Células PC-12: el impacto de las células PC-12 en la investigación neurobiológica y neural

PC-12 es una línea celular neural inmortalizada derivada de rata que se utiliza en la investigación neurobiológica. Constituye una valiosa herramienta de investigación para estudiar la diferenciación y la proliferación de las células neurales. Además, los investigadores utilizan estas células para estudiar la fisiología nerviosa, las vías de señalización celular y la neurotoxicidad. Asimismo, también se emplean en ensayos de fármacos y en estudios de desarrollo.

Información general y origen de la línea celular PC-12

Es fundamental conocer las características generales y el origen de una línea celular antes de comenzar a trabajar con ella. Esta sección te ayudará a obtener información esencial sobre la línea celular PC-12. Aquí descubrirás: ¿Qué es la línea celular PC-12 en el feocromocitoma? ¿Cómo se diferencian las células PC-12? ¿Cuál es el origen de la PC-12? ¿Cuál es el tamaño de una célula PC-12?

• Las células neuronales PC12 son similares al cultivo primario de neuronas fetales. Se obtuvieron a partir de un feocromocitoma de la médula suprarrenal de rata. Estas células son de origen embrionario y se asemejan a una mezcla de células eosinofílicas y neuroblásticas [1].
• Las células PC12 funcionan como células catecolamínicas. Sintetizan, almacenan y secretan dopamina y norepinefrina.
• Las células de feocromocitoma (PC12) tienen un diámetro de entre 10 y 12 µm.
• Las células PC-12 presentan una morfología poligonal.
• Las células PC-12 presentan un número cromosómico homogéneo y casi diploide (n = 40).

El nervio esplácnico mayor contribuye a la motilidad del intestino anterior y proporciona inervación simpática a la médula suprarrenal.

Cultivo de células PC-12

El modelo neuronal de la línea celular PC-12 se utiliza ampliamente en la investigación neurocientífica. Es importante conocer los siguientes puntos clave para facilitar un cultivo sencillo y eficaz. En esta sección se tratarán el medio de cultivo para PC-12, el tiempo de duplicación, la densidad de siembra, los protocolos de cultivo celular y las condiciones de cultivo.

Puntos clave para el cultivo de células PC-12

Tiempo de duplicación de la población:

El tiempo de duplicación de las células PC-12 es de aproximadamente 40 horas.

Adherentes o en suspensión:

Las células neuronales PC-12 crecen en pequeños grupos en suspensión. Se adhieren mal a superficies no recubiertas y forman parches sobre colágeno.

Densidad de siembra:

La densidad de siembra celular de la línea celular PC-12 se mantiene en 1 × 10^⁴ células/cm². Para la suspensión, las células se retiran del sustrato pipeteándolas con un medio de cultivo fresco. Para obtener células individuales, estas se pasan a través de una aguja de calibre 22 y se vierten en nuevos frascos. En el caso de las células cultivadas sobre colágeno, se lavan con PBS y se incuban en una solución de pasaje (TrypleExpress) durante 10 minutos. A continuación, se añade medio fresco y se centrifugan las células. Después, se resuspende con cuidado el sedimento y se dispensan las células en el recipiente de cultivo.

Medio de crecimiento:

Para el cultivo de la línea celular PC 12 se utiliza RPMI 1640 que contiene un 10 % de suero fetal bovino, 2,1 mM de glutamina estable y 2,0 g/L de NaHCO₃. El medio se renueva entre 2 y 3 veces por semana.

Condiciones de crecimiento:

Los cultivos de PC-12 se mantienen en una incubadora humidificada a 37 °C con un suministro de CO₂ al 5 %.

Almacenamiento:

Las células PC-12 se almacenan en la fase de vapor de nitrógeno líquido o a una temperatura inferior a -150 °C para mantener la viabilidad celular a largo plazo.

Proceso de congelación y medio:

Para la congelación de las células PC-12 se utilizan los medios CM-1 o CM-ACF. Se emplea un método de congelación lenta que permite que la temperatura descienda a un ritmo de 1 °C. Esto evita que las células sufran cualquier tipo de choque y mantiene su viabilidad.

Proceso de descongelación:

Las células PC-12 congeladas se descongelan en un baño de agua a 37 °C. A continuación, se añaden medios frescos a las células y se centrifugan. Esto ayuda a eliminar los elementos del medio de congelación. Las células recogidas se resuspenden y se dispensan en el matraz que contiene medio de crecimiento fresco. La recuperación tras la congelación dura casi 24 horas.

Nivel de bioseguridad:

Para el cultivo de las células neuronales PC-12 se requiere un laboratorio de nivel de bioseguridad 1.

Agrupaciones adherentes de células PC12 de feocromatooma de rata observadas con aumentos de 10x y 20x.

Publicado: 2023 | Última revisión: mayo de 2026

Línea celular PC-12: ventajas y limitaciones

La línea celular PC-12 presenta algunas características distintivas que la diferencian de otras líneas celulares neuronales. En esta sección se analizan en profundidad las ventajas y limitaciones asociadas al uso de esta línea celular en la investigación.

