flores de Apios americana Medik y neurotoxicidad en células PC-12 : Este artículo de 2019 publicado en *Food and Chemical Toxicology* demuestra cómo el extracto de flores de Apios americana Medik puede proteger a las células PC-12 del daño inducido por el H₂ O₂ mediante la modulación de los procesos de autofagia.
- El papel de la angiotensina II en la autofagia y la apoptosis en las células PC-12 : Este estudio de 2019, publicado en *Brain Research*, analiza cómo la angiotensina II puede desencadenar la autofagia y la apoptosis en las células PC-12, lo que proporciona un modelo para la investigación de la enfermedad de Alzheimer.
- Evaluación de la toxicidad de las nanopartículas de monooleato de glicerol en células PC-12 : Publicada en la revista *International Journal of Pharmaceutics* en 2018, esta investigación evalúa la toxicidad de las nanopartículas de monooleato de glicerol, lo que brinda información sobre su perfil de seguridad para aplicaciones neuronales.
Recursos integrales para la investigación con células PC-12
Acceda a una variedad de recursos para comprender en profundidad y manipular las células PC-12, que abarcan técnicas de cultivo celular, protocolos de diferenciación y más:
- Guía de diferenciación de células PC-12: Este artículo ofrece una visión general exhaustiva del protocolo de diferenciación de células PC-12 con NGF, incluyendo metodologías para ensayos relacionados con la diferenciación.
- Tutorial en video sobre la transfección de células PC-12: Descubre los detalles de la transfección de células PC-12 a través de esta guía detallada en video, ideal tanto para investigadores novatos como experimentados.
- Dominio del cultivo de células PC-12: Adéntrate en los matices del subcultivo de células PC-12 con este protocolo integral, esencial para mantener cultivos celulares saludables.
Preguntas frecuentes sobre la línea celular PC-12: información sobre el cultivo, la diferenciación y las aplicaciones en investigación
Las células PC12 se derivan de un feocromocitoma de rata y son un tipo de línea celular que presenta características neuronales cuando se trata con factores de crecimiento específicos, como el NGF (factor de crecimiento nervioso). Se utilizan comúnmente como modelo para la diferenciación neuronal y los estudios neurobiológicos.
Las células PC12 se derivan de un feocromocitoma de rata y son un tipo de línea celular que presenta características neuronales cuando se trata con factores de crecimiento específicos, como el NGF (factor de crecimiento nervioso). Se utilizan comúnmente como modelo para la diferenciación neuronal y los estudios neurobiológicos.Las células PC12 ADH son una variante de la línea celular PC12 estándar que son adherentes, lo que significa que se adhieren a la superficie de la placa de cultivo. Esta propiedad las hace particularmente útiles para experimentos que requieren la observación de la morfología celular y las respuestas celulares en diversas condiciones.
El tiempo de duplicación de las células PC12 puede variar según las condiciones de cultivo, pero por lo general oscila entre 24 y 48 horas. Esta tasa puede verse influida por factores como la presencia de factores de crecimiento, tales como el NGF o el EGF, la concentración de suero y el sustrato sobre el que se cultivan las células.
El NGF, o factor de crecimiento nervioso, induce la diferenciación en las células PC12, lo que las lleva a extender neuritas, que son similares a los axones y las dendritas de las neuronas. Esto convierte a las células PC12 en un modelo valioso para estudiar el crecimiento neuronal, la neurogénesis y las vías moleculares involucradas en el desarrollo neural.
Las células PC12 sometidas a privación de oxígeno y glucosa pueden simular las condiciones de estrés celular que se producen durante un accidente cerebrovascular. Esto las convierte en un buen modelo para estudiar la fisiopatología del accidente cerebrovascular, evaluar compuestos neuroprotectores y comprender los mecanismos de supervivencia celular en situaciones de estrés.
Sí, las células PC12 pueden utilizarse en aplicaciones de biosensores gracias a su capacidad para liberar neurotransmisores y expresar biomarcadores neuronales. Pueden emplearse para desarrollar biosensores que detecten la neurotoxicidad o la eficacia de los agentes neuroprotectores.
