Biotecnología

 

Diseño de un medio de cultivo para células de mamífero utilizando fuentes alternativas de nitrógeno y vitaminas

 

Cell culture media desing for mammalian cells by using alternative sources of nitrogen and vitamins

 

G.E. Espinosa–Ayala^1,2,3, C. Rivas–Morales², K. Arévalo–Niño¹, A. Oranday–Cárdenas², D.E. Cruz–Vega³, J. Castro–Garza³ y P. Carranza–Rosales^3*

 

¹ Laboratorio de Biotecnología. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Autónoma de Nuevo León. Pedro de Alba s/n Ciudad Universitaria, CP 66451. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México.

² Laboratorio de Química Analítica. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Autónoma de Nuevo León. Pedro de Alba s/n Ciudad Universitaria, CP 66451. San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México.

³ Centro de Investigación Biomédica del Noreste, IMSS. 2 de Abril y San Luis Potosí. Col. Independencia. CP 64720. Monterrey, Nuevo León, México. * Autor para la correspondencia: E–mail: pilarcarranza@cibinmty.net Tel. (81) 8190–4035

 

Recibido 12 de Mayo 2006
Aceptado 26 de Septiembre 2007

 

Resumen

La composición de los medios de cultivo celular influye en la proliferación, morfología y fisiología de las células que se propagan en ellos. En el presente trabajo se diseñó un medio de cultivo a base de peptona y extracto de levadura grado industrial para adaptar las líneas celulares OK, CHANG y LLCPK–1. Las tres líneas celulares se cultivaron exitosamente en una mezcla 25:75 de MEM:MD (MEM = medio testigo; MD = medio diseñado) determinado por la comparación de los parámetros de crecimiento, morfología celular y susceptibilidad a HgCl₂ con el medio testigo MEM. Una proporción mayor de MD en la mezcla 5:95 produjo alteraciones morfológicas del núcleo, en la relación núcleo–citoplasma y una disminución en el crecimiento que no permitió la evaluación de los otros parámetros. La falta de crecimiento de las células cultivadas en la mezcla 5:95 y las alteraciones morfológicas observadas posiblemente se debieron a la concentración de metales en niveles tóxicos en el extracto de levadura y la peptona, así como a una baja concentración de zinc en el extracto de levadura.

Palabras clave: medios de cultivo, adaptación celular, peptona, extracto de levadura.

 

Abstract

Culture media formulation has a direct influence on growth, morphology and physiology of cells. In this work, a mammalian cell culture medium was formulated based on peptone and yeast extract with an industrial reagent level. Three different mammalian cell lines, OK, CHANG y LLCPK–1 were successfully grown in a 25:75 mix of MEM:MD (MEM = control medium; MD = house medium) as determined by comparing cell growth parameters, cellular morphology and susceptibility to HgCl₂ with those obtained from cells grown in MEM medium. A greater amount of MD in the mix 5:95 produced nuclear morphological changes, altered nucleus–cytoplasm relationship and did not support cell growth, which was possibly due to a toxic concentration of metals in the peptone and yeast extract and also to the low concentration of zinc in the yeast extract.

Keywords: cell culture medium, cell adaptation, peptone, yeas extract.

 

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Agradecimientos

Este trabajo se efectuó con el apoyo financiero del CONACYT (beca de doctorado No. 170412 de G.E. Espinosa–Ayala), del CONACYT–SECTORIAL– SALUD 33B y de la UANL (PAYCIT–CA–83–04).

 

Referencias

Burteau, C. C., Verhoeye, F. R., Mols, J. F., Ballez, J. S., Agathos, S. N. y Schneider, Y. J. (2003). Fortification of a protein–free cell culture medium with plant peptones improves cultivation and productivity of an interferon–γ producing CHO cell line. Journal of In Vitro Cellular & Developmental Biology Animal 39, 291–296.         [ Links ]

Carranza–Rosales, P., Said–Fernández, S., Sepúlveda–Saavedra, J., Cruz–Vega, D. E., y Gandolfi, A, J. (2005). Morphologic and functional alterations induced by low doses of mercuric chloride in the kidney OK cell line: ultrastructural evidence for an apoptotic mechanism of damage. Toxicology 210,111-121.         [ Links ]