Ventajas

• Fácil de cultivar: Las células PC-12 son robustas y relativamente fáciles de cultivar, lo que las hace accesibles para diversos entornos de laboratorio y fines de investigación.
• Diferenciación neuronal: Se puede inducir su diferenciación en células de tipo neuronal, lo que las convierte en un excelente modelo para estudiar el desarrollo neural, la diferenciación y los procesos relacionados con la neurogénesis.
• Versatilidad en la investigación: Las células PC-12 se utilizan en una amplia gama de estudios neurobiológicos, entre los que se incluyen la neurotoxicidad, la neuroprotección y los mecanismos subyacentes a las enfermedades neurodegenerativas.
• Alta eficiencia de transfección: Presentan una alta eficiencia de transfección, lo que facilita la manipulación genética y las hace adecuadas para estudios relacionados con la expresión y la función génicas.

Limitaciones

• Origen no humano: Al derivarse de un feocromocitoma de rata, su origen no humano limita su aplicabilidad en determinadas áreas de investigación específicas del ser humano y puede que no representen plenamente la fisiología neural humana.
• Heterogeneidad: Tras la diferenciación, las células PC-12 pueden presentar una heterogeneidad significativa en cuanto a morfología y función, lo que puede complicar la interpretación de los resultados experimentales.
• Vida útil limitada: Aunque son relativamente fáciles de cultivar, las células PC-12 tienen una vida útil limitada, lo que puede plantear dificultades para los experimentos a largo plazo.

Línea celular PC-12: una herramienta versátil en la investigación neurobiológica y oncológica

Las líneas celulares PC12, procedentes de un feocromocitoma de rata, desempeñan un papel fundamental en la investigación neurobiológica, y son reconocidas por sus expresiones características neuronales, como el crecimiento de neuritas en respuesta al factor de crecimiento nervioso (NGF). La versatilidad de las células PC12 se aprovecha ampliamente en neurobiología para estudiar la diferenciación neural, las respuestas a los factores neurotróficos y las evaluaciones de neurotoxicidad. Esta capacidad única para diferenciarse en células de tipo neuronal tras la exposición al NGF las convierte en un recurso indispensable para los investigadores que profundizan en las complejidades del sistema nervioso.

Neurorregeneración y diferenciación celular

Curiosamente, un estudio exploró la influencia de las células madre de la pulpa dental y sus factores derivados en la diferenciación, la supervivencia y la expansión de las células PC12, revelando vías prometedoras para la neurorregeneración [3]. Otra investigación se centró en la osteocalcina, una proteína de origen óseo conocida por su capacidad para unir calcio, como promotora de la supervivencia, la proliferación y la diferenciación en las células PC12 [4], lo que pone de relieve el potencial de esta proteína para potenciar las propiedades neuronales.

Cribado de fármacos y neuroprotección

La utilidad de las células PC12 se extiende al cribado de fármacos, especialmente para evaluar compuestos neuroprotectores y neurodegenerativos, lo que marca una fase crítica en la búsqueda de nuevos tratamientos para las enfermedades neurodegenerativas. Por ejemplo, una investigación puso de relieve las propiedades neuroprotectoras del α-bisabolol en un modelo de la enfermedad de Parkinson que empleaba células PC12, demostrando la capacidad del α-bisabolol para mitigar la amiloidogénesis y la apoptosis, al tiempo que modula los efectos neurotóxicos de la beta-amiloide [5].

Transformación celular y redes neuronales

El proceso de diferenciación de una célula PC-12 en una entidad similar a una neurona comienza con el NGF, una proteína fundamental esencial para el crecimiento y la supervivencia neuronal. La exposición de las células PC-12 al NGF activa complejas vías intracelulares, sentando las bases para su transformación. Esta metamorfosis es una revelación gradual del potencial celular, observable al microscopio a medida que las células extienden neuritas y establecen conexiones similares a las redes neuronales.

Cambios morfológicos y fenotipo neuronal

La diferenciación provoca importantes transformaciones morfológicas y funcionales en las células PC-12. Partiendo de su forma inicial redondeada o ligeramente alargada, ya sea en suspensión o como monocapa adherente, el tratamiento con NGF las impulsa a desarrollar neuritas extendidas, lo que supone un cambio profundo hacia un fenotipo neuronal. Estas prolongaciones de neuritas son cruciales para la comunicación y la interacción celular, y reflejan la conectividad inherente a los tejidos neuronales.

Investigación sobre el cáncer y mecanismos celulares

En la investigación sobre el cáncer, el modelo neuronal que ofrecen las células PC12 cobra relevancia debido a su origen tumorigénico. Estas células son fundamentales para estudiar los mecanismos de proliferación, invasión y migración de las células cancerosas. Un estudio de 2020 analizó el impacto del extracto de Ferula assa-foetida en la proliferación de las células PC12, arrojando luz sobre sus posibles aplicaciones terapéuticas [7].

