Cultura de células

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Cultura celular por Márcia Regina Cominetti
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O que é uma cultura celular? 
 Células animais e vegetais, isoladas de tecidos vivos, podem continuar a crescer in vitro 
se os nutrientes e todos os outros fatores necessários à sua sobrevivência, crescimento e 
proliferação forem corretamente fornecidos. Quando este processo é realizado em laboratório, em 
condições controladas de temperatura, umidade, oxigênio e gás carbônico, ele é chamado de 
cultura celular. A cultura de células permite que as mesmas funcionem como unidades 
independentes similares a microorganismos como bactérias e fungos. Estas células em cultura são 
capazes de crescer e se dividir normalmente, de forma similar a quando estão crescendo in vivo, 
isto se, como dito, os nutrientes necessários forem fornecidos no que chamamos de meio de 
cultura. O meio de cultura é o líquido aonde as células crescem e se multiplicam e pode possuir, 
dependendo da necessidade de cada linhagem celular, diferentes componentes. Basicamente, um 
meio de cultura deve possuir em sua composição sais inorgânicos (tais como cálcio, ferro, 
magnésio, potássio, entre outros), aminoácidos essenciais e não essenciais, vitaminas, 
antibióticos, uma fonte de energia, como a glicose e um indicador de pH como o fenol red, por 
exemplo. 
 Em uma cultura celular, dependendo de seu tecido de origem, as células podem crescer 
tanto suspensas no meio de cultura, quanto aderidas formando monocamadas no fundo da garrafa 
em que estão sendo cultivadas. As células em suspensão derivam de linhagens que originalmente 
não necessitam de adesão ao substrato para proliferação, tais como células hematopoiéticas. Já as 
células aderidas, necessitam ligar-se ao substrato para se dividir e crescer e esta ligação é 
essencial, uma vez que se estas células perdem a ancoragem ao substrato, elas param de proliferar 
e morrem. Exemplos de células aderidas são fibroblastos e células epiteliais, entre outras. 
 
Breve histórico 
 A história do desenvolvimento de culturas de células iniciou-se por volta de 1950. O 
objetivo inicial era estudar, sob o microscópio, eventos celulares normais, tais como o 
desenvolvimento de células nervosas. 
A necessidade do cultivo de células animais, especialmente em larga escala, tornou-se 
evidente com a procura de vacinas contra vírus. As grandes epidemias de pólio nos anos entre 
1940 e 1950 despertaram o esforço de vários cientistas para o desenvolvimento de vacinas. Em 
1949, quando o vírus da pólio pôde ser crescido em cultura de células humanas, um considerável 
interesse na área foi desenvolvido e grandes quantidades de vacinas foram desenvolvidas a partir 
de células em cultura. A vacina da pólio produzida a partir de um vírus inativo, tornou-se um dos 
primeiros produtos comerciais criados a partir de células animais cultivadas. 
Em 1975, a tecnologia da cultura celular foi fundamental para a produção de células 
híbridas (hibridomas) a partir da fusão de duas ou mais células capazes de produzir 
 
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 Docente do curso de Graduação em Gerontologia e do Programa Interinstitucional de Pós-Graduação em Ciências 
Fisiológicas (PIPGCF) Associação Ampla UFSCar/UNESP. 
 
continuamente anticorpos monoclonais específicos. Estes anticorpos possuem grande valor 
terapêutico e são produzidos comercialmente a partir de culturas de hibridomas em larga escala. 
 
Tipos de culturas celulares 
 
 As culturas celulares podem ser de três tipos: 
1) Primárias 
2) Finitas 
3) Contínuas 
 
Cultura primárias 
 
 Culturas de células primárias são produzidas a partir de células retiradas de um tecido por 
processos de desagregação por métodos mecânicos, enzimáticos ou químicos. As culturas 
primárias são portanto formadas a partir células que sobrevivem aos processos de desagregação, 
aderem-se ao substrato da garrafa de cultura (ou mantêm-se em suspensão) e proliferam. As 
células primárias possuem morfologia idêntica ao do tecido das quais se originam. A cultura 
primária permite pouco número de divisões (ou passagens) celulares, após as quais entram em 
estado de senescência e morrem. Muitos cientistas preferem utilizar culturas primárias em seus 
experimentos uma vez que estas células mantêm as características fisiológicas do tecido de 
origem, podendo ser consideradas portanto como representativas das condições naturais de um 
organismo. 
 