El factor de crecimiento epidérmico (EGF) estimula la proliferación de las células PC12 sin inducir su diferenciación. Se une a los receptores de EGF en la superficie celular, lo que activa vías que conducen al crecimiento celular, lo que lo hace útil para aumentar la población celular en cultivo.
Sí, las células PC12 son adecuadas para el estudio de las enfermedades neurodegenerativas, ya que pueden expresar marcadores y vías relacionadas con la neurodegeneración. Se utilizan con frecuencia en la investigación sobre la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y otras afecciones neurodegenerativas.
Los biomarcadores neuronales en las células PC12 son importantes porque pueden utilizarse para monitorear la diferenciación y el estado de salud de las células, así como para estudiar los efectos de los agentes neurotóxicos y los compuestos neuroprotectores en la investigación neurobiológica.
Las células PC12 ofrecen una plataforma para estudiar y evaluar agentes neuroprotectores. Al observar cómo responden estas células a diferentes agentes, especialmente en condiciones que simulan una lesión o estrés neuronal, los investigadores pueden comprender la eficacia y el mecanismo de acción de posibles compuestos neuroprotectores.
Las células PC-12, derivadas de un feocromocitoma trasplantable de la glándula suprarrenal de una rata, presentan características intrínsecas a las neuronas, como el crecimiento de neuritas en respuesta al factor de crecimiento nervioso (NGF), lo que las convierte en un modelo celular neuronal ejemplar. También se utilizan como modelos celulares para estudiar la fisiopatología y la farmacología debido a su respuesta a los factores neurotróficos y a su susceptibilidad a la neurotoxicidad.
Las células PC-12 son fundamentales en la neurobiología celular para desentrañar mecanismos moleculares como la interacción de los receptores del NGF, el metabolismo de la dopamina y las consecuencias celulares de diversos estímulos. Contribuyen a la investigación de la respuesta a proteínas mal plegadas, la exocitosis y el tráfico vesicular, procesos fundamentales para la muerte y la supervivencia de las células neuronales.
Sí, las células PC-12, especialmente las variantes adherentes, se adaptan a una variedad de condiciones de cultivo, incluyendo el cultivo celular tridimensional y la privación de oxígeno y glucosa. Esta adaptabilidad las hace valiosas para el desarrollo de biosensores y en metodologías de biología celular destinadas a simular diferentes estados patológicos.
Las células PC-12 provienen de un tumor, lo que las hace relevantes para el estudio de los mecanismos de las células cancerosas, incluida la proliferación influenciada por factores como el colágeno IV y la apoptosis celular. Aportan información sobre los modelos celulares de la fisiopatología del cáncer, lo que facilita los análisis en los laboratorios biomédicos.
Son fundamentales para probar fármacos neuroprotectores y examinar la respuesta celular ante una lesión, siendo de gran interés las áreas relacionadas con los FGF (factores de crecimiento de fibroblastos) en la reparación de lesiones y el análisis de la apoptosis celular. Las células PC-12 son parte integral de los procesos de descubrimiento de fármacos, especialmente por su papel en la identificación de compuestos que pueden influir en la supervivencia neuronal y la neurorregeneración.
Referencias
- Wu, C., et al., La icariina promueve la reparación de las células PC12 al inhibir el estrés del retículo endoplásmico. BMC Complement Med Ther, 2021. 21(1): p. 69.
- Sultan, N., et al., Las células madre de la pulpa dental estimulan la diferenciación neuronal de las células PC12. Neural Regeneration Research, 2021. 16(9): p. 1821.
- Ando, E., et al., La osteocalcina promueve la proliferación, la diferenciación y la supervivencia de las células PC12. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2021. 557: p. 174-179.
- Shanmuganathan, B., et al., Efecto antiamiloidogénico y antiapoptótico del α-bisabolol contra la neurotoxicidad inducida por Aβ en células PC12. European journal of medicinal chemistry, 2018. 143: p. 1196-1207.
- Fujita, K., P. Lazarovici y G. Guroff, «Regulación de la diferenciación de las células de feocromocitoma PC12». *Environ Health Perspect*, 1989. 80: p. 127-42.
- Abroudi, M., et al., Efectos antiproliferativos del extracto de Ferula assa-foetida en células cancerosas PC12 y MCF7. Int J Biomed Engg Clin Sci, 2020. 6(3): p. 60-67.