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Ensayos de migración e invasión celulares

El ensayo en la cámara de Boyden
Ensayos de migración celular
Ensayos de invasión celular
Dispositivo de migración de microfluidos
Ensayo de raspado in vitro
Proteínas de la ECM
Referencias

La metástasis es el resultado acumulativo de múltiples cambios en las células tumorales y su microambiente que permiten la migración y la invasión celulares del tejido huésped sano. A medida que las células neoplásicas proliferantes intentan escapar del sitio primario del tumor, debe producirse adhesión celular local e invasión del tejido circundante1. Antes de penetrar el endotelio de los vasos sanguíneos y acceder al torrente sanguíneo, las células cancerosas deben invadir los tejidos locales degradando los componentes proteicos de la ECM y, en última instancia, atravesar la membrana basal2. Una vez en circulación, estas células pueden formar colonias metastásicas en ubicaciones secundarias.

La metástasis tumoral es un proceso de varios pasos que involucra la adhesión de las células cancerosas, la migración celular y la invasión de tejidos vecinos y la vasculatura

Figura 1.La metástasis tumoral es un proceso de varios pasos que involucra la adhesión de las células cancerosas, la migración celular y la invasión de tejidos vecinos y la vasculatura.

El análisis de la cámara de Boyden

La técnica de migración celular más ampliamente aceptada es el ensayo de la cámara de Boyden3. En el sistema clásico de análisis de migración transpocillos se utiliza una cámara de plástico hueca, sellada en un extremo con una membrana porosa. Esta cámara se suspende en un pozo más grande que puede contener medio o quimioatrayentes. Las células se colocan en el interior de la Cámara y se las permite migrar a través de los poros, hacia el otro lado de la membrana. A continuación. las células migratorias se tiñen y se cuentan.

Protocolo del análisis de la cámara de Boyden

Figura 2.Protocolo del análisis de la cámara de Boyden. Se permite que las células migren a través de una monocapa celular o mezcla de proteínas de la ECM que han sido sembradas en una plaquita de cultivo celular de membrana semipermeable con quimioatrayentes agregados debajo de la membrana. A continuación, las células migradas se pueden cuantificar tiñendo las células con un colorante de ADN como los colorantes calceína-AM o CyQUANT GR

Kits de migración e invasión celular

Los análisis de migración e invasión celular QCM™ de Millipore proporcionan un sistema rápido y eficaz para la determinación cuantitativa de varios factores sobre la migración, la adhesión y la invasión celulares, como la detección de agentes farmacológicos y la evaluación de integrinas, quimioatrayentes u otros receptores de adhesión responsables de la migración celular. Los kits han proporcionado a los investigadores resultados coherentes durante más de una década y se han publicado en más de 4000 publicaciones.

Análisis de migración celular: permite la cuantificación uniforme y sensible de la migración celular in vitro hacia un gradiente de concentración química (quimiotaxis) o un gradiente proteico de la ECM (haptotaxis).

Análisis de invasión celular: permite la cuantificación uniforme y sensible de la invasión celular in vitro a través de una proteína de la ECM de la membrana basal o una capa de células como las células endoteliales.

Cómo seleccionar el tamaño de poro apropiado para sus células:

  • El tamaño de poro de 3 μm es apropiado para la migración de leucocitos o linfocitos.
  • El tamaño de poro de 5 µm es apropiado para un subconjunto de fibroblastos o células cancerosas como las células NIH-3T3 y MDA-MAB 231. También es adecuado para monocitos y macrófagos.
  • El tamaño de poro de 8 μm es apropiado para la mayoría de los tipos de células. Este tamaño de poro propicia la migración óptima para la mayoría de las células epiteliales y fibroblastos. Nota: el tamaño de poro de 8 μm no es apropiado para experimentos de migración de linfocitos.

Análisis de migración celular

 Análisis de invasión celular

Dispositivo de migración de microfluidos

El kit de ensayo de µ-migración Millicell® supera las limitaciones de los análisis de migración multipocillo tradicionales. El diseño innovador del portaobjetos de µ-migración promueve un gradiente de concentración estable generado por difusión que es constantemente lineal y dura más de 48 horas. Hecho de un plástico con altas cualidades ópticas similares a las del vidrio, el portaobjetos de µ-migración está especialmente diseñado para análisis de videomicroscopia. En intervalos de tiempo específicos, se pueden adquirir imágenes del área de observación, lo que permite el control en tiempo real y mediciones cuantitativas de la migración celular.

Migración de células vivas de células HT1080

Figura 3.Migración de células vivas de células HT1080. Efecto de las concentraciones séricas (0% o 10%) sobre la propensión a la migración de las células HT1080 en la superficie recubierta de colágeno. Los resultados demuestran que la mayoría de las células han dirigido la migración hacia un gradiente de FCS del 10 % (Negro).

Ensayo de raspado in vitro

El ensayo de raspado es un método popular para el estudio de la migración celular4. El escalado de esta técnica, sin embargo, ha resultado complejo, lo que dificulta el análisis bioquímico de los eventos moleculares que intervienen en la reparación de las heridas. El ensayo de raspado Cell Comb™ aborda la necesidad de una herramienta simple capaz de crear múltiples heridas de raspado con un mayor rendimiento.

Lea nuestra nota de aplicación en Nature

Ensayo de raspado in vitro
Utilizando el ensayo de raspado CellComb, se rasparon monocapas de células NIH3T3 en un patrón unidireccional (izquierda) o bidireccional (derecha).

Figura 4.Utilizando el ensayo de raspado CellComb, se rasparon monocapas de células NIH3T3 en un patrón unidireccional (izquierda) o bidireccional (derecha). Con el tiempo, las células migradoras llenarán las secciones raspadas y se cuantificarán utilizando un simple recuento celular. También es posible obtener imágenes de células vivas en células migradoras empleando el ensayo de migración por raspado.

Proteínas de la ECM

Las proteínas de matriz extracelular (ECM) se producen intracelularmente y luego son segregadas al medio celular circundante, donde regulan activamente una diversa gama de funciones celulares, como la adhesión, la diferenciación, la proliferación, la migración, la invasión y la supervivencia celulares. Una utilidad primaria de las ECM en cultivo in vitro es promover la adhesión celular mientras se mantiene la viabilidad celular y se maximiza la proliferación celular para aplicaciones celulares posteriores.

Referencias bibliográficas

1.
Friedl P, Alexander S. 2011. Cancer Invasion and the Microenvironment: Plasticity and Reciprocity. Cell. 147(5):992-1009. https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.11.016
2.
Lu P, Takai K, Weaver VM, Werb Z. 2011. Extracellular Matrix Degradation and Remodeling in Development and Disease. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 3(12):a005058-a005058. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a005058
3.
Chen H. Boyden Chamber Assay.015-022. https://doi.org/10.1385/1-59259-860-9:015
4.
Liang C, Park AY, Guan J. 2007. In vitro scratch assay: a convenient and inexpensive method for analysis of cell migration in vitro. Nat Protoc. 2(2):329-333. https://doi.org/10.1038/nprot.2007.30
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