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SH-SY5Y

SH-SY5Y es una línea celular humana utilizada en investigación científica. La línea celular original, denominada SK-N-SH, de la que se subclonó, fue aislada de una biopsia de mé...

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SH-SY5Y es una línea celular humana utilizada en investigación científica. La línea celular original, denominada SK-N-SH, de la que se subclonó, fue aislada de una biopsia de médula ósea de una niña de cuatro años con neuroblastoma . Las células SH-SY5Y se utilizan frecuentemente como modelos in vitro de la función y diferenciación neuronal. Presentan un fenotipo adrenérgico , pero también expresan marcadores dopaminérgicos y, por lo tanto, se han utilizado para estudiar la enfermedad de Parkinson , la neurogénesis y otras características de las células cerebrales.

Historia

SH-SY5Y fue clonado a partir de una línea derivada de una biopsia de médula ósea llamada SK-N-SH por el laboratorio de June Biedler y se informó por primera vez en 1973. [ 1 ] Un subclón similar a un neuroblasto de SK-N-SH, llamado SH-SY, fue subclonado como SH-SY5, que fue subclonado una tercera vez para producir la línea SH-SY5Y, descrita por primera vez en 1978. [ 2 ] El proceso de clonación implicó la selección de células individuales o grupos que expresaban características similares a las de las neuronas. La línea SH-SY5Y es genéticamente femenina con dos cromosomas X y ningún cromosoma Y, como se esperaba dado su origen a partir de una niña de cuatro años.

Morfología

Las células suelen crecer en cultivo de tejidos de dos maneras distintas. Algunas crecen formando cúmulos que flotan en el medio, mientras que otras forman cúmulos que se adhieren a la placa. Las células SH-SY5Y pueden interconvertirse espontáneamente entre dos fenotipos in vitro, las células similares a neuroblastos y las células similares a epiteliales, aunque no se comprenden los mecanismos subyacentes a este proceso. [ 3 ] Sin embargo, se reconoce que la línea celular es de tipo N (neuronal), dada su morfología y la capacidad de diferenciar las células a lo largo del linaje neuronal (a diferencia de la línea celular subclonada SH-EP de tipo S, también derivada de SK-N-SH). [ 4 ] Las células con procesos cortos similares a neuritas espinosas migran desde estos cúmulos adherentes. Las células SH-SY5Y poseen un cromosoma 1 anormal , donde hay una copia adicional de un segmento 1q y se denomina trisomía 1q. Se sabe que las células SH-SY5Y son activas en la enzima dopamina beta hidroxilasa , y presentan actividad acetilcolinérgica, glutamatérgica y adenosinérgica. Estas células tienen fases de crecimiento muy diferentes, como se muestra en las imágenes adjuntas. Se propagan tanto por mitosis como por diferenciación, extendiendo neuritas hacia el área circundante. Durante la división, las células agrupadas pueden tener un aspecto tan distinto al de las células diferenciadas según el índice de celularidad tumoral (TNF, por sus siglas en inglés), que los científicos noveles suelen confundirlas con contaminación. Las células en división pueden formar cúmulos que evidencian su naturaleza cancerosa.

Las células SH-SY5Y pueden formar montículos de células indiferenciadas, que luego extienden células diferenciadas al área circundante. Esta formación de crecimiento se conoce como "formación excesivamente fácil".

Diferenciación

Ciertos tratamientos como el ácido retinoico , el BDNF o el TPA pueden forzar a las células a dendrificarse y diferenciarse. Las diferencias morfológicas entre los estados indiferenciados y diferenciados son distintivas. Las células indiferenciadas exhiben una morfología densa y proliferativa con alta densidad nuclear debido al crecimiento compacto, mientras que las células diferenciadas muestran una morfología característicamente dispersa con neuritas bien desarrolladas y cuerpos celulares más pequeños. [ 5 ] Además, la inducción por ácido retinoico resulta en la inhibición del crecimiento celular y la producción aumentada de noradrenalina de las células SH-SY5Y [ 6 ] [ 7 ]

Morfología y patrón de distribución celular de las células SH-SY5Y diferenciadas terminalmente

