Samenvatting Celcultuur, 2e bachelor biomedische wetenschappen

Samenvatting Celcultuur
Hoofdstuk 1: Inleiding
Geschiedenis:

 Eerste dierlijke celculturen: 1907
 1950: drie belangrijke ontdekkingen:
 Antibioticum -> besmettingen voorkomen bij celkweek
 Trypsine -> cellen losmaken van cultuurflessen
 Cultuurmedia = water + suikers + … -> wordt in cultuurflessen gebracht
 Eerste experimenten: kikkerweefsel genomen (koudbloedig!), eruit gehaald en zo verder
laten leven
 Polio virus (=kinderverlamming) -> poliovaccin is eerste commerciële product van dierlijke
celkweek
 formaline geïnactiveerd vaccin (1953): kan virus inactief maken zodat het niet meer
kan groeien in cellen, formaldehyde maakt virus dood maar behoudt structuur zodat
IS nog kan reageren
 levend verzwakt vaccin (1957): ziektekiem is nog levend, maar in sterk verzwakte
vorm aanwezig -> bij vaccinatie lichte infectie
 Belangrijkste continue celculturen: HeLa-cellijn -> Henriette Lacks overleed in 1951 aan
baarmoederhalskanker, haar cellen leven verder in labo’s verspreid over de hele wereld en
worden veelvuldig gebruikt voor onderzoek naar de moleculaire basis van kanker en nieuwe
kankertherapieën
 Hybridoma-technologie (1975): productie monoklonale antilichamen, toepassingen :
zwangerschapstesten, bloedtypering, detectie virussen …
Hybridoma = cel ontstaan door fusie B-lymfocyt en kankercel, B-cellen die oneindig leven en
antilichamen produceren
 Cel- en weefseltechnologie: verkrijgen van implantaten om uitgevallen of slecht werkende
organen en weefsels te ondersteunen of te vervangen vb: diabetes: kunnen dienen voor de
geregelde afgifte van stoffen die het lichaam van een patiënt niet meer aanmaakt

Voordelen cel- en weefselkweekculturen:

 Controle van de omgeving: Goede controle fysiochemische (pH, temperatuur, osmotische
druk, O2- en CO2-spanning) en fysiologische parameters (voedingsstoffen)
 Karakterisatie en homogeniteit: homogeniteit neemt toe door subcultivatie (=cellen
overbrengen in nieuwe cultuurfles) -> cellen worden bij elke transfer gemengd + selectie 1
bepaald celtype oiv cultuuromstandigheden.
! er ontstaan mutaties na verloop van tijd -> cellijn invriezen als cryotstok (= cellen uit
cultuurfles collecteren en invriezen in vloeibaar stikstof)
 Kostprijs: goedkoper dan proefdierexperimenten (onderhoud te duur) + miniaturisatie:
slechts kleine hoeveelheden monster en reagentia
 Ethiek: geen ethische vragen in tegenstelling tot bij proefdieren

Beperkingen weefselculturen:

 Expertise: steriele omstandigheden! + tragere groei dan bacteriën en schimmels
 Hoeveelheid: laboschaal cellen: 10^9 cellen -> 1 cel = 10^-9 gram -> industriële schaal nodig -
> kosten en problemen bij opschaling

,  Instabiliteit: geleidelijk verlies van gedifferentieerde eigenschappen, cellen stoppen met
delen tot ze sterven
 Cultuuromgeving vs in vivo
 Tweedimensionaal ipv driedimensionaal
 Specifieke celinteracties verdwijnen
 Aantal delende cellen neemt toe in cultuuromgeving
 Systemische verbindingen niet aanwezig in cultuurmilieu
 Cellulaire metabolisme constanter in cultuur, maar niet representatief voor
oorspronkelijk weefsel

Hoofdstuk 2: Cel- en weefselkweekculturen: definities
6 cultuurmethoden:

 Orgaanculturen
 Driedimensionale weefselstructuur en functie blijft behouden
 Rechtstreeks geïsoleerd uit organisme
 Kunnen zelf niet delen, wel differentiatie van de cellen in het orgaan

Voordeel: cellulaire interacties

Nadelen: telkens vers weefsel nodig + reproduceerbaarheid

 Explant culturen
 Rechtstreeks geïsoleerd uit organisme
 Voorbeelden: huidbiopten, spierbiopten, tumorweefsels

Werkwijze:

 Chirurgisch uitsnijden -> grote hoeveelheid weefsel verkrijgbaar
 Naaldbiopt -> sneller, maar minder weefsel

Voordelen: cel-cel en cel-matrix-interacties blijven behouden + makkelijk manipuleerbaar

Nadelen: beperkt houdbaar + cellen kunnen de-differentiëren (verliezen functie)

 Primaire culturen
 Heterogene mix van verschillende celtypes -> “co-cultuur”
 Cellen rechtstreeks afkomstig van een bepaald orgaan of weefsel

Voordelen: behoud cel-cel interacties zoals in vivo + ene celtype kan groeifactoren
uitscheiden voor ander celtype (=paracrieneffect)

Nadelen: instabiel (cellen kunnen de-differentiëren en verouderen) + samenstelling
primaire cultuur verandert in tijd

 Eindige celculturen
 Na subcultivatie primaire cultuur
 Tweedimensionaal
 Cellen kunnen max 60 keer delen = Hayflick limiet
 Normale cellen kunnen beperkt aantal keer delen >< stamcellen

Nadeel: cellen hebben een beperkt aantal celdelingen na het in kweek brengen

,  Geïmmortaliseerde cellijnen
 Cellen die onbeperkt in cultuur kunnen gehouden worden
 Synoniem = continue cellijn -> monolaag
 Ontstaan: in vivo (kankercellen), spontaan (mutaties) of geïnduceerd (transformatie)
 Normale cellen naar continue cellen : carcinogene stoffen of virussen toevoegen

Voordelen: kunnen driedimensionaal groeien + snel groeien + minder groeifactoren
nodig

 Organotypische celculturen
 Verschillende cellijnen worden bij elkaar in cultuur gebracht in driedimensionale
structuur om cel-cel interacties te kunnen bestuderen
 Cellen groeien langs onder- en bovenkant -> driedimensionale structuur
 Transwell membraan: door poriën kunnen cellen dingen uitscheiden die andere
cellen helpen

Voordeel: aanhouden en groeien van meer dan 1 celtype in vitro




Belangrijke figuur voor op het examen!!

x-as = aantal weken, y-as = aantal cellen

stukje weefsel -> primaire cultuur -> eindige
cellijn -> continue cellijn

starten met cellen: weefsel kapot maken
met tripsine -> aparte cellen

cellijn: totaal aantal cellen stijgt (1 celtype +
zelfde groeisnelheid)

transformatie (stippellijn naar boven):
overgang normale cellen -> continue cellen