Elias, S. (2002). Efecto de las condiciones operacionales de fermentación sobre la producción de Paecilomyces fumosoroseus cepa 612 en cultivo sumergido. Tesis Doctoral. Universidad Autónoma de Nuevo León, México.         [ Links ]

Fischer, A. B. y Skreb, Y. (1980). Cytotoxicity of manganese for mammalian cells in vitro–comparisons with lead, mercury and cadmium. Zentralblatt fur Bakteriologie, Mikrobiologie und Hygiene. 1. Abt. Originale B, Hygiene 171, 525–37.         [ Links ]

Freshney, R. (2000). Cell culture media. En: Culture of Animal Cells a Manual of Basic Techniques (4^th ed). (Wiley–Liss, Inc.). Pp. 89 – 104. New York, USA.         [ Links ]

Hughes, W. (1996). The effects of environmentally hazardous substances on human health. En: The Book of Essentials of Environmental Toxicology, (Taylor & Francis), Pp. 133–136. Philadelphia USA.         [ Links ]

Iding, K., Buntemeyer, H., Gudermann, F., Deutschmann, S. M, Kionka, C. y Lehmann, J. (2000). An automatic system for the assessment of complex medium additives under cultivation conditions. Biotechnology and Bioengineering 6, 442 – 448.         [ Links ]

Jan, D. C., Jones, S. J., Emery, A. N., Al–Rubeai, M. (1994). Peptone, a low–cost growth–promoting nutrient for intensive animal cell culture. Cytotechnology 16, 17–26.         [ Links ]

Lund, B. O., Miller, D. M., Woods, J. S. (1993). Studies on Hg(II)–induced H₂O₂ formation and oxidative stress in vivo and in vitro in rat kidney mitochondria. Biochemical Pharmacology 45, 2017–24.         [ Links ]

Mosmann, T. (1983). Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application on proliferation and cytotoxicity assay. Journal of Immunological Methods 65, 5–60.         [ Links ]

Pham, P. L., Perret, S., Cass, B., Carpentier, E., St–Laurent, G., Bisson, L., Kamen, A. y Durocher, Y. (2003). Large–scale transient transfection of serum–free suspension–growing HEK293/EBNA1 cells: peptones additives improve cell growth and transfection efficiency. Biotechnology and Bioengineering 84, 332 – 342.         [ Links ]

Pham, P., Perret, S., Cass, B., Carpentier, E., St–Laurent, G., Bisson, L., Kamen, A. y Durocher, Y. (2005). Transient gene expression in HEK293 cells: peptone addition posttransfection improves recombinant protein synthesis. Biotechnology and Bioengineering 90, 332– 344.         [ Links ]

Rivas, C. (1998). Diseño de un nuevo medio de cultivo para la producción de biomasa de Nocardia brasiliensis a escala piloto y la obtención de proteasas caseinolíticas. En: Tesis Doctoral. Universidad Autónoma de Nuevo León, México.         [ Links ]

Schlaeger, E. J., Schumpp, B. J. (1992). Propagation of a mouse myeloma cell line J558L producing human CD4 immunoglobulin G1. Journal of Immunological Methods 1, 111–20.         [ Links ]

Tchounwou, P. B., Yedjou, C. G., Foxx, D. N., Ishaque, A. B. y Shen, E. (2004). Lead–induced cytotoxicity and transcriptional activation of stress genes in human liver carcinoma (HepG2) cells. Molecular and Cellular Biochemistry 255, 161 – 70.         [ Links ]

Yanming, C., Zhong – Ming, Q., Junrong, D., Xianglin, D., Yangzhong, Ch., Qin, W., Chenyuan, W., Yan, M., Youjia, X., Lianzhi, L. y Ya, K. (2005). Iron loading inhibits ferroportin 1 expression in PC12 cells. Neurochemistry International 47, 507–503.         [ Links ]

Zhang, J. y Robinson, D. (2005). Development of animal–free, protein–free and chemically–defined media for NS0 cell culture. Cytotechnology 48, 59–74.         [ Links ]