Medios de cultivo y cultivo

El cóctel de cultivo más común es una mezcla 1:1 de DMEM y medio Ham's F12 con un 10 % de suero fetal bovino suplementario . El DMEM suele contener 3,7 g/L de bicarbonato de sodio , 2 mM de L-glutamina, 1 mM de piruvato de sodio y 0,1 mM de aminoácidos no esenciales . [ 8 ] Las células se cultivan siempre a 37 grados Celsius con un 95 % de aire y un 5 % de dióxido de carbono . Se recomienda cultivar las células en matraces recubiertos para la adhesión celular, lo que favorecerá la diferenciación y la dendrificación del neuroblastoma. En general, las células son bastante resistentes y crecen en la mayoría de los medios de cultivo tisular de uso común. Sin embargo, recientemente se ha demostrado que el DMEM es superior al DMEM:F12 para la propagación de SH-SY5Y. [ 9 ]

El tiempo de duplicación de las células SH-SY5Y durante la fase exponencial es de 67,3 h ± 5,8 h. El tiempo de generación promedio (G) fue de 4,23 ± 0,84 d, la tasa de división por unidad celular (r) fue de 0,25 ± 0,05 y el factor de multiplicación (V) fue de 3,49 ± 1,21. Las células SH-SY5Y muestran parámetros relacionados con el crecimiento que fueron típicos o incluso superiores a muchas líneas celulares derivadas de tumores inmortalizadas descritas. La capacidad de proliferación es estable a lo largo del tiempo y también más allá del paso 10. [ 10 ]

Las células SH-SY5Y son densas y se consideran confluentes en esta etapa.

La cepa SH-SY5Y posee actividad dopamina-β-hidroxilasa y puede convertir la dopamina en norepinefrina. Además, induce la formación de tumores en ratones inmunodeficientes en aproximadamente 3-4 semanas. Se ha descrito la pérdida de características neuronales con el aumento del número de pasajes. Por lo tanto, se recomienda no utilizarla después del pasaje 20 o verificar características específicas como la captación de noradrenalina o los marcadores tumorales neuronales.

