Técnicas de Cultivo Celular y de Órganos en Biología: Métodos y Fases de Crecimiento

Introducción a las Técnicas de Cultivo

Los métodos de cultivo en biología permiten el mantenimiento y estudio de tejidos y células fuera de su entorno natural, controlando rigurosamente las condiciones ambientales y nutricionales.

Tipos de Cultivos Principales

1. Cultivo de Órganos

Consiste en mantener un órgano entero o parte de él en la interfaz entre un medio de cultivo artificial y una atmósfera controlada. Se suelen mantener vivas durante un tiempo limitado las distintas tipos de células diferenciadas presentes en el órgano, así como la estructura histológica y arquitectural del mismo.

2. Cultivo de Explantes

Consiste en adherir un fragmento de tejido a una superficie y nutrirlo con un medio de cultivo.

3. Cultivo de Células

Se realiza a partir de suspensiones celulares que se introducen en un recipiente adecuado junto con un medio de cultivo y se incuban en las condiciones óptimas para que las células proliferen. Es el método más habitual y se divide en:

• Cultivo celular primario: La suspensión celular de partida se obtiene disgregando las células de un tejido por métodos mecánicos o enzimáticos.
• Cultivo secundario: La suspensión celular de partida se obtiene a partir de un cultivo primario o de otro secundario mediante un subcultivo o pase.

Curva de Crecimiento Celular

La curva de crecimiento representa la evolución temporal de un cultivo celular y consta de las siguientes fases:

• 1) Fase de latencia: Tramo recto correspondiente a las primeras 24 horas de evolución del cultivo, en la que no se produce crecimiento y, por lo tanto, se mantiene el número de células constante.
• 2) Fase de crecimiento exponencial: Tramo recto con pendiente elevada que dura entre 6 y 7 días. El número de células aumenta de manera exponencial hasta alcanzar un máximo.
• 3) Fase estacionaria: Tramo recto de pendiente nula a partir de los 6-7 días de evolución del cultivo, fase en la que el número de células se mantiene constante.

Modalidades de Crecimiento

Crecimiento en Monocapa

Las células crecen adheridas sobre una superficie sólida. Este proceso comprende varias etapas:

• 1) Adhesión a una superficie: Periodo durante el cual las células se van adhiriendo al soporte.
• 2) Proliferación y formación de colonias: Una vez que las células se han pegado a la pared del frasco de cultivo, empiezan a proliferar, extendiéndose y formando colonias.
• 3) Inhibición por contacto: Con el paso del tiempo, las células ocupan toda la superficie disponible y entran en confluencia, estableciendo contacto entre ellas.

Crecimiento en Suspensión

Las células no necesitan pegarse a una superficie para crecer, por lo que están dispersas y presentan morfología circular. Sus etapas son:

• 1) Adaptación al medio de cultivo: Periodo corto en el que las células se adaptan al medio antes de iniciar la proliferación.
• 2) Proliferación en suspensión: Una vez adaptadas, las células dispersas en el medio de cultivo empiezan a proliferar, aumentando su número.
• 3) Inhibición por densidad: Las células dejan de crecer, aunque siguen vivas.

Senescencia

Es una etapa vital en la que las células van perdiendo su capacidad de dividirse y el cultivo acaba muriendo.

Soporte Físico y Materiales

Los materiales utilizados como soporte físico en el laboratorio incluyen:

• Vidrio
• Plástico desechable
• Matrices tridimensionales
• Microesferas de Sephadex
• Metales

Tipos de Recipientes de Cultivo

• 1) Placas multipocillo: Placas con un número variable de pocillos con fondo plano, cubiertas por una tapa hermética. Son útiles para realizar experimentos simultáneos con distintas líneas celulares.
• 2) Placa Petri: Clásicas placas de cultivo circulares con tapa, con utilidades similares a las de los pocillos.
• 3) Frascos o botellas Roux: Frascos planos con tapón de rosca disponibles en múltiples tamaños, idóneos para todo tipo de cultivo en monocapa y suspensión, así como para el mantenimiento de líneas celulares.
• 4) Botellas para incubadores tipo roller: Botellas cilíndricas que ofrecen una gran superficie de crecimiento.