Cultura de Células Animais

O tipo de recipiente utilizado para cultivar células animais deve ser estéril para evitar contaminação e garantir um ambiente limpo para o crescimento celular.

Nutrientes essenciais para o crescimento celular, como glicose, aminoácidos, vitaminas e minerais, são fornecidos através do meio de cultura.

Para estimular o crescimento e proliferação celular, os fatores de crescimento são adicionados ao meio de cultura. Estes podem ser adicionados na forma de soro animal, que contém uma mistura complexa de fatores de crescimento, ou podem ser adicionados individualmente.

O gás oxigênio é essencial para a respiração celular, enquanto o gás carbônico é um componente do sistema tampão bicarbonato comumente usado para controlar o pH do meio de cultura.

A manutenção de uma temperatura, pH e pressão osmótica adequados são cruciais para garantir o funcionamento ideal das células em cultura.

Algumas células animais crescem em uma superfície sólida (aderentes), enquanto outras preferem um meio líquido em constante agitação (suspensão). As condições de crescimento variam dependendo do tipo de célula.

As culturas de células são ferramentas poderosas para estudar a fisiologia e bioquímica das células, avaliar a toxicidade de compostos, investigar mutação e desenvolvimento de tumores, testar novos medicamentos e produzir substâncias biológicas como vacinas.

A mistura enzimática Liberase RI é composta pelas enzimas colagenase e tripsina, que são capazes de digerir o tecido exócrino do pâncreas, mantendo o tecido endócrino intacto. Isso permite a separação específica do tecido endócrino.

Após o sacrifício do animal, o pâncreas foi cuidadosamente lavado para remover pelos e outros contaminantes.

O pâncreas foi extraído do animal em menos de 15 minutos para evitar que as células sofressem danos por falta de oxigênio.

A solução de liberase foi injetada no pâncreas até ele ficar totalmente distendido, mesmo que nem todo o conteúdo da seringa tenha sido utilizado.

O pâncreas foi separado dos órgãos vizinhos e limpo do tecido adiposo, garantindo que apenas o tecido pancreático seria processado.

O pâncreas foi incubado em uma solução de liberase a 37°C por um determinado tempo, promovendo a digestão do tecido exócrino.

A digestão foi interrompida quando pequenos fragmentos se soltaram do pâncreas e a solução tornou-se turva, indicando a desintegração das membranas celulares.

Métodos de investigação que substituem totalmente o uso de animais vivos, como voluntários humanos (in vivo), células e tecidos (ex situ), e modelos computacionais (in silico).

Métodos de investigação que usam animais vivos, mas com o objetivo de minimizar o sofrimento, usando espécies com menor grau de consciência e com menos sofrimento.

A relação evolutiva entre diferentes espécies, mostrando a distância genética entre elas. Animais mais próximos ao ser humano na árvore filogenética são melhores modelos para estudar doenças humanas.

Organismos, como os tunicados e anfioxos, que ocupam uma posição única na evolução, sendo importantes modelos para estudar a evolução dos vertebrados.

Duplicação completa do genoma em ancestrais vertebrados que forneceu a complexidade genética necessária para o desenvolvimento de características únicas dos vertebrados.

Envolve a introdução artificial de fatores causadores de tumores, criando um ambiente controlado para o desenvolvimento previsível do cancro.

Os modelos induzidos incluem a utilização de carcinogénicos para induzir o cancro, imitando as mutações observadas em tumores humanos.

A modificação genética de animais para induzir o cancro através de alterações em oncogenes ou supressores tumorais.

Provem de outro indivíduo da mesma espécie, permitindo o estudo da resposta imunológica e da rejeição de enxerto.

Envolve tecidos ou células de indivíduos com o mesmo background genético, reduzindo o risco de rejeição.

Utilizam animais que desenvolvem tumores naturalmente devido a mutações genéticas herdadas ou processos relacionados com o envelhecimento.

Incluem linhas de ratinhos geneticamente predispostas a desenvolver certos tipos de cancro.

São animais geneticamente modificados para serem mais propensos a desenvolver tumores espontaneamente.

Animais mais velhos desenvolvem cancro com maior frequência devido ao envelhecimento.

Permitem o estudo da evolução do tumor e metástases no seu ambiente natural, facilitando o estudo da progressão do câncer.

Caenorhabditis elegans é um nemátode de vida livre que vive no solo e se alimenta de bactérias. É um organismo modelo popular em pesquisas biomédicas devido ao seu ciclo de vida curto, genoma completamente sequenciado e características transparentes que facilitam a observação de processos celulares.

C. elegans é principalmente hermafrodita, capaz de se autofecundar e produzir descendentes geneticamente idênticos. No entanto, também existem machos, embora em baixa frequência (menos de 0,2%).

Um indivíduo hermafrodita de C. elegans pode produzir cerca de 300 descendentes por autofecundação ou até 1000 descendentes ao acasalar com um macho. Este animal é transparente durante todo o seu ciclo de vida, o que permite observar facilmente processos celulares e fisiológicos.

O ciclo de vida do C. elegans é concluído em 2,5 dias a 25°C e em 3,4 dias a 20°C. A expectativa de vida é de aproximadamente 2 a 3 semanas.

O genoma de C. elegans está completamente sequenciado e anotado, exibindo um alto grau de conservação com genes humanos. Essa característica o torna um modelo valioso para o estudo de doenças e mecanismos moleculares humanos.

Os neurônios de C. elegans compartilham muitas características funcionais com os de organismos superiores, incluindo neurotransmissores, receptores e neuromoduladores. Embora seu sistema nervoso seja simples, C. elegans exibe uma variedade de comportamentos, como aversão, defecação e aprendizado.

As semelhanças nos mecanismos moleculares de C. elegans e humanos permitem estudar doenças neurodegenerativas, como a doença de Parkinson, nesse modelo animal. Linhagens geneticamente modificadas que replicam as causas genéticas da doença de Parkinson foram desenvolvidas para entender a patogênese da doença.

O conectoma de C. elegans, ou seja, a conectividade completa entre seus 302 neurônios, foi mapeado. Essa informação permite um estudo aprofundado da função neuronal, formação de circuitos e neurodegeneração.

C. elegans oferece uma oportunidade única para pesquisas, pois é pequeno, robusto, possui um ciclo de vida rápido e seu genoma é bem estudado. Além disso, a capacidade de observar diretamente seus neurônios e comportamentos o torna um modelo ideal para a pesquisa de doenças neurodegenerativas.

C. elegans é usado para investigar os mecanismos moleculares subjacentes à neurodegeneração, para testar drogas e para descobrir novos genes e vias que contribuem para doenças neurodegenerativas. Também é usado para descobrir os fatores que influenciam a vida útil e o declínio neurodegenerativo.