Células SH-SY5Y: investigación sobre el neuroblastoma y la relevancia neurocientífica de las células SH-SY5Y

La línea celular SH-SY5Y, derivada del neuroblastoma humano, se utiliza ampliamente en la investigación médica para estudiar enfermedades neurodegenerativas y desarrollar medicamentos. Los investigadores emplean estas células en su forma original indiferenciada o las diferencian en células similares a las neuronas.

Información general y origen de la línea celular SH-SY5Y

En esta sección se abordará información básica sobre la línea celular SH-SY5Y, incluyendo su origen, definición y estructura celular. Se tratarán temas como su morfología y el origen de las células.

• SH-SY5Y es una línea celular de origen humano que se originó a partir de la subclonación de la línea celular de neuroblastoma SK-N-SH en 1970.
• La línea celular madre, SK-N-SH, se desarrolló a partir de una biopsia de médula ósea de una paciente de cuatro años con neuroblastoma.
• Las células SH-SY5Y son fenotípicamente adrenérgicas y expresan marcadores dopaminérgicos, lo que las convierte en un modelo in vitro útil para estudiar enfermedades neurodegenerativas, la neurogénesis y las características de las células cerebrales [1].
• Las células SH-SY5Y crecen en forma de grupos de células neuroblásticas viables con neuritas y presentan una adhesión laxa.
• El tamaño de las células SH-SY5Y es de 12 μm.
• El número modal de cromosomas de las células SH-SY5Y es 47, y presentan un marcador poco común del cromosoma 1: la trisomía de 1q, causada por la inserción de una copia adicional del segmento 1q en el brazo largo del cromosoma 1.

Cultivo de células SH-SY5Y

En los laboratorios de investigación neurobiológica, las células SH-SY5Y son las células de neuroblastoma que más se cultivan. Para trabajar con estas células, es esencial comprender qué tipo de medio de crecimiento es adecuado para su cultivo, sus características de crecimiento, la densidad óptima de siembra y el método adecuado para congelarlas. Esta sección proporcionará información esencial sobre el cultivo de células SH-SY5Y para ayudarte con estos aspectos.

Puntos clave para el cultivo de células SH-SY5Y

Tiempo de duplicación de la población: El tiempo promedio de duplicación de la población de las células SH-SY5Y es de aproximadamente 3 a 4 días.

Adherentes o en suspensión: Las células SH-SY5Y son células poco adherentes. Crecen en grupos cuando se siembran a alta densidad.

Densidad de siembra: La densidad de siembra óptima para las células SH-SY5Y es de 1 x 10⁴ células/cm². Los cultivos de SH-SY5Y consisten tanto en células adherentes como flotantes.

Medio de crecimiento: El medio DMEM:Ham’s F12 suplementado con 3,1 g/L de glucosa, 10 % de suero fetal bovino (FBS) y 1,6 mM de L-glutamina es ideal para el crecimiento de la línea celular SH-SY5Y.

Condiciones de crecimiento (temperatura, CO₂): Las células SH-SY5Y se cultivan a una temperatura de 37 °C en una incubadora humidificada con un suministro de 5 % de CO₂.

Almacenamiento: Para mantener la viabilidad de las células SH-SY5Y, se almacenan en la fase de vapor de nitrógeno líquido a una temperatura inferior a -150 °C.

Proceso de congelación y medio: Para congelar las células SH-SY5Y se utilizan los medios de congelación CM-1 o CM-ACF. Para congelar esta línea celular de neuroblastoma se opta por un método de congelación lenta que reduce gradualmente la temperatura en 1 °C.

Proceso de descongelación: Los viales congelados que contienen células SH-SY5Y se colocan en un baño de agua a una temperatura de 37 °C. El vial se agita rápidamente hasta que las células se descongelan y solo queda un pequeño trozo de hielo.

Nivel de bioseguridad: Las células SH-SY5Y pueden cultivarse en un laboratorio de nivel de bioseguridad 1.

Células SH-SY5Y con confluencia media y alta.

Células SH-SY5Y: ventajas y limitaciones

Ventajas

• Diferenciación en neuronas: Las células SH-SY5Y pueden diferenciarse en neuronas funcionales mediante compuestos específicos, lo que ofrece una alternativa más conveniente a las neuronas primarias y evita las preocupaciones éticas asociadas con su uso [2].
• Modelo in vitro para enfermedades neurodegenerativas: La expresión de marcadores moleculares, incluidos los marcadores neuronales dopaminérgicos, hace que las células SH-SY5Y sean adecuadas para estudiar trastornos neurodegenerativos como el Parkinson.

Limitaciones

• Ciclo celular desincronizado: Los cultivos de células SH-SY5Y presentan ciclos celulares desincronizados en un estado indiferenciado [3].
• Estado de diferenciación indefinido: Las células SH-SY5Y tienen un estado de diferenciación indefinido que varía desde un estado de neuroblastoma tumorigénico hasta neuronas posmitóticas o células progenitoras neurales. No expresan los marcadores moleculares que presentan las neuronas maduras [4].

Células SH-SY5Y para neurofarmacología in vitro y el descubrimiento de fármacos

Aplicaciones de las células SH-SY5Y

Investigación de enfermedades neurodegenerativas: Las células SH-SY5Y se utilizan para estudiar trastornos neurodegenerativos, como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson. Por ejemplo, en un estudio se trataron células SH-SY5Y con el péptido β-amiloide 1-42 para establecer un modelo in vitro de la enfermedad de Alzheimer. Posteriormente, la línea celular desarrollada se transfectó con pcDNA-17A y shRNA 17A para examinar el efecto del ARN no codificante largo 17A en células similares a las afectadas por la enfermedad de Alzheimer. El estudio demostró que el LncRNA-17A regula la apoptosis y la autofagia de las células SH-SY5Y, imitando la enfermedad de Alzheimer [5].

