Культивирование клеток

Культивирование клеток представляет собой процесс, посредством которого in vitro отдельные клетки (или единственная клетка) прокариот и эукариот искусственно выращиваются в контролируемых условиях. На практике термин «культура клеток» относится в основном к выращиванию клеток, относящихся к одной ткани, полученных от многоклеточных эукариот, чаще всего животных. Историческое развитие технологии и методик выращивания культур клеток неразрывно связаны с выращиванием тканевых культур и целых органов.

Окрашенная культура клеток эпителия

Виды культур клеток
I. Культуры переживающих эксплантатов тканей.
II. Культуры растущих тканей:
1) культуры фиксированных кусочков ткани;
2) однослойные культуры клеток:
а) первично-трипсинизированные (однократно культивируемые);
б) перевиваемые клеточные культуры;
в) полуперевиваемые культуры клеток (штаммы диплоидных клеток человека и животных)
III. Суспензионные культуры растущих клеток.
(В зависимости от методики первичной эксплантации ткани и техники ее культивирования)

однослойные
первичные
перевиваемые
клеточная культура,
полученная
непосредственно из
тканей человека или
животных в эмбриональном
или постнатальном периоде
линии
штампы
Характеризуются
потенциальным
бессмертием и
гетероплоидным
кариотипом
полуперевиваемые клетки
с диплоидным набором
хромосом и ограниченной
продолжительностью
жизни in vitro
Отдельные клетки сохранившие способность к жизни и размножению.
Однослойные культуры растущих клеток составляют
основную культуру клеток современной лабораторной и производственной вирусологической практики.

Выделение клеток
Для культивирования вне организма живые клетки могут быть получены несколькими способами. Клетки могут быть выделены из крови, но к росту в культуре способны только лейкоциты. Моноядерные клетки могут быть выделены из мягких тканей с помощью таких ферментов как коллагеназа, трипсин, проназа, разрушающих внеклеточный матрикс. Кроме того, в питательную среду можно поместить кусочки тканей.
Культуры клеток, взятых непосредственно от объекта (ex vivo), называются первичными. Большинство первичных клеток, за исключением опухолевых, имеют ограниченный срок использования. После определенного количества делений клетки такие стареютт и прекращают делиться, хотя могут при этом не утратить жизнеспособность.
Существуют иммортализованные («бессмертные») линии клеток, способные размножаться бесконечно. У большинства опухолевых клеток эта способность является результатом случайной мутациии, но у некоторых лабораторных клеточных линий она приобретена искусственно, путем активации гена теломеразы.

Способность перевиваемых клеток к бесконечному размножению in vitro знаменует собой качественный скачок, в результате которого клетки приобретают способность к автономному существованию, подобно микроорганизмам, выращиваемым на искусственных питательных средах. Совокупность изменений, приводящих к появлению у клеток таких особенностей, называют трансформацией, а клетки перевиваемых тканевых культур — трансформированными.

Культивирование в культурах клеток.
В зависимости от свойств вируса и типа зараженных им клеток исходом взаимодействия вируса с клеткой могут быть следующие изменения культур клеток:
Цитопатический эффект (ЦПЭ) — развитие дегенеративных процессов в клетках.
Образование симпластов — гигантских многоядерных клеток в результате слияния цитоплазмы нескольких клеток и митотического деления.
Образование включений — одно из проявлений ЦПЭ.
Увеличение массы вирусов — образование бляшек или колоний вирусов (например, у вирусов оспы, кори, полиомиелита и др.)