Células BV2 – Pesquisa sobre o Sistema Nervoso Central explicada com as células microgliais BV2

A BV2 é uma linhagem celular de microglia derivada de camundongo amplamente utilizada na pesquisa em neurociência. Essa linhagem celular imortalizada pode servir como modelo in vitro para o estudo de doenças neurodegenerativas e das condições e processos celulares associados, como a neuroinflamação. Além disso, as células BV2 são consideradas um sistema modelo alternativo para a microglia primária.

Origem e características gerais das células BV2

Esta seção do artigo explica a origem da linha celular BV2 e as características gerais que a distinguem de outras linhas celulares microgliais. Aqui, você aprenderá: O que são as células BV2? De onde vêm as células BV2? Qual é o tamanho de uma célula BV2?

• A linhagem celular microglial BV2 foi obtida a partir da microglia de ratos C57/BL6 neonatais (recém-nascidos). A linhagem celular foi imortalizada por meio da infecção das células com o retrovírus J2 portador dos oncogenes v-raf/v-myc [1].
• As células BV2 não estimuladas apresentam morfologia hipertrofiada, semelhante à de uma ameba. Essa morfologia indica um estado altamente ativado e inflamatório das células BV2 em comparação com a microglia primária [2].
• O diâmetro relatado para a linhagem celular BV-2 varia entre 10 e 15 μm.

Linha celular BV2 vs. ECO 2

Ambas são linhagens celulares de microglia de camundongo, mas distintas uma da outra. A principal diferença é que a BV2 foi imortalizada por manipulação genética, enquanto a ECO 2 foi imortalizada espontaneamente. Além disso, a ECO 2 possui as mesmas características gerais da BV2, mas requer suplementação com fator estimulador de colônias 1 (CSF-1) para seu cultivo.

Linha celular BV2: Informações sobre o cultivo

Antes de manusear e manter uma cultura de linha celular, é fundamental conhecer as informações sobre o cultivo celular. Esta seção do artigo ajudará você a conhecer todos os pontos-chave para o cultivo de linhas celulares BV2. Em particular, abordaremos os seguintes pontos: Qual é o tempo de duplicação das células BV2? Quais meios são utilizados para cultivar células BV2? A linha celular BV2 é aderente ou em suspensão? Como descongelar células BV2?

Pontos-chave para a cultura de células BV2

Tempo de duplicação:

As células microgliais BV2 crescem muito rapidamente, com um tempo de duplicação médio de 34,5 horas.

Adesiva ou em suspensão:

A BV2 é uma linhagem celular aderente.

Proporção de divisão:

Essa linhagem de células microgliais aderentes é subcultivada em uma proporção de divisão de 1:2 a 1:4. As células são lavadas com PBS e incubadas com Accutase (solução de dissociação). Após 10 minutos, são centrifugadas e colhidas. Em seguida, essas células são adicionadas a frascos com meio de crescimento fresco, de acordo com a proporção de divisão recomendada.

Meio de crescimento:

O meio RPMI 1640 é utilizado para cultivar a linha celular BV2. O RPMI para BV2 é suplementado com 10% de FBS, 2,0 mM de glutamina estável e 2,0 g/L de NaHCO₃ para garantir o crescimento celular ideal. O meio é renovado de 2 a 3 vezes por semana.

Condições de crescimento:

As culturas de BV2 são mantidas em uma incubadora umidificada a 37 °C com fornecimento contínuo de 5% de CO₂.

Armazenamento:

Os frascos de células BV2 congeladas são mantidos a temperaturas inferiores a -150 °C, seja na fase de vapor de nitrogênio líquido, seja em um freezer elétrico.

Processo de congelamento e meio:

Recomenda-se o uso dos meios de congelamento CM-1 ou CM-ACF para as linhagens celulares BV2. As células são congeladas por meio de um processo de congelamento lento, que permite apenas uma queda de temperatura de 1 °C por minuto, a fim de manter a viabilidade celular.

Processo de descongelamento:

O frasco com células BV2 congeladas é agitado rapidamente em banho-maria (37 °C) por 40 a 60 segundos, até restar apenas um pequeno pedaço de gelo. As células descongeladas são adicionadas a meio de crescimento fresco e centrifugadas para eliminar os componentes do meio de congelamento. As células coletadas são novamente ressuspensas e transferidas para um frasco de cultura para crescimento.

Nível de biossegurança:

Recomenda-se o nível de biossegurança 1 para o cultivo da linhagem celular BV2.

Vantagens e limitações das células BV2

Assim como outras linhagens celulares, as células BV2 também apresentam algumas vantagens e limitações. Algumas delas são mencionadas a seguir.

Vantagens

As vantagens da linha celular BV2 incluem:

Características semelhantes às da microglia primária

As células BV2 possuem algumas características semelhantes às da microglia primária e são utilizadas como um modelo alternativo para estudar as funções e respostas da microglia. Elas expressam F4/80, CD11b e Iba1, que são biomarcadores essenciais da microglia primária.

Imortalização

As células BV2 são imortalizadas, o que lhes permite crescer continuamente. Essa característica as torna ideais para experimentos de cultura celular de longo prazo.

Limitações

As limitações associadas às células BV2 são:

Linha celular de origem murina

A linhagem celular BV2 é derivada da microglia de camundongo. Os resultados de pesquisas que utilizam células BV2 podem ter aplicabilidade limitada a doenças e pesquisas específicas do ser humano.

Modelo in vitro

As células BV2 servem como um modelo in vitro para o estudo das funções da microglia. No entanto, é importante observar que elas podem não reproduzir totalmente as características e a complexidade das células da microglia no cérebro in vivo.

