Il differenza principale tra coltura cellulare primaria e secondaria è che il la coltura cellulare primaria contiene le cellule ottenute direttamente dal tessuto ospite, mentre la coltura cellulare secondaria contiene cellule subcoltivate dalla coltura cellulare primaria. Inoltre, le cellule sono dissociate dal tessuto ospite tramite digestione meccanica o enzimatica. Oltre a questi, le cellule nella coltura cellulare primaria non hanno subito alcuna trasformazione genetica, mentre le cellule nella coltura cellulare secondaria hanno alterato il corredo genetico.

In breve, la coltura cellulare primaria e secondaria sono due tipi di colture cellulari, che consentono la crescita di cellule in vitro in un mezzo in condizioni controllate.

Densità cellulare, linea cellulare, omogeneità, durata della vita, coltura cellulare primaria, coltura cellulare secondaria

Cos'è la coltura cellulare primaria?

La coltura cellulare primaria è un tipo di coltura cellulare contenente cellule ottenute direttamente dal tessuto ospite. Generalmente, le cellule del sangue sono un tipo di cellule facili da isolare. Tuttavia, le cellule nei tessuti solidi possono essere ottenute tramite escissione meccanica o degradazione enzimatica della matrice extracellulare con l'uso di enzimi come tripsina, collagenasi e pronasi. Dopo l'isolamento, queste cellule possono crescere in un contenitore di plastica o di vetro in un mezzo adatto. Significativamente, le cellule nella coltura cellulare primaria hanno l'esatto cariotipo e la risposta biologica delle cellule nell'ospite.

Figura 1: cellule epiteliali in una coltura cellulare primaria

Inoltre, possono esistere due tipi di colture cellulari primarie a seconda del tipo di crescita cellulare. Sono culture aderenti e culture in sospensione. Generalmente, le colture cellulari aderenti sono dipendenti dall'ancoraggio e richiedono un attacco per la crescita mentre le colture in sospensione sono indipendenti dall'ancoraggio e crescono nel mezzo. Tuttavia, le colture cellulari primarie hanno una durata di vita limitata. Di solito, le cellule vanno incontro a morte cellulare programmata a causa dell'inibizione da contatto, il requisito dei fattori di sopravvivenza. In genere, accumulano tossine con la crescita della popolazione mentre le cellule richiedono rispettivamente fattori di crescita per la loro sopravvivenza. Pertanto, le colture cellulari primarie possono essere mantenute solo per poche generazioni o passaggi in coltura.

Cos'è la coltura cellulare secondaria?

La coltura cellulare secondaria o una linea cellulare è il tipo di coltura cellulare con una durata indefinita. La durata della vita indefinita è dovuta all'acquisizione dell'immortalità attraverso mutazioni o trasformazioni virali. Oltre a questi, a causa del continuo apporto di fattori di sopravvivenza, le cellule possono acquisire una durata di vita indefinita. Pertanto, viene stimolata un'ulteriore proliferazione di cellule nelle colture cellulari secondarie. Le colture cellulari secondarie contengono cellule ottenute attraverso la subcoltura delle colture cellulari primarie. Tipicamente, la sub-coltura è il trasferimento di cellule in una coltura cellulare primaria in un nuovo recipiente con un mezzo fresco. Tuttavia, le cellule possono acquisire spontaneamente mutazioni quando passano attraverso diverse fasi di sub-coltura.

Figura 2: cellule HeLa – Coltura cellulare secondaria

Oltre alla durata indefinita, le colture cellulari secondarie hanno una densità cellulare ottimale o un numero maggiore di cellule rispetto alla coltura cellulare primaria. Inoltre, la sub-coltura aumenta l'omogeneità della coltura cellulare grazie all'uso di un mezzo più specifico. Pertanto, queste cellule mostrano uniformità genotipica e fenotipica nella popolazione.

Somiglianze tra coltura cellulare primaria e secondaria

Differenza tra coltura cellulare primaria e secondaria

Definizione

La coltura cellulare primaria si riferisce alla crescita e al mantenimento del tipo di cellula selezionato asportato da un normale tessuto parentale mentre la coltura cellulare secondaria si riferisce a una linea cellulare o subclone subcoltivato dalla coltura cellulare primaria.

Origine delle cellule

Omogeneità

Mentre le colture cellulari primarie possono essere eterogenee, le colture cellulari secondarie sono omogenee.

La somiglianza con il tessuto ospite

Le cellule nelle colture cellulari primarie hanno la stessa risposta biologica delle cellule nel tessuto ospite mentre le cellule nella coltura cellulare secondaria si adattano alle condizioni di coltura alterando la loro biologia.

Trucco genetico

Le cellule nella coltura cellulare primaria hanno la composizione genetica simile alle cellule del tessuto ospite mentre le cellule nella coltura cellulare secondaria hanno una composizione genetica alterata.

Proliferazione cellulare

Densità cellulare ottimale

La coltura cellulare primaria non contiene una quantità sufficiente di cellule mentre la coltura cellulare secondaria può avere una densità cellulare ottimale.

Durata

Le cellule nella coltura cellulare primaria hanno una durata di vita finita mentre le cellule nella coltura cellulare secondaria hanno una durata indefinita.

passaggio

Mentre le cellule nella coltura cellulare primaria non sono in grado di mantenersi passando, le cellule nella coltura cellulare secondaria possono mantenersi passando.

Manutenzione

La coltura cellulare primaria richiede una ricca miscela di amminoacidi, micronutrienti, alcuni ormoni e fattori di crescita, mentre le colture cellulari secondarie sono facili da mantenere.

Rischio di contaminazione

Il rischio di contaminazione è elevato nelle colture cellulari primarie, mentre il rischio di contaminazione è basso nelle colture cellulari secondarie.

Importanza

Inoltre, la coltura cellulare primaria funge da modello in vivo mentre la coltura cellulare secondaria funge da modello in vitro.

Applicazioni

Le colture cellulari primarie sono importanti nella produzione di vaccini e nello sviluppo terapeutico, mentre le colture cellulari secondarie sono importanti per la produzione di ormoni, anticorpi, agenti antitumorali, ecc.

Conclusione

Fondamentalmente, la coltura cellulare primaria è un tipo di coltura cellulare iniziale contenente cellule provenienti direttamente dal tessuto ospite. Queste cellule hanno un corredo genetico simile e una risposta biologica del tessuto ospite. Pertanto, queste cellule hanno una durata di vita definita e sono importanti per la produzione di vaccini e cellule per il trapianto. D'altra parte, la coltura cellulare secondaria contiene cellule subcoltivate dalla coltura cellulare primaria. Durante la sub-coltura, queste cellule subiscono mutazioni, che consentono di ottenere una durata di vita indefinita adattandole alle condizioni di coltura. Pertanto, sono più stabili e importanti nella tecnologia del DNA ricombinante. Quindi, la principale differenza tra la coltura cellulare primaria e secondaria sono le caratteristiche delle cellule.

Riferimenti:

1. Khanal, Srijana. "Cultura di cellule animali: introduzione, tipi, metodi e applicazioni". Impara la microbiologia online, 10 settembre 2017, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Cellule epiteliali" di John Schmidt (CC BY-SA 3.0) tramite Commons Wikimedia 2. "Cellule HeLa colorate con Hoechst 33258" di TenOfAllTrades su Wikipedia in inglese - Opera propria (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia