samenvatting deel celcultuur

HOOFDSTUK 1: INLEIDING

GESCHIEDENIS

- Oorsprong 19de eeuw
o Eerste weefselkweek dmv kikkerweefsel laten groeien op labotafel
gebruik kikker WANT koudbloedig
- Doorbraak jaren 50
o Antibiotica  steriel werken
o Trypsine = enzym  gaat eiwitten splitsen: weefsel omzetten in aparte cellen
o Chemische gedefinieerde cultuurmedia: voor groei cellen
 Bv H2O, glucose, ionen, …
- Exponentiële toename na jaren 70


POLIO VIRUS
- Polio veroorzaakt asymmetrische paralyse, kinderverlamming
veroorzaakt door polio virus = naakt virus
- 2 soorten virussen
Naakt virus:
o Caspide (eiwit) bevat genetisch materiaal, op caspide spikes vr aanhechting op cel
virus groeit enkel dmv andere cel, uittreden uit cel door cel kapot te maken
 Genetische materiaal= enkel/dubbel strengig DNA/RNA
- Virus met envelop
o Capside met genetisch materiaal omgeven door envelop
envelop deel celmembraan & spikes op
uittreden uit cel dmv vorming uitstulping & meenemen deel celmembraan
- Jaren 50: kweek in menselijke embryonale cellen
later ontstaan 2 verschillende vaccins want pandemie
- Formaline geïnactiveerd polio vaccin
o Formaline = formol = bewaarmiddel vr organen en weefsel
o Virus laten groeien in cellen
inactiveren dmv formaline  dood virus maar structuur behouden
inspuiten bij patiënt, wordt niet ziek
immuunsysteem klaar watn vreemde stof  bij infectie klaar voor
reactie
o Respons minder goed dan met echt virus
- Levend verzwakt polio vaccin
o Op groeiende cellen zit cultuurmedium, virus toegevoegd
vermenigvuldigd zichzelf
nieuw gevormde virussen opnieuw in weefselkweek
o Virussen verzwakken want blijven proces herhalen
kunnen na tijd enkel groeien dmv cultuurmedium
o Structuur virus blijft behouden  verzwakte mutant
gevormd


HELA CELLS
- Vrouw met baarmoederhalskanker  kankercellen genomen toen stierf
- = continue cellen  blijven groeien

, - Gebruikt om anti kankercellen te testen


HYBRIDOMA-TECHNOLOGIE
- Productie monoklonale antilichamen
o Werken specifiek tegen stukje antigen = epitoop
- Antigen inspuiten bij muis  milt verwijderen WANT bevat B-cellen  produceren antilichamen
normale B-cel sterft DUS continue cel toevoegen  tumorcel toevoegen
B-cel & tumorcel fusioneren dmv poly ethyleen glycol  vorming Hybridroma
o Hybridroma = cellijn die monoklonaal antilichaam aanmaakt tegen specifiek antigen
o Poly ethyleen glycol vergemakkelijkt fusie
- Selectie noodzakelijk vr cellen met antilichaam tegen ingespoten antigen
o Hybridroma bindt met antigen  na spoeling blijft enkel juiste bydridoma vasthangen


CEL- EN WEEFSELTECHNOLOGIE
- Implantaten
- Skingrafting bij bv brandwonden & diabeteswonden
o Wonden genezen heel traag bij diabetes
o Cellen gekweekt & op polymeer (cel drager) gebracht  polymeer verdwijnt na tijd
op wondes aangebracht voor snellere genezing
- Eilandjes langerhans werken minder goed bij diabetes type I
normaal verantwoordelijk vr regeling bloedsuikerspiegel & productie insuline
o Werken mbv scaffold waarin eilandjes worden aangebracht afgedekt
dr hydrogel met groeifactoren
o Scaffold volledig in lichaam ingebracht in buurt bloedvat
 absorbeert O2 en voedingstoffen, geeft insuline af aan bloedbaan

VOORDELEN

- Weefsel behandelen met trypsine om cellen apart te krijgen
cellen in cultuurfles laten groeien  vorming monolaag = oppervlak volledig bedekt met cellen
passage of subcultivatie  cellen losmaken & in nieuwe flessen brengen
ANDERS sterven cellen als in cultuurfles blijven met monolaag

Ethiek
Controle van de omgeving

- Fysicochemische parameters
o Ph neutraal, temperatuur in incubator = 37°C
osmotische druk = isotoon, incubator bevat O2 & CO2
- Fysiologische parameters: voedingstoffen zijn zelfde
 Elk experiment in zelfde omgeving  minder variatie in uitkomsten

