Las células THP-1 al descubierto: investigación pionera en leucemia

La línea celular THP-1, conocida como Tohoku Hospital Pediatrics-1, es un cultivo inmortalizado espontáneamente de células de leucemia monocítica humana. Sirve como modelo versátil en el estudio de la biología de los monocitos, las actividades de los macrófagos y sus funciones en el cáncer y la inmunoterapia. La línea celular de leucemia humana THP-1 refleja las propiedades fisiológicas y funcionales de los monocitos de la sangre periférica, lo que la convierte en un recurso inestimable para investigar los antígenos de diferenciación de los monocitos y los aspectos más generales de la fisiología de estos. Este artículo ofrece una visión general fundamental de la línea celular THP-1.

Información general y origen de la línea celular THP-1

Para quienes se inician en el trabajo con la línea celular THP-1, es fundamental comprender sus características básicas. Analizaremos su definición, origen, morfología, tamaño y propiedades genómicas.

Línea celular THP-1: La THP-1 es una línea celular de leucemia monocítica humana derivada de la sangre periférica de un paciente de un año de edad al que se le diagnosticó leucemia monocítica aguda (subtipo M5) en 1980.

Morfología: Las células THP-1 presentan una morfología redondeada, de gran tamaño y de célula única.

Tamaño celular: Estas células son relativamente grandes, con un diámetro medio superior a 21 µm.

Genoma y ploidía: THP-1 es una línea celular casi diploide; el análisis del cariotipo revela un número cromosómico diploide (n = 46).

Ilustración generada en 3D, con precisión médica, de un exceso de glóbulos blancos debido a una leucemia.

Cultivo de la línea celular de leucemia humana THP-1

Un conocimiento adecuado de las características de una línea celular simplifica su proceso de cultivo. En esta sección se proporcionan detalles fundamentales para el cultivo y el mantenimiento de la línea celular THP-1, incluyendo el tiempo de duplicación, los medios de cultivo, las propiedades de adherencia, la densidad de siembra, las condiciones de crecimiento, el almacenamiento y los procesos de congelación y descongelación.

Tiempo de duplicación: El tiempo de duplicación de las células THP-1 es de aproximadamente 35 horas, aunque puede variar entre 19 y 50 horas dependiendo de las condiciones de cultivo.

Adherencia: Las células THP-1 crecen en suspensión, pero pueden diferenciarse en células adherentes similares a los macrófagos en determinadas condiciones.

Densidad de siembra: La densidad de siembra ideal oscila entre 1,0 × 10⁵ y 1,5 × 10⁶ células viables/mL. Esto se consigue diluyendo las células de un cultivo ya desarrollado hasta alcanzar la densidad deseada.

Medio de crecimiento: El medio recomendado es RPMI 1640 suplementado con un 10 % de FBS, 1 mM de piruvato de sodio y 2,5 mM de L-glutamina.

Condiciones de cultivo: Las células deben cultivarse en una incubadora humidificada con un suministro de CO₂ al 5 % a 37 °C.

Almacenamiento: Para la conservación a largo plazo, las células deben almacenarse a una temperatura inferior a -150 °C para mantener su viabilidad.

Proceso de congelación: Utilice los medios CM-1 o CM-ACF para un método de congelación lenta, con una disminución de la temperatura de 1 °C por minuto.

Proceso de descongelación: Agitar enérgicamente durante 40-60 segundos en un baño de agua a 37 °C que contenga un agente antimicrobiano y, a continuación, transferir a frascos con medio de cultivo.

Nivel de bioseguridad: Las células THP-1 deben manipularse en laboratorios de nivel de bioseguridad 1.

Esta descripción simplificada y científicamente precisa proporciona información esencial sobre la línea celular THP-1, lo que ayuda a los investigadores en su trabajo con esta valiosa herramienta de investigación.

Células THP-1 con confluencia alta y baja.

Exploración de la biología de los macrófagos con la línea celular THP-1: perspectivas sobre la diferenciación, la función y la dinámica inmunitaria

Las células THP-1 como modelo para el análisis de la diferenciación y la función de los macrófagos

En lo que respecta a las células THP-1, la diferenciación y las funciones de los macrófagos adquieren una importancia especial. Las células THP-1 son una línea de monocitos de leucemia humana que se utiliza habitualmente como modelo para estudiar la biología de los monocitos y los macrófagos in vitro. Tienen la capacidad de diferenciarse en células similares a los macrófagos cuando se tratan con 12-miristato-13-acetato de forbol (PMA), imitando la transición que experimentan los monocitos periféricos para convertirse en macrófagos en el organismo. Tras la diferenciación, los macrófagos derivados de THP-1 pueden polarizarse en macrófagos M1 o M2 mediante estímulos específicos, lo que refleja los estados proinflamatorios asociados a los M1 o los estados antiinflamatorios y de reparación tisular asociados a los M2.