Investigación sobre el ictus y estrategias neuroprotectoras

Además, las células PC12 ADH, una variante que se adhiere a las superficies de cultivo, permiten realizar análisis en profundidad de la morfología celular y de las respuestas a estímulos como la privación de oxígeno y glucosa, lo que las convierte en un modelo esencial para la investigación sobre el ictus y la evaluación de agentes neuroprotectores. El rápido tiempo de duplicación de las células PC12, que oscila entre las 24 y las 48 horas, subraya su eficacia en estudios dinámicos en los que las tasas de proliferación celular son cruciales.

Observaciones finales sobre las aplicaciones de las células PC12

En esencia, las células PC12 y sus derivados constituyen un modelo versátil para una amplia gama de aplicaciones de investigación que abarcan la neurobiología, el descubrimiento de fármacos y los estudios sobre el cáncer. Cada aplicación ofrece conocimientos fundamentales sobre las respuestas celulares, allanando el camino para innovaciones terapéuticas y avanzando en nuestra comprensión de procesos biológicos complejos.

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Investigaciones destacadas en las que se utilizan células PC-12

Las células PC-12, derivadas del feocromocitoma suprarrenal de rata, son un modelo muy utilizado en neurobiología que permite obtener información sobre la diferenciación neural, la neurotoxicidad y otros aspectos. A continuación se presentan algunos estudios destacados en los que se utilizan estas células:

• El éster fenetílico del ácido cafeico (CAPE) y la neuroprotección en las células PC-12 : esta investigación de 2017, publicada en *Neurotoxicity Research*, analiza cómo el CAPE puede mitigar la neurotoxicidad inducida por el cisplatino en las células PC-12, lo que sugiere un posible enfoque terapéutico para la neuropatía periférica.
• Efectos neuroprotectores del aceite de krill en las células PC-12 : Publicado en *Nutrition Research* en 2018, este estudio explora las propiedades neuroprotectoras del aceite de krill frente a la toxicidad inducida por la metanfetamina en las células PC-12, destacando su potencial para combatir el estrés oxidativo y la apoptosis.
• Extracto de flores de Apios americana Medik y neurotoxicidad en células PC-12 : Este artículo de 2019 publicado en *Food and Chemical Toxicology* demuestra cómo el extracto de flores de Apios americana Medik puede proteger a las células PC-12 del daño inducido por _el H_₂ O_₂ mediante la modulación de los procesos de autofagia.
• El papel de la angiotensina II en la autofagia y la apoptosis en las células PC-12 : Este estudio de 2019, publicado en *Brain Research*, analiza cómo la angiotensina II puede desencadenar la autofagia y la apoptosis en las células PC-12, lo que proporciona un modelo para la investigación de la enfermedad de Alzheimer.
• Evaluación de la toxicidad de las nanopartículas de monooleato de glicerol en las células PC-12 : Publicada en la revista *International Journal of Pharmaceutics* en 2018, esta investigación evalúa la toxicidad de las nanopartículas de monooleato de glicerol, lo que aporta información sobre su perfil de seguridad para aplicaciones neuronales.

Recursos exhaustivos para la investigación con células PC-12

Accede a una variedad de recursos para comprender en profundidad y manipular las células PC-12, que abarcan técnicas de cultivo celular, protocolos de diferenciación y mucho más:

• Guía de diferenciación de células PC-12: Este artículo ofrece una visión general exhaustiva del protocolo de diferenciación de células PC-12 con NGF, incluidas las metodologías para ensayos relacionados con la diferenciación.
• Tutorial en vídeo sobre la transfección de células PC-12: Descubre los entresijos de la transfección de células PC-12 a través de esta detallada guía en vídeo, ideal tanto para investigadores noveles como para los más experimentados.
• Dominar el cultivo de células PC-12: Adéntrate en los matices del subcultivo de células PC-12 con este protocolo exhaustivo, esencial para mantener cultivos celulares sanos.

Preguntas frecuentes sobre la línea celular PC-12: información sobre su cultivo, diferenciación y aplicaciones en investigación

Referencias

1. Wu, C., et al., La icariina favorece la reparación de las células PC12 al inhibir el estrés del retículo endoplásmico. BMC Complement Med Ther, 2021. 21(1): p. 69.
2. Sultan, N., et al., Las células madre de la pulpa dental estimulan la diferenciación neuronal de las células PC12. Neural Regeneration Research, 2021. 16(9): p. 1821.
3. Ando, E., et al., La osteocalcina favorece la proliferación, la diferenciación y la supervivencia de las células PC12. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2021. 557: p. 174-179.
4. Shanmuganathan, B., et al., Efecto antiamiloidogénico y antiapoptótico del α-bisabolol frente a la neurotoxicidad inducida por Aβ en células PC12. European journal of medicinal chemistry, 2018. 143: p. 1196-1207.
5. Fujita, K., P. Lazarovici y G. Guroff, «Regulación de la diferenciación de las células de feocromocitoma PC12». *Environ Health Perspect*, 1989. 80: p. 127-42.
6. Abroudi, M., et al., Efectos antiproliferativos del extracto de Ferula assa-foetida sobre las células cancerosas PC12 y MCF7. Int J Biomed Engg Clin Sci, 2020. 6(3): p. 60-67.