Referencias

  1. ↑ Biedler JL, Helson L, Spengler BA (noviembre de 1973). "Morfología y crecimiento, tumorigenicidad y citogenética de células de neuroblastoma humano en cultivo continuo" . Cancer Res . 33 (11): 2643–52 . PMID 4748425 . 
  2. ↑ Biedler JL, Roffler-Tarlov S, Schachner M, Freedman LS (noviembre de 1978). "Síntesis de múltiples neurotransmisores por líneas celulares y clones de neuroblastoma humano" . Cancer Res . 38 (11 Pt 1): 3751–7 . PMID 29704 . 
  3. ↑ Feles, Sebastian; Overath, Christian; Reichardt, Sina; Diegeler, Sebastian; Schmitz, Claudia; Kronenberg, Jessica; Baumstark-Khan, Christa; Hemmersbach, Ruth; Hellweg, Christine E.; Liemersdorf, Christian (agosto de 2022). "Optimización de las condiciones de cultivo para la línea celular de neuroblastoma SH-SY5Y: un requisito previo para estudios funcionales" . Methods and Protocols . 5 (4): 58. doi : 10.3390/mps5040058 . PMC 9326679. PMID 35893584 .  
  4. ↑ La Quaglia Michael P.; Manchester Karen M. (1996). "Análisis comparativo de líneas celulares de neuroblastoma humano neuroblásticas y adherentes al sustrato". Journal of Pediatric Surgery . 31 (2): 315– 318. doi : 10.1016/S0022-3468(96)90025-1 . PMID 8938368 . 
  5. ↑ Kulatunga, D. Chanuka M.; Ranaraja, Umanthi; Kim, Eun Young; Kim, Ryoung Eun; Kim, Dong Ern; Ji, Kuk Bin; Kim, Min Kyu (27 de mayo de 2024). "Un nuevo sistema de marcadores dependiente de variantes de empalme de APP para delimitar con precisión la madurez en neuronas derivadas de células SH-SY5Y" . Scientific Reports . 14 (1). doi : 10.1038/s41598-024-63005-y . PMC 11130256 . 
  6. ↑ Girardi CS, Rostirolla DC, Lini FJ, Brum PO, Delgado J, Ribeiro CT, Teixeira AA, Peixoto DO, Heimfarth L, Kunzler A, Moreira JC, Gelain DP (2019). "Los receptores nucleares RXRα y RXRβ ejercen efectos distintos y opuestos sobre la diferenciación del neuroblastoma mediada por AR" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Investigación de células moleculares . 1866 (3): 317– 328. doi : 10.1016/j.bbamcr.2018.11.014 . PMID 30529222 . 
  7. ↑ Kunzler A, Zeidán-Chuliá F, Gasparotto J, Girardi CS, Klafke K, Petiz LL, Bortolin RC, Rostirolla DC, Zanotto-Filho A, de Bittencourt Pasquali MA, Dickson P, Dunkley P, Moreira JC, Gelain DP (2017). "Los cambios en el ciclo celular y la regulación positiva de los marcadores neuronales durante la neurodiferenciación de SH-SY5Y por ácido retinoico están mediados por la producción de especies reactivas y el estrés oxidativo". Mol . Neurobiol . 54 (9): 6903– 6916. doi : 10.1007/s12035-016-0189-4 . hdl : 10183/246168 . PMID 27771902. S2CID 3515130 .  
  8. ↑ Feles, Sebastian; Overath, Christian; Reichardt, Sina; Diegeler, Sebastian; Schmitz, Claudia; Kronenberg, Jessica; Baumstark-Khan, Christa; Hemmersbach, Ruth; Hellweg, Christine E.; Liemersdorf, Christian (12 de julio de 2022). "Optimización de las condiciones de cultivo para la línea celular de neuroblastoma SH-SY5Y: un requisito previo para estudios funcionales" . Methods and Protocols . 5 (4): 58. doi : 10.3390/mps5040058 . PMC 9326679. PMID 35893584 .  
  9. ^ Sakagami, Hiroshi; Suzuki, Ryuichiro; Shirataki, Yoshiaki; Iwama, Soichi; Nakagawa, Mika; Suzuki, Hayato; Tanaka, Kenta; Tamura, Nobuaki; Takeshima, Hiroshi (3 de noviembre de 2017). "Reevaluación del estado del cultivo de células PC12 y SH-SY5Y según la tasa de crecimiento y el consumo de aminoácidos" . En Vivo . 31 (6): 1089–1095 . doi : 10.21873/invivo.11174 . PMC 5756636 . PMID 29102930 .  
  10. ↑ Feles, Sebastian; Overath, Christian; Reichardt, Sina; Diegeler, Sebastian; Schmitz, Claudia; Kronenberg, Jessica; Baumstark-Khan, Christa; Hemmersbach, Ruth; Hellweg, Christine E.; Liemersdorf, Christian (12 de julio de 2022). "Optimización de las condiciones de cultivo para la línea celular de neuroblastoma SH-SY5Y: un requisito previo para estudios funcionales" . Methods and Protocols . 5 (4): 58. doi : 10.3390/mps5040058 . PMC 9326679. PMID 35893584 .  
  • Entrada de Cellosaurus para SH-SY5Y
  • ATCC - Colección Americana de Cultivos Tipo, una fuente de células SH-SY5Y y otros productos biológicos.
  • Datos del producto ATTC para células SH-SY5Y, catálogo CRL-2266
  • Página de producto Sigma
  • Canales, Meritxell; Ángulo, Ester; Casado, Vicente; Canela, Enric I.; Mallol, Josefa; Viñals, Francesc; Staines, William; Tinner, Barbro; Agnati, Luigi; Fuxe, Kjell; Ferré, Sergi; Lluís, Carmen; Franco, Rafael; Franco, R (enero de 2005). "Mecanismos moleculares implicados en la diferenciación neuronal inducida por los receptores de adenosina A1 y A2A en células de neuroblastoma y cultivos primarios del cuerpo estriado" . Revista de neuroquímica . 92 (2): 337– 348. doi : 10.1111/j.1471-4159.2004.02856.x . hdl : 11380/305972 . PMID 15663481 . S2CID 2766681 .  
  • Hillion, Joëlle; Canales, Meritxell; Torvinen, María; Casadó, Vicent; Scott, Rizaldy; Terasmaa, Antón; Hansson, Anita; Watson, Stanley; Olah, Mark E.; Mallol, Josefa; Canela, Enric I.; Zoli, Michele; Agnati, Luigi F.; Ibáñez, Carlos F.; Lluís, Carme; Franco, Rafael; Ferré, Sergi; Fuxe, Kjell (17 de mayo de 2002). "Coagregación, cointernalización y codesensibilización de receptores de adenosina A 2A y receptores de dopamina D 2" . Revista de Química Biológica . 277 (20): 18091– 18097. doi : 10.1074/jbc.M107731200 . hdl : 2445/122309 . PMID 11872740 . 
  • Okuda, Katsuhiro; Kotake, Yaichiro; Ohta, Shigeru (2006). "Actividad de prevención del parkinsonismo de derivados de 1-metil-1,2,3,4-tetrahidroisoquinolina en ratones C57BL in vivo" . Biological & Pharmaceutical Bulletin . 29 (7): 1401– 1403. doi : 10.1248/bpb.29.1401 . PMID 16819177 .