Aplicações da linhagem celular BV2 na pesquisa

A linha celular BV2 oferece diversas aplicações na pesquisa em neurociência. Algumas utilizações comuns das células BV2 na pesquisa são mencionadas nesta seção.

Pesquisa em doenças neurodegenerativas: A linhagem de células microgliais murinas BV2 é uma valiosa ferramenta de pesquisa para o estudo de doenças neurodegenerativas, como a doença de Parkinson, a doença de Alzheimer e a esclerose múltipla. Pesquisadores têm estudado a neurotoxicidade e a patologia das doenças, além de avaliar agentes terapêuticos utilizando linhagens de células BV2. Por exemplo, um estudo realizado em 2020 avaliou o efeito anti-inflamatório e neuroprotetor de um hidroxistilbeno natural, a raponticina, presente na planta Rheum rhaponticum, utilizando células BV2 ativadas por lipopolissacarídeo como modelo da doença de Parkinson. O composto atenua a ativação das células BV2 mediada pelo lipopolissacarídeo (LPS), inibindo a óxido nítrico sintase e reduzindo as espécies reativas de oxigênio e os mediadores pró-inflamatórios. Resumidamente, a raponticina exerce efeitos anti-inflamatórios e neuroprotetores no modelo microglial induzido por LPS (BV2) [3]. Da mesma forma, um estudo investigou o envolvimento de vias de sinalização na neuroinflamação. Os pesquisadores desenvolveram um modelo de inflamação por meio da ativação de células BV2 mediada por lipopolissacarídeo. Eles descobriram que o eixo de sinalização AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB está envolvido na neuroinflamação. Além disso, também avaliaram a beta-naftoflavona (BNF), um flavonóide natural, quanto aos seus efeitos anti-inflamatórios e neuroprotetores utilizando esse modelo. O composto exerceu esses efeitos terapêuticos ao inibir a ativação da BV2 [4]. Da mesma forma, a pesquisa utilizou células BV2 e estudou o efeito benéfico do medicamento zonisamida na disfunção mitocondrial em células microgliais. Os resultados desse estudo apoiam o uso clínico da zonisamida no tratamento da doença de Parkinson [5].

5.      BV2 cells: Research publications

The following are some interesting and most cited research studies featuring BV2 cells.

Mitochondrial lysates induce inflammation and Alzheimer's disease-relevant changes in microglial and neuronal cells

This research is published in the Journal of Alzheimer's Disease (2015). The study proposed that mitochondrial damage-derived DAMP (damage-associated molecular pattern) mtDNA molecule can cause inflammatory changes in microglial cells (BV2). Thus, they may also contribute to Alzheimer's disease neuroinflammation.

The therapeutic effect of huanglian jiedu decoction on Alzheimer's disease by regulating phagocytosis induced by aβ in bv-2 microglial cells

This article published in FARMACIA (2021) used BV2 cells and determined the therapeutic effect of Huanglian Jiedu Decoction (HLJDD) on Alzheimer disease. The study found that HLJDD promotes BV2 amyloid-beta phagocytosis by upsurging Trm2 protein expression as validated through BV2 western blot analysis.

Alpha-synuclein activates BV2 microglia dependent on its aggregation state

This research article published in Biochemical and Biophysical Research Communications (2016) proposed that alpha-synuclein, a soluble protein in the adult central nervous system, can activate BV2 cells depending upon their aggregation state.

Exosomes of BV-2 cells induced by alpha-synuclein: important mediator of neurodegeneration in PD

This research was published in Neuroscience Letters in 2013. This study states that exosomes secreted from alpha-synuclein-activated BV2 microglial cells can be essential mediators of neurodegeneration in Parkinson's disease.

Idebenone alleviates neuroinflammation and modulates microglial polarization in LPS-stimulated BV2 cells and MPTP-induced Parkinson's disease mice

This study was published in Frontiers Cellular Neuroscience (2019). It proposed that Idebenone, an antioxidant, modulates microglial polarization and reduces inflammation in lipopolysaccharide-activated BV2 cells and 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) induced Parkinson's disease mice model.

Resources for BV2 cell line: Protocols, Videos, and More

The online resources available on BV2 are limited. Here are some of them.

• Subculturing of BV2 cell line: This website link consists of a brief protocol for subculturing of BV2 cell lines.
• Thawing frozen cells: This video helps you learn the basic protocol for thawing and culturing frozen cells.

The cell culture protocol for BV2 cells is mentioned here.

• BV2 cell culturing: This website link contains the BV2 cell culture protocol. In addition, it also provides cell culture media and freezing media compositions for the BV2 cell line.

References

1. Wang, Y., Y. Peng, and H. Yan, Commentary: Neuroinflammatory In Vitro Cell Culture Models and the Potential Applications for Neurological Disorders. Front Pharmacol, 2021. 12: p. 792614.
2. Sarkar, S., et al., Characterization and comparative analysis of a new mouse microglial cell model for studying neuroinflammatory mechanisms during neurotoxic insults. Neurotoxicology, 2018. 67: p. 129-140.
3. Zhao, F., et al., Neuroprotective effect of rhaponticin against Parkinson disease: Insights from in vitro BV‐2 model and in vivo MPTP‐induced mice model. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology, 2021. 35(1): p. e22631.
4. Gao, X., et al., Beta-naphthoflavone inhibits LPS-induced inflammation in BV-2 cells via AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB signaling axis. Immunobiology, 2020. 225(4): p. 151965.
5. Tada, S., et al., Zonisamide Ameliorates Microglial Mitochondriopathy in Parkinson's Disease Models. Brain Sciences, 2022. 12(2): p. 268.