Desarrollo de fármacos: Las células SH-SY5Y se utilizan para cribar y validar fármacos en cuanto a su efecto terapéutico contra enfermedades neurodegenerativas. Por ejemplo, un estudio realizado en 2021 indujo parkinsonismo en células SH-SY5Y utilizando un herbicida (paraquat) y luego utilizó estas células para investigar el potencial terapéutico de un flavonoide, la naringenina. El compuesto demostró un efecto protector contra la neurodegeneración y la neurotoxicidad asociadas a la enfermedad de Parkinson en modelos celulares, lo que indica su potencial para el desarrollo de tratamientos contra la EP [6].

Publicaciones de investigación que incluyen las células SH-SY5Y

Existen numerosos estudios de investigación sobre las células SH-SY5Y. En esta sección se presentarán algunos ejemplos significativos.

• El LncRNA17A regula la autofagia y la apoptosis de la línea celular SH-SY5Y como modelo in vitro de la enfermedad de Alzheimer: En esta publicación, se propuso que el LncRNA17A media la apoptosis y la autofagia de las células SH-SY5Y convertidas experimentalmente en un modelo de la enfermedad de Alzheimer.
• La naringenina alivia la pérdida de neuronas dopaminérgicas inducida por el paraquat en células SH-SY5Y y en un modelo de rata de la enfermedad de Parkinson: Este estudio sugirió que los compuestos de naringenina actúan como neuroprotectores contra un modelo celular y animal de la enfermedad de Parkinson desarrollado experimentalmente.
• Caracterización bioquímica de la línea celular SH-SY5Y proliferativa y diferenciada como modelo de la enfermedad de Parkinson: Se utilizaron células SH-SY5Y diferenciadas para caracterizar y evaluar varios procesos bioquímicos que se estudian con frecuencia en la enfermedad de Parkinson.
• Efectos in vitro de la acitretina en células neuronales humanas SH-SY5Y: Se utilizaron células SH-SY5Y para estudiar la diferenciación neuronal. Los investigadores determinaron que la acitretina promueve la diferenciación neuronal y trata trastornos neurodegenerativos y del desarrollo neurológico, así como tumores cerebrales.
• Transformación de la línea celular SH-SY5Y en células similares a las neuronales: Investigación de los cambios electrofisiológicos y biomecánicos: En este estudio se convirtieron células de blastoma neural SH-SY5Y en neuronas mediante su tratamiento con ácido retinoico y moléculas del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), y se examinaron los cambios bioquímicos y electrofisiológicos que se produjeron.

Recursos para las células SH-SY5Y: protocolos, videos y más

Existen varios recursos en línea disponibles sobre esta famosa línea celular de neuroblastoma. Estos recursos pueden brindarle información sobre el manejo y mantenimiento de los cultivos de SH-SY5Y.

Protocolos de cultivo celular

Los siguientes artículos de sitios web pueden ayudarte a aprender métodos para cultivar, congelar y descongelar células SH-SY5Y.

• Cultivo de células SH-SY5Y: Información básica sobre las células SH-SY5Y, incluyendo la descongelación, la congelación y el subcultivo de las células.
• Subcultivo de SH-SY5Y: Presenta información sobre los medios de crecimiento utilizados y los pasos para el subcultivo de las células SH-SY5Y.
• Transfección de células SH-SY5Y: Este documento describe un protocolo de transfección transitoria para la línea celular SH-SY5Y.
• Protocolo de diferenciación: Este video explica el protocolo para diferenciar las células SH-SY5Y.

Esperamos que este artículo brinde información útil sobre el manejo, el cultivo y el uso de las células SH-SY5Y en estudios de investigación; si desea trabajar con esta línea celular de neuroblastoma, considere realizar su pedido con nosotros.

Referencias

1. Carvajal-Oliveros, A., et al., La línea celular BE (2)-M17 presenta un fenotipo dopaminérgico superior al de la línea SH-SY5Y, utilizada tradicionalmente en la investigación del Parkinson, que es principalmente serotoninérgica. IBRO Neuroscience Reports, 2022. 13: págs. 543-551.
2. Kovalevich, J. y D. Langford, «Consideraciones sobre el uso de células de neuroblastoma SH-SY5Y en neurobiología». Neuronal cell culture: methods and protocols, 2013: p. 9-21.
3. Martin, E.-R., J. Gandawijaya y A. Oguro-Ando, «Un método novedoso para generar células similares a neuronas glutamatérgicas SH-SY5Y utilizando el suplemento B-27». Frontiers in Pharmacology, 2022: p. 4042.
4. Feles, S., et al., Optimización de las condiciones de cultivo para la línea celular de neuroblastoma SH-SY5Y: un requisito previo para los estudios funcionales. Métodos y protocolos, 2022. 5(4): p. 58.
5. Wang, X., M. Zhang y H. Liu, «El LncRNA17A regula la autofagia y la apoptosis de la línea celular SH-SY5Y como modelo in vitro de la enfermedad de Alzheimer». Bioscience, biotechnology, and biochemistry, 2019. 83(4): p. 609-621.
6. Ahmad, M.H., et al., «La naringenina alivia la pérdida de neuronas dopaminérgicas inducida por el paraquat en células SH-SY5Y y en un modelo de rata de la enfermedad de Parkinson». Neuropharmacology, 2021. 201: p. 108831.