Diferența cheie – Cultură celulară primară vs. secundară
Înainte de a discuta despre diferența dintre cultura celulară primară și cea secundară, să definim mai întâi pe scurt ce este cultura celulară. Cultura celulară este procesul de îndepărtare a celulelor dintr-un animal sau plantă și creșterea ulterioară într-un mediu controlat artificial. Celulele ar putea fi îndepărtate direct din țesut și dezagregate prin metode enzimatice sau mecanice sau ar putea fi derivate dintr-o cultură care a fost deja stabilită. Diferența cheie între cultura celulară primară și cea secundară este că celulele pentru cultura celulară primară sunt obținute direct dintr-un țesut animal sau vegetal, în timp ce celulele pentru cultura celulară secundară sunt obținute dintr-o cultură primară deja stabilită. Prin urmare, cultura secundară este o nouă cultură care provine din cultura primară.
Să cercetăm mai departe semnificația culturii celulare primare și secundare pentru a le diferenția mai bine.
Ce este cultura celulară primară?
Cultura celulară primară este disocierea celulelor de la un țesut animal sau vegetal parental prin măsuri enzimatice sau mecanice și menținerea creșterii celulelor într-un substrat adecvat în recipiente de sticlă sau plastic în condiții de mediu controlate. Celulele din cultura primară au același cariotip (numărul și aspectul cromozomilor din nucleul unei celule eucariote) ca acele celule din țesutul original. Cultura de celule primare poate fi clasificată în două în funcție de tipul de celule utilizate în cultură.
Celulă dependentă sau aderentă de ancorare – Aceste celule necesită un atașament pentru creștere. Celulele aderente sunt de obicei derivate din țesuturi ale organelor, de exemplu din rinichi, unde celulele sunt imobile și încorporate în țesutul conjunctiv
Anchorage Independent sau Suspension Cells – Aceste celule nu necesită un atașament pentru creștere. Cu alte cuvinte, aceste celule nu se atașează la suprafața vasului de cultură. Toate culturile în suspensie sunt derivate din celule ale sistemului sanguin; de exemplu, limfocitele de celule albe din sânge sunt suspendate în plasmă
Celulele derivate din culturi primare au o durată de viață limitată. Celulele nu pot fi păstrate la infinit din mai multe motive. Creșterea numărului de celule în cultura primară va duce la epuizarea substratului și a nutrienților. De asemenea, activitatea celulară va crește treptat nivelul metaboliților toxici din cultură, inhibând creșterea ulterioară a celulelor.
În această etapă, trebuie efectuată o cultură secundară sau o subcultură pentru a asigura creșterea continuă a celulelor.
Ce este cultura celulară secundară?
Așa cum este descris mai sus, atunci când celulele din culturile aderente ocupă tot substratul disponibil sau când celulele din culturile în suspensie depășesc capacitatea mediului de a susține creșterea ulterioară, proliferarea celulară începe să se reducă sau să înceteze complet. Pentru a menține densitatea celulară optimă pentru creșterea continuă și pentru a stimula proliferarea în continuare, cultura primară trebuie să fie subcultivată. Acest proces este cunoscut sub numele de cultură celulară secundară.
În timpul culturii de celule secundare, celulele din cultura primară sunt transferate într-un vas nou cu mediu de creștere proaspăt. Procesul implică îndepărtarea mediului de creștere anterior și disocierea celulelor aderente în culturi primare aderente. Cultivarea celulelor secundare este necesară periodic pentru a oferi celulelor spațiu de creștere și nutrienți proaspeți, prelungind astfel viața celulelor și extinzând un număr de celule din cultură.
Cultivarea secundară a unui anumit volum dintr-o cultură primară într-un volum egal de mediu de creștere proaspăt permite menținerea pe termen lung a liniilor celulare. Cultivarea secundară într-un volum mai mare de mediu de creștere proaspăt este practicată pentru a crește numărul de celule, de exemplu în procese industriale sau experimente științifice.
Care este diferența dintre cultura celulară primară și cultura celulară secundară?
Deoarece acum am înțeles cei doi termeni separat, îi vom compara pe cei doi pentru a găsi alte diferențe între ei.
Când să folosiți cultura celulară primară și/sau secundară
Acest lucru depinde de ceea ce doriți să învățați și de tipul de experiment pe care îl efectuați.
