Module 3: Molecular Biology and Cytogenetics PDF

MÓDULO 03 Biología molecular y Citogenética CFGS Técnico Superior en Laboratorio Clínico y Biomédico Nieves Martín Robles 2324 BC2 Cultivos Celulares Tema 2 Realización de cultivos celulares Tema 2: Realización de cultivos celulares Tabla de contenido 01. Tipos de cultivo celular en citog...

MÓDULO 03 Biología molecular y Citogenética CFGS Técnico Superior en Laboratorio Clínico y Biomédico Nieves Martín Robles 2324 BC2 Cultivos Celulares Tema 2 Realización de cultivos celulares Tema 2: Realización de cultivos celulares Tabla de contenido 01. Tipos de cultivo celular en citogenética 04. Contaminación en los cultivos celulares 02. Técnicas de obtención, mantenimiento y propagación de cultivos 05. Condiciones de esterilidad en el laboratorio de cultivos celulares 03. Determinación del número y viabilidad celular Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Tipos de células Tejido epitelial Tejido Conjuntivo Tejido muscular Tejido nervioso Sangre Células madre Forman el revestimiento externo del cuerpo y envuelven cavidades y los conductos de los organismos. Estas células se encuentran adosadas unas a las otras, por lo que hay poco espacio intercelular entre ellas. Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Es una combinación de distintos tejidos con funciones de reserva energética, transporte, soporte mecánico, protección inmunológica y soporte funcional. Tipos de células Tejido epitelial T. conjuntivo laxo: contiene al resto Tejido Conjuntivo Conjuntivo laxo T. conjuntivo denso: Tejido muscular con fibras de colágeno Tejido nervioso Tipos Sangre Denso orientado Denso no orientado T. conjuntivo elástico : con fibras elásticas T. conjuntivo reticular: contiene fibras de reticulina núcleo Células madre T. conjuntivo adiposo Adiposo amarillo Adiposo pardo Adiposo amarillo gota de grasa núcleo Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Tipos de células Tejido epitelial Tejido Conjuntivo Formado por células alargadas llamadas fibras musculares. Sus principales características funcionales son la excitabilidad, conductibilidad y contractilidad. Tipos: T. muscular liso: Forma la musculatura de los órganos viscerales y vasculares. Contracción lenta e involuntaria. Tejido muscular Tejido nervioso T. muscular estriado: Sangre Células madre Estriado esquelético Estriado cardiaco Las células son fibras estriadas con contracción voluntaria. Algunas son polinucleadas Las células son fibras cardíacas con contracción rápida e involuntaria. Cada célula tiene 1-2 núcleos centrados Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Tipos de células Existen dos tipos principales de células nerviosas: las neuronas y las células gliales Tejido epitelial Tejido Conjuntivo neurona Células gliales Tejido muscular Tejido nervioso Sangre Células madre Santiago Ramón y Cajal Santiago Ramón y Cajal, El padre de la neurociencia Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Tipos de células Tejido epitelial La sangre es un tejido líquido con funciones como: transporte de oxígeno, dióxido de carbono, nutrientes y productos de desecho. La sangre está formada por plasma y elementos formes: Plasma: disolución de agua con proteínas, gases, electrolitos, nutrientes y sustancias de desecho. Tejido Conjuntivo Glóbulos rojos o eritrocitos: células anucleadas que transportan el oxígeno y dióxido de carbono en el organismo Tejido muscular Glóbulos blancos o leucocitos: se encargan de la defensa celular y humoral (patógenos extracelulares). Tejido nervioso Plaquetas o trombocitos: células implicadas en la coagulación de las paredes de los vasos sanguíneos y heridas. Sangre Células madre trombocito leucocitos eritrocito Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Tipos de células Las células madre tienen una gran capacidad para crear distintos tipos de células. Tipos: Tejido epitelial Células madre embrionarias: se desarrollan entre los 3 y los 6 días de vida del embrión. Al ser pluripotentes son muy utilizadas en investigación para la formación de tejidos u órganos. Tejido Conjuntivo Células madre adultas: presentes en la médula ósea. Su Tejido muscular capacidad es multipotencial, pueden desarrollarse como células de su propio tejido. Tejido nervioso Sangre Células madre Kukuxumuxu Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Técnicas para diagnóstico Diagnóstico citogenético prenatal Diagnóstico citogenético postnatal Diagnóstico aborto por repetición Diagnóstico oncológico Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Diagnóstico citogenético prenatal Líquido amniótico Semana 15-20 de embarazo Consiste en extraer líquido amniótico para ser analizado y comprobar si existe algún problema relacionado con el feto. Conlleva riesgos*. Motivos: Análisis genético: estudio cromosómico en busca de alteraciones que produzcan trastornos genéticos. Análisis de pulmón fetal: analiza el estado de desarrollo de los pulmones del bebé previo a su nacimiento. Polihidramnios: drenar líquido amniótico en caso de exceso del mismo durante el embarazo. Análisis de paternidad: muestra de ADN para analizar la paternidad. Vellosidad coriónica Semana 10-12 de embarazo Prueba invasiva que consiste en extraer una pequeña porción de la placenta, que tiene la composición genética del feto. Analiza anomalías genéticas. Conlleva riesgo de aborto espontáneo**. Tipos de pruebas: Prueba transabdominal: se realiza a través del abdomen, donde se introduce una jeringa para extraer la muestra de placenta. Prueba transcervical: se realiza a través del cuello uterino introduciendo un delgado tubo por la vagina que, al llegar a la placenta, extrae muestra de tejido mediante succión. Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Diagnóstico citogenético prenatal Líquido amniótico Semana 15-20 de embarazo Consiste en extraer líquido amniótico para ser analizado y comprobar si existe algún problema relacionado con el feto. Conlleva riesgos*. Motivos: Análisis genético: estudio cromosómico en busca de alteraciones que produzcan trastornos genéticos. Análisis de pulmón fetal: analiza el estado de desarrollo de los pulmones del bebé previo a su nacimiento. Polihidramnios: drenar líquido amniótico en caso de exceso del mismo durante el embarazo. Análisis de paternidad: muestra de ADN para analizar la paternidad. Vellosidad coriónica Semana 10-12 de embarazo Prueba invasiva que consiste en extraer una pequeña porción de la placenta, que tiene la composición genética del feto. Analiza anomalías genéticas. Conlleva riesgo de aborto espontáneo**. Tipos de pruebas: Prueba transabdominal: se realiza a través del abdomen, donde se introduce una jeringa para extraer la muestra de placenta. Prueba transcervical: se realiza a través del cuello uterino introduciendo un delgado tubo por la vagina que, al llegar a la placenta, extrae muestra de tejido mediante succión. Sange de cordón umbilical Semana 16-18 de embarazo Consiste en extraer una muestra de sangre fetal del cordón umbilical. Analiza si el bebé tiene anemia y análisis cromosómico. Conlleva mas riesgos de aborto*** Se realiza solo cuando el resto de pruebas no da resultados Tema 3: Aplicación de técnicas de análisis cromosómico 3.8. Diagnóstico citogenético prenatal: métodos y aplicaciones Motivos para la realización de pruebas genéticas prenatales - Probabilidad de que el embrión tenga alguna enfermedad que imposibilite una vida plena. - Edad avanzada de la madre (>35 años): el riesgo de que se produzcan anomalías cromosómicas en los fetos se incrementa con el aumento de edad de la mujer gestante. -Embarazo Prenatal Familia con antecedentes de anomalías cromosómicas, o madre mayor Se recoge: sangre de cordón, amniocentesis o vellosidad corial -Anomalía previo con descendiente con anomalía cromosómica. cromosómica estructural en alguno de los progenitores. -Antecedentes -Riesgo familiares con alteraciones cromosómicas o con anomalías ligadas al sexo. de defecto en el tubo neural: para comprobar si el embrión sufre algunos de los problemas asociados, como puede ser la espina bífida. -Cribado en suero materno y ecografía: si por algún motivo se tuviera la incertidumbre de que es posible que el feto tenga una anomalía. -Exposición excesiva a radiación -Enfermedades infecciosas o crónicas de la madre: se realizan pruebas diagnósticas para intentar asegurarse de que el embrión no padece la enfermedad. Tema 3 Páginas 107-113 Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Diagnóstico aborto por repetición Estudio cariotipo de restos abortivos Estudio cariotipo de progenitores Consiste en extraer sangre y realizar un estudio de cariotipos parentales. Consiste en realizar un estudio cromosómico de los restos abortivos y estudiar el cariotipo embrionario. Motivo: Buscar anomalías cromosómicas cuando se produce abortos de repetición, ya que el 5% de los abortos de repetición está relacionado con una anomalía cromosómica en los progenitores y un 60% con anomalías cromosómicas en el feto. Analiza: Las alteraciones cromosómicas que provocan los abortos son translocaciones y, en menor medida, inversiones. Las translocaciones Las inversiones Número de cromosomas Un segmento de cromosoma se desplaza a otro cromosoma, sin reducir ni aumentar la cantidad de material genético. Un cambio estructural en el cromosoma. Una parte del cromosoma invierte su orientación dentro del mismo. Anomalía más común en los embriones abortados. Por ejemplo trisomías o monosomías. Trisomía par 21 Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Diagnóstico citogenético postnatal Análisis de sangre Recién nacido Consiste en extraer 1 ml de sangre al recién nacido y realizar un estudio cromosómico. Analiza el número de cromosomas, patrón de bandas, posición del centrómero… Motivo: cuando se observa alguna afección en el bebé. Cariotipo humano masculino cromosoma Cariotipo humano femenino Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Diagnóstico oncológico Sangre Hemograma completo: Detecta exceso o defecto de algún tipo de células o células anormales. Para cánceres relacionados con la sangre. Análisis de proteínas en la sangre: Analiza anomalías en las proteínas presentes en la sangre mediante electroforesis. Para mielomas múltiples. Pruebas de marcadores tumorales: busca marcadores tumorales que son sustancias