Differenza tra coltura cellulare primaria e secondaria

Differenza chiave - coltura cellulare primaria vs secondaria
 

Prima di discutere la differenza tra coltura cellulare primaria e secondaria, cerchiamo prima di definire brevemente cosa sia la coltura cellulare. La coltura cellulare è il processo di rimozione delle cellule da un animale o una pianta e la successiva crescita in un ambiente controllato artificialmente. Le cellule potrebbero essere rimosse direttamente dal tessuto e disaggregate con metodi enzimatici o meccanici o potrebbero essere derivate da una coltura che è già stata stabilita. La differenza chiave tra la cultura cellulare primaria e secondaria è quella le cellule per la coltura cellulare primaria sono ottenute direttamente da un tessuto animale o vegetale, mentre le cellule per colture cellulari secondarie sono ottenute da una coltura primaria già stabilita. Pertanto, la cultura secondaria è una nuova cultura originata dalla cultura primaria.

Analizziamo ulteriormente il significato della cultura cellulare primaria e secondaria per differenziarli meglio.

Cos'è la coltura cellulare primaria?

La coltura cellulare primaria è la dissociazione delle cellule da un animale parentale o tessuto vegetale attraverso misure enzimatiche o meccaniche e mantenendo la crescita delle cellule in un substrato adatto in contenitori di vetro o plastica in condizioni ambientali controllate. Le cellule nella cultura primaria hanno lo stesso cariotipo (numero e aspetto dei cromosomi nel nucleo di una cellula eucariotica) come quelle del tessuto originale. La coltura cellulare primaria potrebbe essere classificata in due in base al tipo di cellule utilizzate in coltura.

• Ancoraggio dipendente o cellula aderente - Queste cellule richiedono un allegato per la crescita. Le cellule aderenti sono di solito derivate da tessuti di organi, ad esempio da reni in cui le cellule sono immobili e incorporate nel tessuto connettivo.

• Ancoraggio Indipendente o cellule di sospensione - Queste cellule non richiedono un allegato per la crescita. In altre parole, queste cellule non si attaccano alla superficie del vaso di coltura. Tutte le colture di sospensione derivano da cellule del sistema sanguigno; per esempio, il linfocita dei globuli bianchi è sospeso nel plasma.

Le cellule derivate da colture primarie hanno una durata limitata. Le celle non possono essere trattenute indefinitamente a causa di diversi motivi. L'aumento del numero di cellule nella coltura primaria porterà all'esaurimento del substrato e dei nutrienti. Inoltre, l'attività cellulare aumenterà gradualmente il livello dei metaboliti tossici nella coltura che inibisce l'ulteriore crescita cellulare.

In questa fase, è necessario eseguire una sottocultura secondaria o secondaria per garantire una crescita cellulare continua.

Cos'è la coltura cellulare secondaria?

Come descritto sopra, quando le cellule in colture aderenti occupano tutto il substrato disponibile o quando le cellule in colture di sospensione superano la capacità del terreno per supportare un'ulteriore crescita, la proliferazione cellulare inizia a ridursi oa cessare del tutto. Al fine di mantenere una densità cellulare ottimale per una crescita continua e per stimolare un'ulteriore proliferazione, la coltura primaria deve essere subculturata. Questo processo è noto come coltura cellulare secondaria.

Durante la coltura cellulare secondaria, le cellule provenienti dalla coltura primaria vengono trasferite in una nuova nave con terreno di crescita fresco. Il processo prevede la rimozione dei precedenti terreni di crescita e la dissociazione delle cellule aderite nelle colture primarie aderenti. Periodicamente viene richiesta la coltura cellulare secondaria per fornire alle cellule uno spazio crescente e nutrienti freschi, prolungando così la vita delle cellule ed espandendo un numero di cellule nella coltura.

La coltivazione secondaria di un certo volume di una coltura primaria in un uguale volume di terreno di crescita fresco consente il mantenimento a lungo termine delle linee cellulari. Viene praticata la coltura secondaria in un volume maggiore di terreno di crescita fresco per aumentare il numero di cellule, ad esempio in processi industriali o esperimenti scientifici.

Qual è la differenza tra coltura cellulare primaria e coltura cellulare secondaria?

Poiché ora abbiamo compreso i due termini separatamente, confronteremo i due per trovare altre differenze tra loro.

Quando utilizzare la coltura di cellule primarie e / o secondarie

Dipende da cosa vuoi imparare e dal tipo di esperimento che fai.

Coltura cellulare primaria: Questo è il processo da utilizzare per coltivare le cellule dal tessuto genitoriale in questione. Le cellule in coltura primaria avranno una durata limitata a causa dell'esaurimento del substrato e dei nutrienti e accumulano tossine, con crescita della popolazione. La coltura primaria, nonostante le tecniche di separazione utilizzate nel processo di isolamento, può contenere diversi tipi di cellule. Tuttavia, questo potrebbe non essere un problema in tutti i tipi di esperimenti e in tali casi può essere utilizzata solo la coltura primaria.

