In vitro - buněčné a tkáňové kultury

Z WikiSkript

In vitro[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Termín in vitro v překladu z latiny znamená „ve skle“. Tato metoda se používá v biologii, medicíně a dalších příbuzných oborech a je založena na pěstování buněčných (popř. tkáňových) kultur mimo organismus, ze kterého pochází. K vývoji této metody velkou měrou přispěl francouzský lékař, laureát Nobelovy ceny, Alexis Carrel (1873-1944), jehož pokusy probíhaly na začátku 20. století.

Kultivace buněk in vitro[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Aby kultivace byla úspěšná, je zapotřebí odebranou tkáň či soubor buněk co nejrychleji přenést do živného roztoku nebo média. Toto médium se svým chemickým složením a fyzikálními vlastnostmi snaží co nejvíce přiblížit přirozenému prostředí v těle (in vivo), tedy tělním tekutinám (lymfě, krevní plazmě, mozkomíšnímu moku atd.) Musí se přísně kontrolovat koncentrace solí a organických živin, hodnota pH, teplota prostředí, ve kterém se vzorek vyvíjí, a mnoho dalších faktorů. Velký důraz se musí klást na sterilitu používaných nástrojů, aby nedošlo k infikaci dané kultury.

Nezbytnou součástí živného média je sérum (fetální bovinní sérum), které iniciuje buňky k dělení a tedy i růst celé kultury. Další součástí tohoto média jsou antibiotika, aby se předcházelo infekci a tedy i zániku celé kultury.

V případě úspěšné kultivace se nám buňky začínají množit a vzniká buněčná (resp. tkáňová) kultura. Tyto kultury se pěstují zpravidla na Petriho miskách v termostatu při stálé teplotě 37 °C. Po určité době se ovšem živné médium vyčerpá a je nutné část buněk odebrat a přenést do jiné kultivační nádobky s čerstvým živným roztokem. Tento proces se nazývá pasážování buněk a je nutné ho pravidelně opakovat.

Růstová křivka buněčné kultury[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Lag-fáze[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Počet buněk v médiu nejprve lehce poklesne, což je způsobeno adaptací na kultivační prostředí. Po tomto úvodním „šoku“ začíná ovšem velikost populace rapidně růst.

Log-fáze (logaritmická resp. exponenciální fáze)[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

V této fázi roste počet buněk v kultuře exponenciálně a je možné zachytit vysoké procento buněk v mitóze (čehož lze využít pro karyotypizaci).

Stacionární fáze[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Buňky v kultuře se přestávají množit. To je způsobeno inhibičními mechanismy (např. kontaktní inhibice) a částečně také vyčerpáním živného média.

Fáze úbytku buněk[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Dochází k ní z důvodu nedostatku živin, snížení pH (díky zvýšení CO2), kumulace toxických produktů metabolismu atd.


Bacterial growth cs.svg

Druhy kultur živočišných buněk[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Primokultury (primární kultury)[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Jedná se o buňky či tkáně čerstvě odebrané z organismu. Z celé populace vložené do živného média přežívá jen ta část, která se nejlépe přizpůsobí novým podmínkám. Buňky, které se přizpůsobily se začínají dělit. Tato kultura existuje zpravila jen pár dní, protože poté se musí pasážovat.

Buněčné kmeny[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Jedná se o buněčnou kulturu normálních diploidních buněk, které minimálně jedenkrát již prošly procesem pasážování. Tyto kmeny zpravidla zanikají po 40-50ti děleních z důvodu zkracování telomer.

Buněčné linie (permanentní buněčné linie)[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Jsou charakteru nádorových buněk, plně adaptovány na podmínky in vitro a neomezeně se dělí. Jejich „nesmrtelnost“ je způsobena přítomností telomerázy. Jednou z nejznámějších buněčných linií je HeLa (Henrietta Lacks).

Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Související články[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Použitá literatura[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • KOČÁREK, E., M. PÁNEK a D. NOVOTNÁ. Klinická cytogenetika I : Úvod do klinické cytogenetiky, vyšetřovací metody v cytogenetice. 1. vydání. Karolinum, 23006. ISBN 80-246-1069-8.