Samenvatting celcultuur (H1 t.e.m. 11)

Celcultuur

Hoofdstuk 1

Celcultuur = proces waarbij cellen van prokaryoten, eukaryoten of planten onder gecontroleerde
condities worden gegroeid (in vitro)

Praktijk: in cultuur brengen van cellen afkomstig van dierlijke cellen (incl. humane cellen)

Toepassingen:

 Fysiologie en biochemie van cel bestuderen
 Effet van verbindingen op cellen nagaan
 Artificieel weefsel produceren
 Biologisch kostbare producten synthetiseren

Historische achtergrond:

 1907: Ross Harrison, eerste dierlijke celculturen
 1950: doorbraak:
– Ontdekking van antibiotica
– Trypsine om cellen los te maken van cultuurflessen
– Chemisch gedefinieerde cultuurmedia
 Poliovaccin: eerste commerciële product van dierlijke celkweek
 HeLa: belangrijke continue celcultuur, baarmoederhalskanker
 Hybridoma-technologie:
– Fusie kankercel + B-lymfocyt
– Continue productie van monoklonale antilichamen
 Cel-en weefseltechnologie (tissue engineering)

Soorten onderzoek:

 Basic:
– Intercellulaire activiteit
– Cel-cel interactie
– Intracellulaire flux
 Applied:
– Immunologie
– Toxicologie
– Tissue engineering

Voordelen cel-en weefselculturen

 Controle van omgeving:
– Fysicochemische parameters (pH, temperatuur, osmotische druk,…)
– Fysiologische parameters (voedingsstoffen)
 Goede karakterisatie en homogeniteit:
– Replicaten van 1 weefsel verschillen in celtypes
– Na 1 of 2 passages wordt een homogene samenstelling bekomen
 cellen ad random gemengd
 o.i.v. cultuuromstandigheden 1 bepaald celtype geselecteerd
– Verschillen door mutaties  goed gekarakteriseerde cellijnen ingevroren als cryostock


1

,  Kostprijs en automatiseren:
– Slechts kleine hoeveelheden monster en reagentia nodig
– Legale, morele en ethische kwesties rond dierexperimenten vermeden
– Multiwellplaten, robotica voor verdere besparingen
 In vitro modellering van in vivo condities: onwikkeling histotypsiche en organotypische
modellen waarbij cel-cel en cel-matrix interacties bestudeerd worden

3V’s als richtlijn in proefdieronderzoek:

 Verminderen
 Vervangen
 Verfijnen

Beperkingen cel-en weefselculturen:

 Expertise: belangrijk om contaminatie te voorkomen
 Hoeveelheid:
– Grootteorde van 109
– Maximaal gramhoeveelheden
Op industriële schaal voor grotere hoeveelheden heeft veel kosten en problemen
voor opschaling
 Instabiliteit: geleidelijk verlies van gedifferentieerde eigenschappen bij normale cellen
 In vitro vs in vivo:
– Cellen uit driedimensionele matrix gehaald  specifieke celinteracties gaan verloren
– Systemische verbindingen betrokken bij homeostatische regelingsmechanismen niet
aanwezig in cultuurmilieu
– Cellulair metabolisme niet representatief (daarom soms hormonen toegevoegd aan
medium)
 waardevolle methode zolang beperkingen in gedachten worden gehouden

Hoofdstuk 2




2

, Orgaancultuur:

 Embryonale organen of weefselfragmenten
 Rechtstreeks uit organisme geïsoleerd
 Kweek op vloeistof-gas interfase
 3D weefselstructuur en functie behouden
 Kunnen zelf niet delen , wel differentiëren
 Gedrag van geïntegreerde weefsels bestuderen
 Niet geschikt voor biochemische en moleculaire analyses

Explant cultuur:

 Afkomstig van weefsel/organen rechtstreeks geïsoleerd uit organisme (vb. huidbiopt,
spierbiopten, tumorweefsels)
 bekomen via chirurgische handelingen of naaldbiopsies
 In vitro cultuur opstarten
 Voordeel: behoud van cel-cel en cel-amtrix interacties
 Nadeel: slechts beperkt houdbaar een dedifferentiatie (=gespecialiseerde functie verliezen)

Primaire cultuur:

 Cultuur uit weefsel losmaken en individueel in cultuur brengen
 Heterogene mix van verschillen celtypes (co-cultuur)
 Mogelijkheid tot behoud van cel-cel interacties
 Paracrien effect = ene celtype kan factoren uitscheiden die ander celtype beïnvloeden
 Instabiel, dedifferentiatie en senescentie (verouderen)

Eindige cultuur:

 Subcultivatie van primaire celcultuur
 Vaak ook primaire cellen genoemd
 Cellen in eindige cellijn kunnen maximaal 60-tal keer delen
 Slechts beperkt in cultuur te houden owv senescentie (Hayflick limiet=korter worden van
telomeren)
  uitz. Stamcellen

Continue/ geïmmortaliseerde cellijn:

 Onbeperkt delende cellen
 Ontstaan:
– In vivo
– Door spontane mutatie van primaire cellen
– Groeien als monolaag op substraat
– Door geïnduceerde mutatie van primaire cellen (=transformatie):
 Adhesie cellen beïnvloed
 Cellen in suspensie groeien sneller en in hogere celdensitieit




3