Cultura celulară primară: Acesta este procesul care trebuie utilizat pentru cultivarea celulelor din țesutul parental în cauză. Celulele din cultura primară vor avea o durată de viață limitată din cauza epuizării substratului și a nutrienților și acumulării de toxine, odată cu creșterea populației. Cultura primară, în ciuda tehnicilor de separare utilizate în procesul de izolare, poate conține mai multe tipuri de celule. Cu toate acestea, aceasta ar putea să nu fie o problemă în toate tipurile de experimente și în astfel de cazuri poate fi utilizată numai cultura primară.
Cultură de celule secundare: de obicei, numărul de celule obținute din cultura primară este insuficient în experimente. Cultura de celule secundare oferă posibilitatea extinderii populației celulare și, de asemenea, prelungirea duratei de viață. Permite selecția ulterioară a celulelor cu utilizarea unui mediu selectiv și permite uniformitatea genotipică și fenotipică în populație. Acest proces este folosit pentru a genera culturi replicate pentru caracterizarea de bază, conservarea și experimentarea.
Asemănarea cu țesutul parental
Cultura celulară primară: Celulele pentru cultura celulară primară sunt obținute direct dintr-un țesut animal sau vegetal. Prin urmare, celulele din cultura primară seamănă foarte mult cu țesutul său parental și, în consecință, răspunsul biologic poate fi mai apropiat de o situație in vivo decât de cel al unei culturi de celule secundare.
Cultură celulară secundară: Cultura celulară secundară provine dintr-o cultură celulară primară. Deși sub-cultivarea prelungește durata de viață a celulelor, există posibilitatea ca, după câteva faze, celulele să se transforme sau să-și piardă controlul de a nu se diviza mai mult de un anumit număr de ori. Acest lucru s-ar putea datora mutațiilor sau modificărilor genetice ale celulelor primare în timpul sub-culturii. De exemplu, unele microorganisme tind să se adapteze la condițiile de cultură, care sunt în mare parte diferite de mediul lor natural, modificându-și biologia.
Proces de cultivare – Obținerea celulelor
Cultura celulară primară: în cultura celulară primară, țesutul animal sau vegetal va trece prin faze de clătire, disecție și dezagregare mecanică sau enzimatică. Țesutul dezagregat va conține o varietate de tipuri diferite de celule, iar acest lucru poate necesita adoptarea unei tehnici de separare pentru a izola celulele de interes.
Cultura de celule secundare: în cultura de celule secundare, dacă cultura primară este o cultură aderentă, primul pas este detașarea celulelor de atașament (suprafața vasului de cultură) prin mijloace mecanice sau enzimatice. Apoi, celulele trebuie detașate unele de altele pentru a forma o singură suspensie celulară.
Numărul de celule din cultură
Cultură celulară primară: nu este de dorit să existe o suspensie absolută de celule unice, deoarece multe celule primare supraviețuiesc mai bine în grupuri mici.
Cultură celulară secundară: este suficientă generarea unei singure suspensii celulare.
Durata de viață a culturii
Cultura celulară primară: culturile celulare primare au durate de viață limitate. După cum sa explicat mai sus, acest lucru se datorează faptului că creșterea celulelor epuizează substratul și nutrienții și duce la acumularea de metaboliți toxici. Ca rezultat, rata de creștere a celulelor scade treptat, ducând la moartea celulelor.
Cultura celulară secundară: cultura celulară secundară prelungește durata de viață a celulelor. Subcultivarea periodică poate produce celule nemuritoare prin transformarea sau modificarea genetică a celulelor primare.
Risc de contaminare
Cultura celulară primară: culturile celulare primare sunt mai greu de îngrijit. În general, culturile de celule primare au nevoie de un amestec bogat de aminoacizi, micronutrienți, anumiți hormoni și factori de creștere. Ca urmare, riscul de contaminare în culturile de celule primare este mai mare decât în culturile de celule secundare.
Cultură de celule secundare: culturile de celule secundare sunt relativ ușor de întreținut, iar riscul de contaminare este mai mic decât culturile de celule primare.
În acest articol, am încercat să înțelegem termenii cultură celulară primară și cultură celulară secundară, urmați de o comparație pentru a evidenția diferențele cheie dintre ei. Diferența de bază constă în modul în care celulele sunt derivate din cultură; celulele pentru cultura celulară primară sunt obținute direct dintr-un țesut animal sau vegetal, în timp ce celulele pentru cultura celulară secundară sunt obținute dintr-o cultură primară deja stabilită.