Culturas finitas 
 
 As culturas finitas são formadas após a primeira passagem de uma cultura primária. Estas 
culturas irão proliferar por um número finito de divisões celulares, após as quais irão morrer. O 
potencial proliferativo de algumas culturas finitas pode ser prolongado através da introdução de 
genes virais transformantes (tais como os genes transformantes SV40). 
 
Culturas contínuas 
 
 Culturas finitas de células irão fatalmente morrer ou eventualmente adquirir uma mutação 
estável capaz de produzir uma cultura contínua. Esta mutação sofrida pelas células é conhecida 
como transformação ou imortalização e está freqüentemente associada com tumorigenicidade. 
Células primárias de roedores em cultura formam facilmente linhagens de células contínuas 
espontaneamente ou após o tratamento com algum agente mutagênico. Células de culturas 
primárias humanas ao contrário, raramente tornam-se imortais desta forma e necessitam de 
modificações genéticas adicionais para formar uma linhagem contínua. Células derivadas de 
tumores humanos, contudo, freqüentemente suportam uma grande quantidade de passagens, 
sendo consideradas contínuas. Linhagens de células contínuas são relativamente fáceis de 
trabalhar, comparado com linhagens células primárias, contudo, deve-se lembrar de as primeiras 
podem sofrer alterações genéticas (mesmo que não existam alterações morfológicas visíveis) 
após várias passagens e que portanto, podem não representar a situação fisiológica real do 
organismo in vivo. 
 
Aplicações da cultura de células animais 
 
 Existe um grande número de aplicações para células animais ou vegetais cultivadas, 
dentre eles: 
1) Estudos fisiológicos e bioquímicos de células normais e tumorais; 
2) Estudos dos efeitos de compostos químicos ou drogas variadas sobre tipos específicos de 
células (epiteliais, sanguíneas, etc.); 
3) Estudos para a geração de tecidos artificiais (como pele artificial, por exemplo); 
4) Síntese de produtos biológicos a partir de culturas celulares em larga escala, etc. 
5) Produção de proteínas recombinantes glicosiladas, as quais não podem ser produzidas 
por bactérias, uma vez que estas não possuem o metabolismo necessário. 
 
Cuidados e esterilidade 
 
 Uma cultura celular precisa, acima de tudo, ser livre de contaminações. A taxa de 
multiplicação de células animais é relativamente baixa, comparada com células bacterianas. 
Enquanto bactérias podem se duplicar a cada 30 minutos, as células animais requerem de 18 a 24 
horas. Isto torna as culturas de células animais mais vulneráveis à contaminação, uma vez que um 
pequeno número de bactérias introduzido na garrafa de cultura pode crescer rapidamente em uma 
população de células normais. Para evitar a introdução de microorganismos na cultura, vários 
cuidados básicos de manipulação e prevenção devem ser tomados. Todo o trabalho da cultura de 
células deve ser realizado em um fluxo laminar inspecionado e em bom estado de funcionamento. 
Antes do início dos procedimentos, a luz ultravioleta que fica dentro do fluxo laminar deve ser 
ligada e mantida por, no mínimo, 30 minutos e de preferência, com os materiais a serem 
utilizados expostos a ela. O pesquisador deve utilizar boas técnicas de assepsia e evitar a 
formação de aerossóis durante a manipulaçãodos materiais. Todo o material utilizado deve ser 
desinfetado com agentes próprios e autoclavados antes do uso. Todos os equipamentos e 
materiais utilizados na cultura celular devem ser esterilizados. Jalecos e luvas devem ser 
obrigatoriamente vestidos e a cada retirada das mãos do espaço interno do fluxo, deve-se lavar as 
luvas com álcool 70%. O uso do fogo dentro do fluxo também pode minimizar as chances de 
contaminação. Com estes procedimentos básicos, a chance de contaminação com 
microorganismos nocivos como bactérias, fungos e micoplasmas, pode ser evitado. 
 
Bibliografia 
The Quiagen Transfection Resource Book, Second Edition.