cancerosas que se encuentran en el cuerpo. Puede haber niveles altos de estos de manera natural, por lo que su presencia no es suficiente para un diagnóstico de cáncer. Análisis para detectar cáncer en una persona Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Análisis para detectar cáncer en una persona Diagnóstico oncológico Sangre Hemograma completo: Detecta exceso o defecto de algún tipo de células o células anormales. Para cánceres relacionados con la sangre. Análisis de proteínas en la sangre: Analiza anomalías en las proteínas presentes en la sangre mediante electroforesis. Para mielomas múltiple. Pruebas de marcadores tumorales: busca marcadores tumorales que son sustancias cancerosas que se encuentran en el cuerpo. Puede haber niveles altos de estos de manera natural, por lo que su presencia no es suficiente para un diagnóstico de cáncer. Ganglio linfático Para cánceres linfáticos (linfomas) Punción lumbar: extrae líquido cefalorraquídeo y busca células del linfoma. Radiografía de tórax: analiza el tamaño de los ganglios linfáticos de la zona torácica mediante radiografía. Análisis para detectar TAC de cuerpo: analiza el tamaño de los ganglioscáncer linfáticos y otros en una persona órganos mediante un TAC. Exploración PET: analiza el tamaño de los ganglios mediante el marcaje radiactivo de células cancerosas en todo el cuerpo Biopsia Consiste en la extracción de tejido del cuerpo para su posterior análisis en busca de una enfermedad. Puede realizarse con guía externa de imágenes (ultrasonidos, TAC, resonancia magnética o ecografía). Métodos: • Extracción de una pequeña parte de tejido con una aguja. • Extracción quirúrgica de un nódulo sospechoso completo. Extracción por succión. Extracción por rasurado. Extracción por sacabocados. Médula Para cánceres en la médula Se realiza una aspiración y una biopsia de médula. La aspiración consiste en introducir una aguja hueca en el hueso de la pelvis y extraer una porción líquida de la médula. La biopsia de médula consiste en extraer una pequeña porción de hueso para analizarla en el laboratorio. Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Cultivos celulares Cultivos para el biobanco Los biobancos son “establecimientos públicos o privados sin ánimo de lucro, creados para acoger colecciones de muestras biológicas con fines diagnósticos o de investigación biomédica”. El biobanco procura el acceso a las células a todos los laboratorios que realizan investigación biomédica. Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Cultivos celulares Cultivos para el biobanco Los biobancos son “establecimientos públicos o privados sin ánimo de lucro, creados para acoger colecciones de muestras biológicas con fines diagnósticos o de investigación biomédica”. El biobanco procura el acceso a las células a todos los laboratorios que realizan investigación biomédica. Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Cultivos celulares Cultivos en animales de experimentación El uso de animales en investigación está justificado gracias a que se ha conseguido erradicar enfermedades y que enfermedades mortales ya no lo sean. Para realizar ensayos con animales hay que pasar un proceso anterior en el que se verifica cual es el animal mas adecuado para la experimentación en fase preclínica. Esta se realiza mediante cultivos celulares. Selección animal adecuado Fase preclínica 60% https://www.mapa.gob.es/en/ganaderia/temas/produccion-y-mercados-ganaderos/bienestani mal/animales-de-laboratorio/ Fase clínica 20% Para realizar experimentación animal debe cumplirse una serie de requisitos de directrices legales y éticas. Debe trabajarse dentro de las normas internacionales y nacionales y se debe demostrar que es imprescindible para el avance de la investigación. https://www.xatakaciencia.com/biologia/cuantos-animales-se-sacrifican-por-experimentacion-cientifi Tema 02: Realización de cultivos celulares 2.1. Tipos de cultivo celular en citogenética Cultivos celulares Cultivos para el biobanco Cultivos en animales de experimentación Los biobancos son “establecimientos públicos o privados sin ánimo de lucro, creados para acoger colecciones de muestras biológicas con fines diagnósticos o de investigación biomédica”. El uso de animales en investigación está justificado gracias a que se ha conseguido erradicar enfermedades y que enfermedades mortales ya no lo sean. El biobanco procura el acceso a las células a todos los laboratorios que realizan investigación biomédica. Para realizar ensayos con animales hay que pasar un proceso anterior en el que se verifica cual es el animal mas adecuado para la experimentación en fase preclínica. Esta se realiza mediante cultivos celulares. Selección animal adecuado Fase preclínica 60% Fase clínica 20% Para realizar experimentación animal debe cumplirse una serie de requisitos de directrices legales y éticas. Debe trabajarse dentro de las normas internacionales y nacionales y se debe demostrar que es imprescindible para el avance de la investigación. https://www.xatakaciencia.com/biologia/cuantos-animales-se-sacrifican-por-experimentacion-cientifica Estatua en homenaje al ratón de laboratorio Novosibirsk (Siberia)