Karakterisatie & homogeniteit

- Karakterisatie = cellen met zelfde eigenschappen  werken met 1 celtype
- Redelijk homogeen
- LET OP: normale cellen verouderen, minder goed groeien, eigenschappen veranderen
cellen in nieuwe cultuurflessen gebracht  met 1 verder werken andere invriezen dmv vloeibare
stikstof cryostok

,Kostprijs vs proefdierexperimenten

- Miniaturisatie: kleine hoeveelheden monster & reagentia  Proefdierexperimenten duur

BEPERKINGEN

expertise

- Aseptisch werken = geen kiemen, micro-organismen bij cellen  andere cellen sterven
WANT maken gebruik medium
- Trage groei dan meeste bacteriën & schimmels

Hoeveelheid

- Laboschaal: max 109 cellen = +/- 1 gram cellen
- Industriële schaal vraagt opschaling  moeilijk WANT veel zaken in rekening brengen

Instabiliteit

- Normale cellen ondergaan senescentie = veroudering
o Wat cel nu kan, kan niet meer binnen jaar

Cultuuromgeving vs in vivo

- 2D vs 3D bij in vivo
o Cel-cel & cel-matrix interacties
o ‘cellen zijn beweeglijk’
o Snelle celdeling
o 1of2 celtypes blijven over  snelst groeiende overheerst in cultuurfles
- Oversimplificatie v/h cultuurmedium  zenuwstelsel & endocriene organen ontbreken
- Cellulair metabolisme meer constant
o Energiemetabolisme: glycolyse & minder cintroenzuurcyclus WANT veel glucose in medium
 Beperkingen vooral aangezien in vitro niet gelijk is aan in vivo

HOOFDSTUK 2: CEL- EN WEEFSELKWEEKCULTUREN – DEFINITIES

ORGAANCULTUREN

= stukje weefsel in cultuur houden

- Stukje placenta genomen & in gel gebracht  stukje ligt vast
gaan bloedvaten ontstaan dmv angiogense
o Angiogense = groeien van bloedvaten  zorgt bij tumoren vr snelle groei
- Voordeel: cellulaire interacties, verschillende soorten cellen kunnen groeien
- Nadeel: steeds nieuw weefsel nodig MAAR andere patiënt  andere reproduceerbaarheid

EXPLANT CULTUREN

= rechtstreeks geïsoleerd uit organisme
bv: huidbiopten, spierbiopten & tumorweefsel

- Chirurgisch uitsnijden hoeveelheid weefsel
- Naaldbiopt
- Voordeel: cel-cel en cel-matrix interacties behouden & makkelijk manipuleerbaar

, - Nadeel: beperkt houdbaar & cellen kunne de-differentiëren
o De-differentiëren: verliezen functie van cel

PRIMAIRE CULTUREN

- Cellen rechtstreeks afkomstig van bepaald orgaan / weefsel
- Meestal heterogenen mix van verschillende celtypes
- Voordelen: co-cultuur, cel-cel interacties
o Ene celtype kan groeifactoren vr andere uitscheiden  cellen helpen elkaar
- Nadelen: samenstelling cultuur verandert in tijd
o Instabiel WANT snelgroeiende cellen overheersen uiteindelijk

EINDIGE CELCULTUREN

- Na subcultivatie primaire celcultuur
- Beperkt aantal celdelingen na het in kweek brengen
o Verkorting van uiteinden chromosomen na celdeling  max 60 keer delen = Hayflick limiet
o Stamcellen: verhoogde expressie telomerase  telomeren verkorten niet

GEÏMMORTALISEERDE CELLIJN

= continue cellijn

- Cellen lijken oneindig te delen

Ontstaan

- In vivo bv kankercellen (Hela cellen)
- Spontaan door mutaties
- Geïnduceerd: transformatie
o Cellen in cultuur medium gebracht
o Normale cellen zullen stoppen met groeien dmv contactinhibitie want groeien in monoloog
transformed cellen groeien niet in monolaag maar 3D

ORGANOTYPISCHE CELCULTUREN

- Gedeeltelijke reassociatie om 3D structuur te maken
geen weefselstructur & maken model vr cellulaire interacties
- Om membraan groeien cellen & onder membraan ook
 in contact met elkaar om stoffen uit te wisselen

CEL- & WEEFELCULTUREN

Reproduceerbaarheid = hoe moeilijk je zaken kan herhalen

Categorie Orgaancultuur Weefselfragmenten Celultuur
Bron Embryonale organen, Weefsel fragmenten Dissociatie cultuur,
adulte weefsel fragmenten eindige cellijn
Inspanning Hoog makkelijk Matig Laag
Propagatie Niet mogelijk Mogelijk door uitgroei Standaard procedures
cellen
Reproduceerbaarheid Vaal variatie Veel variatie Lage variatie