Cómo realizar un ensayo de migración celular

La migración celular es un proceso fundamental en diversos fenómenos biológicos. Esto incluye el desarrollo embrionario, la regeneración de tejidos, las respuestas inmunitarias y la metástasis del cáncer. Comprender los mecanismos de migración celular es crucial para avanzar en las estrategias terapéuticas de cicatrización de heridas, terapias inmunológicas y tratamiento del cáncer. Los ensayos de migración celular pueden ayudar a examinar las respuestas migratorias de las células en diversas condiciones. 

Esta entrada del blog profundiza en la metodología para realizar un ensayo de migración celular. Se centra en el ensayo scratch, uno de los métodos más comunes y sencillos para evaluar la migración celular in vitro.

Comprender la migración celular

Al comprender cómo funcionan las migraciones celulares, podemos saber más sobre sus señales específicas y la polaridad de sus moléculas señalizadoras. Así podemos formular hipótesis sobre hacia dónde podrían desplazarse. Con las señales erróneas surgen problemas potenciales, como la propagación de células cancerosas. 

La forma en que una célula se mueve puede ser a través de diferentes fuerzas. Algunas células simples utilizan cilios o flagelos. Sin embargo, en el caso de las células más complicadas, podrían moverse a través de un cambio en la forma de la célula debido a su citoesqueleto, y sus adhesiones focales, o cualquier cambio en las uniones celulares. 

Los ensayos de migración celular se utilizan para comprender la migración celular. Para ello pueden utilizarse medios de cultivo celular para realizar un examen y fomentar el crecimiento celular. También pueden utilizarse entornos 3D y microscopios para conocer mejor la motilidad celular, incluido el borde de ataque de la célula y sus filamentos de actina que la hacen avanzar. 

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Migración ameboide

Otra forma de motilidad celular que debes comprender es la migración ameboide. En lugar de desplazarse a través de un adhesivo, su membrana plasmática se dirige hacia la parte posterior de la célula. La fuerza de la membrana plasmática puede ayudarla a dirigirse a través del fluido que la rodea. 

Este tipo de migración se observa sobre todo en las células inmunitarias. Cuando se produce un daño tisular, estas células necesitan dirigirse rápidamente a su origen. Por desgracia, la metástasis de las células cancerosas también utiliza este tipo de movimiento. 

Materiales y métodos para el ensayo de migración celular

Materiales necesarios

• Cultivo celular: Una línea celular de interés que esté bien caracterizada para estudios de migración in vitro.
• Medio de cultivo: Apropiado para la línea celular específica, suplementado con los factores de crecimiento, antibióticos y suero necesarios, según se requiera.
• Placas de cultivo celular de 6 o 12 pocillos.
• Puntas de pipeta estériles o herramientas de rayado: Para crear un rayado uniforme.
• Microscopio invertido: Equipado con una cámara para captar imágenes.
• Software de análisis de imágenes: Para medir cuantitativamente la migración celular.

Procedimiento

1. Siembra de células: Comience sembrando las células en una placa de 6 o 12 pocillos, asegurándose de que forman una monocapa. La densidad celular debe optimizarse para alcanzar la confluencia en 24-48 horas. Esto es fundamental para crear un rayado uniforme.
2. Establecimiento de una línea de base: Una vez que las células alcancen la confluencia 100%, lave suavemente la capa celular con solución salina tamponada con fosfato (PBS) para eliminar los restos y las células no adherentes. Este paso es crucial para obtener resultados claros y reproducibles.
3. Crear el Scratch: Utilizando una punta de pipeta estéril o una herramienta de rayado especializada, cree un rayado recto en la monocapa. Aplique una presión y velocidad constantes para garantizar que la anchura del rayado sea uniforme en los distintos pocillos.
4. Aplicación de lavado y tratamiento: Después de rascar, lave suavemente los pocillos con PBS para eliminar las células desprendidas. Esto reduce la variabilidad causada por las células flotantes. Tras el lavado, añada medio de cultivo fresco, con o sin compuestos de ensayo, para evaluar su efecto sobre la migración celular.
5. Imágenes: Inmediatamente después de crear el arañazo (tiempo 0), tome fotografías del mismo utilizando un microscopio invertido. Asegúrese de que las imágenes se toman en lugares estandarizados a lo largo del arañazo para permitir una comparación precisa en el tiempo.
6. Incubación y seguimiento: Incubar las células en condiciones estándar (37°C, 5% CO2). Supervise el cierre del rasguño tomando imágenes en puntos temporales predeterminados, como 0, 6, 12, 24 y 48 horas después del rasguño. Los puntos temporales pueden variar en función del tipo de célula y del diseño experimental.
7. Análisis de imágenes: Analice las imágenes utilizando un software de análisis de imágenes. Mida el área del arañazo en cada punto temporal. A continuación, puede calcular el porcentaje de cierre en relación con el área inicial del arañazo. Esto cuantifica la tasa de migración celular.

Más información: Alternativas a los ensayos de raspado

Interpretación de los resultados

La velocidad de cierre del arañazo refleja la capacidad migratoria de las células. Un aumento de la migración se traducirá en un cierre más rápido del arañazo. Sin embargo, una migración inhibida mostrará una tasa de cierre más lenta. La realización de múltiples experimentos independientes permite garantizar la pertinencia estadística y los controles adecuados, especialmente cuando se comprueban los efectos de compuestos específicos sobre la migración celular.

Limitaciones y consideraciones

Aunque el ensayo de rascado se utiliza ampliamente por su sencillez y bajo coste, tiene limitaciones. La ruptura física de la monocapa puede activar vías de señalización que no reflejan la migración celular fisiológica. Además, este ensayo no distingue entre migración y proliferación celular, que pueden contribuir al cierre por rayado. Para estudios más detallados pueden emplearse ensayos avanzados, como los ensayos de migración transwell o los ensayos de migración tridimensional.

Más información: Comparación del ensayo de migración celular de Oris con el ensayo de raspado

¿Está preparado para realizar un ensayo de migración celular?

El ensayo del rasguño es una valiosa herramienta para el estudio de la migración celular. Proporciona información sobre los mecanismos básicos del movimiento celular y los efectos de diversas sustancias en el comportamiento migratorio. Con estos conocimientos, podemos tomar nuevas medidas para controlar la migración celular y conocer los signos y resultados de señales específicas. 

Tanto si se trata de células dendríticas como de células de la cresta neural, siguiendo procedimientos estandarizados y teniendo en cuenta las limitaciones del ensayo, los investigadores pueden obtener datos fiables. Esta información puede contribuir a nuestra comprensión de la migración celular en la salud y la enfermedad.

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Referencias

1. Guan JL, Liang CC, Park AY. In vitro scratch assay: un método cómodo y barato para el análisis de la migración celular in vitro. Protocolos de la naturaleza. 2007;2: 329-333. doi: 10.1038/nprot.2007.30. 
2. Amon J, Bartolini M, Cathcart J, Colarusso P, Jonkman J, Stevens K, Xu F. Introducción al ensayo de cicatrización de heridas mediante microscopía de células vivas. Adhesión y migración celular. 2014;8(5): 440-451. doi: 10.4161/cam.36224. 
3. Justus C, Leffler N, Ruiz-Echevarria M, Yang L. In vitro Ensayos de migración e invasión celular. Revista de experimentos visualizados. 2014;(88): 51046. doi: 10.3791/51046.