Coltura cellulare secondaria:  Di solito, il numero di cellule ottenute dalla coltura primaria è insufficiente negli esperimenti. La coltura cellulare secondaria offre l'opportunità di espandere la popolazione cellulare e anche, prolungando la durata della vita. Permette un'ulteriore selezione di cellule con l'uso di un terreno selettivo e consente l'uniformità genotipica e fenotipica nella popolazione. Questo processo viene utilizzato per generare colture replicate per la caratterizzazione, la conservazione e la sperimentazione di base.

Somiglianza con il tessuto parentale

Coltura cellulare primaria: Le cellule per la coltura cellulare primaria sono ottenute direttamente da un tessuto animale o vegetale. Quindi, le cellule nella coltura primaria assomigliano molto al loro tessuto genitoriale e, di conseguenza, la risposta biologica può essere più vicina a una situazione in vivo rispetto a quella di una coltura cellulare secondaria..

Coltura cellulare secondaria: La coltura cellulare secondaria proviene da una coltura cellulare primaria. Sebbene la sub-coltura prolunghi la vita delle cellule, c'è la possibilità che dopo alcune fasi, le cellule possano essere trasformate o possano perdere il controllo di non dividersi più di una certa quantità di volte. Ciò potrebbe essere dovuto a mutazioni o alterazioni genetiche nelle cellule primarie durante la sub-coltura. Ad esempio, alcuni microrganismi tendono ad adattarsi alle condizioni della coltura, che è per lo più diversa dal loro ambiente naturale, alterando la loro biologia.

Processo di coltura - Ottenimento di cellule

Coltura cellulare primaria: Nella coltura cellulare primaria, il tessuto animale o vegetale passa attraverso fasi di risciacquo, dissezione e disaggregazione meccanica o enzimatica. Il tessuto disaggregato conterrà una varietà di diversi tipi di cellule e questo potrebbe richiedere l'adozione di una tecnica di separazione per isolare le cellule di interesse.

Coltura cellulare secondaria: Nella coltura di cellule secondarie, se la coltura primaria è una coltura aderente, il primo passo consiste nel distaccare le cellule dall'attaccamento (superficie del recipiente di coltura) mediante mezzi meccanici o enzimatici. Quindi, le cellule devono essere staccate l'una dall'altra per formare un'unica sospensione cellulare.

Numero di celle in coltura

Coltura cellulare primaria: Non è desiderabile avere una sospensione a singola cellula assoluta, poiché molte cellule primarie sopravvivono meglio nei piccoli cluster.

Coltura cellulare secondaria: È sufficiente generare una sospensione a cella singola.

Durata della cultura

Coltura cellulare primaria: Le colture cellulari primarie hanno una durata limitata. Come spiegato sopra, questo è dovuto al fatto che la crescita delle cellule esaurisce substrato e sostanze nutritive e porta all'accumulo di metaboliti tossici. Di conseguenza, gradualmente il tasso di crescita delle cellule diminuisce, portando alla morte delle cellule.

Coltura cellulare secondaria: La coltura cellulare secondaria prolunga la vita delle cellule. Sub-coltura periodica può produrre cellule immortali attraverso la trasformazione o l'alterazione genetica delle cellule primarie.

Rischio di contaminazione

Coltura cellulare primaria: Le colture cellulari primarie sono più difficili da gestire. Generalmente, le colture cellulari primarie necessitano di una ricca miscela di aminoacidi, micronutrienti, alcuni ormoni e fattori di crescita. Di conseguenza, il rischio di contaminazione nelle colture cellulari primarie è maggiore rispetto alle colture cellulari secondarie.

Coltura cellulare secondaria: Le colture cellulari secondarie sono relativamente facili da mantenere e il rischio di contaminazione è inferiore rispetto alle colture cellulari primarie.

In questo articolo, abbiamo tentato di comprendere i termini coltura cellulare primaria e coltura cellulare secondaria seguita da un confronto per evidenziare le differenze chiave tra di loro. La differenza fondamentale sta nel modo in cui le cellule derivano dalla cultura; le cellule per colture cellulari primarie sono ottenute direttamente da un tessuto animale o vegetale, mentre le cellule per colture cellulari secondarie sono ottenute da una coltura primaria già stabilita.

Riferimenti: Nozioni di base sulle colture cellulari - Un manuale di Invitrogen e Gibco Freshney, R. I. (2006). Principi di base della coltura cellulare. Centro di Oncologia e Farmacologia Applicata.   Cortesia di immagine: "Cultura cellulare" di Umberto Salvagnin (CC BY 2.0) attraverso Flickr