Estos macrófagos THP-1 diferenciados conservan funciones clave como la fagocitosis, la presentación de antígenos y la producción de citocinas, lo que los convierte en un sistema in vitro de gran valor para investigar los mecanismos moleculares y celulares que subyacen a las respuestas de los macrófagos ante diversas señales. Los estudios realizados con células THP-1 han aportado conocimientos sobre las actividades de los macrófagos, incluidas las respuestas a agentes infecciosos, las interacciones con células cancerosas y el papel de los macrófagos en la inmunorregulación y la inflamación. Las células THP-1 también constituyen una potente herramienta para el cribado de posibles compuestos terapéuticos capaces de modular la actividad de los macrófagos y para explorar los aspectos inmunológicos de la participación de los macrófagos en la patogénesis y la resolución de las enfermedades.

Estudio de la polarización y las actividades de los macrófagos con THP-1

Las células THP-1 son fundamentales para el estudio de la polarización de los macrófagos humanos, un proceso crucial para comprender las respuestas inmunitarias tanto en condiciones de salud como de enfermedad. Al diferenciar las células THP-1 en macrófagos M0, M1 y M2, los investigadores pueden examinar la activación clásica de los macrófagos (M1), asociada a respuestas proinflamatorias, y la polarización de los macrófagos M2, relacionada con procesos antiinflamatorios o de cicatrización. Este modelo de polarización de los macrófagos permite comprender más a fondo las funciones que desempeñan los macrófagos en diversos contextos, como el desarrollo tumoral y la respuesta de las células cancerosas a los tratamientos.

THP-1 en la investigación sobre el cáncer: de la apoptosis a la quimiorresistencia

La línea celular THP-1 desempeña un papel clave en el estudio de la apoptosis de las células cancerosas y de los mecanismos subyacentes a las respuestas de las células tumorales a los tratamientos. Los ensayos que utilizan células THP-1, como los ensayos ADCP dirigidos a células cancerosas específicas, ayudan a dilucidar las interacciones entre los macrófagos y las células tumorales, incluidas las células HepG2. Además, la investigación de la actividad de las caspasas en las células THP-1 contribuye a nuestra comprensión de la apoptosis, un proceso fundamental en la progresión y el tratamiento del cáncer. El efecto de los agentes quimioterapéuticos, como el etopósido, sobre las células THP-1 ofrece información sobre el papel de estas células en la quimiorresistencia, lo que subraya aún más su relevancia en la investigación sobre el cáncer.

Células THP-1 e inmunoterapia: diana y respuesta

En el ámbito de la inmunoterapia, las células THP-1 se utilizan para modelar la interacción entre las células inmunitarias y el cáncer, investigando cómo se pueden aprovechar los macrófagos para atacar células cancerosas, como las células Raji. El estudio de la expresión del ARNm y de las proteínas en las células THP-1 ayuda a comprender las complejas vías de señalización implicadas en la respuesta inmunitaria y el potencial de intervención terapéutica. Esta investigación es fundamental para desarrollar estrategias que permitan manipular las actividades de los macrófagos con el fin de mejorar los resultados de la inmunoterapia.

La línea celular THP-1, gracias a su capacidad para imitar a los monocitos periféricos y sufrir polarización macrofágica, se ha convertido en una piedra angular en el estudio de la leucemia humana, la biología de los macrófagos y sus implicaciones en el cáncer y la inmunoterapia. Su versatilidad y relevancia en diversos ensayos la convierten en una herramienta esencial para avanzar en nuestra comprensión del papel del sistema inmunitario en la salud y la enfermedad.

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Aplicaciones de investigación de las células THP-1

Antes de trabajar con cualquier línea celular, es necesario conocer sus aplicaciones en investigación y comprender cómo utilizar estas células en tu estudio. A continuación, mencionamos algunas de las aplicaciones más destacadas de la línea celular THP-1 en investigación.

La línea celular THP-1 se utiliza ampliamente en la investigación inmunológica, ya que puede diferenciarse en diversas células inmunitarias. A continuación se presentan algunos ejemplos de estudios en los que se han utilizado células THP-1:

• Un estudio de 2018 utilizó células THP-1 para derivar macrófagos e investigar las vías inflamatorias y los mecanismos relacionados. Los investigadores descubrieron que una proteína denominada proteína de unión a la apolipoproteína A-1 (AIBP) podía detener las vías inflamatorias al unirse a la apoA-1 y estabilizar el transportador de casete de unión a ATP A1 (ABCA1) [3].
• Otro estudio utilizó células THP-1 para desarrollar células similares a los monocitos e investigar los efectos del ácido docosahexaenoico (DHA), un neuroprotector, sobre estas células en el contexto de la enfermedad de Alzheimer. El estudio exploró los posibles mecanismos subyacentes a la interacción de la proteína beta-amiloide (Aβ) [4].
• En otro estudio se utilizaron macrófagos derivados de la línea celular THP-1 para investigar el potencial promotor de tumores de los exosomas secretados por células de adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC) [5].

Publicaciones que destacan las células THP-1 en la investigación científica

Existen multitud de estudios sobre las células THP-1. A continuación, enumeramos algunos ejemplos relevantes:

• La proteína de unión a la apolipoproteína A-1 inhibe las vías de señalización inflamatoria al unirse a la apolipoproteína A-1 en los macrófagos THP-1. Este estudio se publicó en la revista *Circulation* en 2018. En esta investigación se trataron macrófagos derivados de la línea celular THP-1 con lipopolisacárido para inducir vías inflamatorias. El estudio propuso que la proteína de unión a la apolipoproteína A-1 previene las cascadas inflamatorias al unirse a la proteína apolipoproteína A-1.
• El DHA atenúa la necroptosis inducida por Aβ a través de la vía de señalización RIPK1/RIPK3 en los monocitos THP-1. Esta investigación propuso que el ácido docosahexaenoico (DHA) inhibe la necroptosis inducida por la proteína beta-amiloide en monocitos derivados de THP-1 en el contexto de la enfermedad de Alzheimer
• Efectos promotores de tumores de los exosomas de células de cáncer de páncreas en macrófagos derivados de THP-1: En esta publicación, Linton y sus colegas observaron el efecto promotor de cáncer de los exosomas secretados por células de adenocarcinoma ductal de páncreas en macrófagos originados en la línea celular THP-1.
• Los efectos de la clasificación de residuos en el microbioma ambiental, la viabilidad de las células THP-1 y las respuestas inflamatorias: Este estudio utilizó macrófagos derivados de la línea celular THP-1 y analizó el efecto del microbioma presente en el sector de la clasificación de residuos sobre la secreción de citocinas proinflamatorias por parte de estas células.
• Protocolos estandarizados para la diferenciación de células THP-1 en macrófagos con fenotipos M (IFNγ+ LPS), M (IL-4) y M (IL-10) distintos: Este estudio describió protocolos para inducir la diferenciación en células THP-1 y desarrollar macrófagos con fenotipos específicos.
• La proteoglicanasa proaterogénica ADAMTS-1 se regula a la baja por el ácido láurico a través de las vías de señalización PI3K y JNK en los macrófagos derivados de THP-1. Este artículo se publicó en Molecular Biology Reports en 2019. Este estudio exploró el potencial terapéutico del ácido láurico en los macrófagos derivados de THP-1. Los resultados mostraron que el ácido láurico estabiliza la placa aterosclerótica e inhibe la trombosis mediante la modulación de la expresión de ADAMTS-1 (proteoglicanasa proaterogénica).

Recursos sobre la línea celular THP-1

En esta sección se recogen todos los recursos disponibles en línea sobre las células THP-1. Esto le será de gran ayuda para aprender los protocolos de cultivo, diferenciación y transfección.

Protocolos de cultivo celular

A continuación se presentan algunos recursos que explican los protocolos de cultivo y manipulación de las células THP-1.

• Protocolo de cultivo y diferenciación: este documento contiene información detallada y exhaustiva sobre los medios de cultivo celular, el subcultivo, la congelación y descongelación, y los protocolos de diferenciación de estas células.
• Subcultivo de células THP-1: Este documento incluye un protocolo de subcultivo para las células THP-1.

Protocolos de transfección

• Transfección de células THP-1: este enlace trata sobre la transfección de células THP-1 con ADN plasmídico.
• Este documento describe un protocolo de transfección de las células THP-1.

Vídeos relacionados con las células THP-1

La THP-1 es una línea celular muy utilizada en cultivos. Existen numerosos recursos en vídeo que explican la manipulación y el cultivo de esta línea celular:

• Cultivo de células THP-1: Este vídeo trata sobre el cultivo de la línea celular THP-1.
• Transfección de la línea celular THP-1: Este vídeo muestra un protocolo para la transfección altamente eficaz de células THP-1.

Esperamos que este artículo contenga información adecuada sobre el cultivo, la diferenciación, las ventajas y las aplicaciones de investigación de las células THP-1. Si tiene previsto utilizar este modelo celular in vitro de leucemia mieloide aguda en su investigación, considere la posibilidad de realizar un pedido con nosotros.

Preguntas frecuentes sobre la línea celular THP-1

Referencias

1. Chanput, W., J.J. Mes y H.J. Wichers, «Línea celular THP-1: un modelo celular in vitro para el estudio de la modulación inmunológica». International Immunopharmacology, 2014. 23(1): págs. 37-45.
2. Chanput, W., V. Peters y H. Wichers, «Células THP-1 y U937. El impacto de los bioactivos alimentarios en la salud: modelos in vitro y ex vivo», 2015: págs. 147-159.
3. Zhang, M., et al., La proteína de unión a la apolipoproteína A-1 inhibe las vías de señalización inflamatoria al unirse a la apolipoproteína A-1 en los macrófagos THP-1. Circulation Journal, 2018. 82(5): p. 1396-1404.
4. Yuan, S., et al., «El DHA atenúa la necroptosis inducida por Aβ a través de la vía de señalización RIPK1/RIPK3 en monocitos THP-1». *Biomedicine & Pharmacotherapy*, 2020. 126: p. 110102.
5. Linton, S.S., et al., Efectos promotores de tumores de los exosomas de células de cáncer de páncreas sobre los macrófagos derivados de THP-1. PLoS One, 2018. 13(11): p. e0206759.