La quimiotaxis es la migración dirigida de las células hacia un quimioatrayente, como, por ejemplo, el receptor de quimiocinas CXCR4 y su ligando CXCL12, EGFR y EGF o, también CCR7 y CCL21. La quimiotáctica juega un importante papel en la salud y la enfermedad: por un lado, la quimiotaxis es crucial en muchos procesos fisiológicos, como en el reclutamiento de células inflamatorias o el desarrollo de órganos, pero, por otro, los procesos quimiotácticos pueden promover procesos metastásicos en casos de cáncer, cuando este proceso conduce a la invasión y diseminación celular.

De la mano de ibidi, fabricante líder de todo tipo de productos basados en células y microscopía celular, puedes convertirte en un experto en quimiotaxis con ayuda de su guía de aplicación ibidi Application Guide Chemotaxis Assays.

Los ensayos de quimiotaxis se realizan para analizar si un tipo de célula se orienta o migra directamente hacia un quimioatrayente definido. Los tipos de células de uso frecuente en este tipo de estudios son las cancerosas y las inmunitarias.

Los ensayos de quimiotaxis permiten la investigación de:

• Comportamiento quimiotáctico de las células después de la inactivación, silenciamiento o sobreexposición del gen de interés.
• Potencial quimiotáctico de sustancias.
• Efecto de los inhibidores y potenciadores de la quimiotaxis.
• Diferenciación entre quimiotaxis y quimiocinesis (migración celular no dirigida).
• Transducción de señales celulares durante la quimiotaxis.
• Cambios en el citoesqueleto durante la quimiotaxis.

Ahora bien, antes de comenzar un ensayo de quimiotaxis es crucial responder primero a la batería de preguntas que plantea ibidi en su guía:

1. ¿Qué tipo de célula se va a investigar? Para la planificación del ensayo es fundamental conocer el tipo de célula de interés en el estudio, incluidos los requisitos del medio de cultivo y la velocidad de la migración.
2. ¿Cuál es la velocidad de migración del tipo de célula que se está analizando? Mientras que algunas células tienen una velocidad de migración baja (p. ej. las células tumorales o fibroblastos), otros tipos migran muy rápidamente (p. ej. los leucocitos). La velocidad de la migración celular determinará la duración del experimento y los intervalos requeridos entre las imágenes. Además, la estabilidad del gradiente debe ser lo suficientemente alta para adaptarse a la duración total del experimento.
3. ¿Cuál es el medio de cultivo óptimo? La mayoría de las células se cultivan en suero fetal bovino (FCS), que contiene muchos factores (p. ej. enzimas u hormonas) que pueden influir en la migración celular y que podrían alterar el resultado de un ensayo de quimiotaxis. Por ello, la composición del medio óptimo para cada tipo de célula de interés debe probarse antes de comenzar el estudio.
4. ¿Cuál es la densidad de siembra óptima para el tipo de célula de interés? La densidad de siembra óptima debe determinarse por separado para cada tipo de célula antes de comenzar el ensayo de quimiotaxis. Esto es porque la densidad de siembra depende de muchos factores celulares como la tasa de proliferación, el comportamiento, la forma, el estado epitelial o mesenquimatoso y la dependencia de los contactos célula-célula. La duración del experimento debe considerarse al determinar la densidad de siembra celular óptima. Para tener suficientes células rastreables, la densidad no debe ser demasiado baja en el comienzo del experimento. Al término del mismo, las células individuales deben ser claramente definibles y rastreables.
5. ¿Cuántos ensayos se deben realizar? Normalmente, de tres a cinco ensayos repetidos son suficientes para la recogida de datos significativos del grupo de quimiotaxis y del respectivo grupo de control. Cada experimento debe registrar datos de seguimiento de 20 a 40 células individuales, que es posible utilizando lentes de objetivo de bajo aumento, como 5x o 10x.
6. ¿El ensayo de quimiotaxis debe hacerse en 2D o 3D? La mayoría de las células están incrustadas en una matriz 3D de forma natural. Cultivarlos en un entorno 2D durante un ensayo de quimiotaxis podría alterar su comportamiento y sus capacidades migratorias. Para superar este problema, las células se puede incrustar en una matriz 3D que imita su entorno natural, como el colágeno, Matrigel u otros hidrogeles. Optar por 3D tiene entre sus ventajas el hecho de contar con un ambiente altamente definido (por ejemplo, fibras o matriz), además de poder realizar ensayos con células en suspensión. Sin embargo, son más los parámetros a controlar durante el ensayo.
7. ¿Qué controles deben incluirse en el ensayo? Para el correcto análisis de un experimento de quimiotaxis, es importante incluir un control negativo sin ningún quimioatrayente (-/-), así como un control positivo como quimioatrayente en toda la cámara (+).

µ-Slide Chemotaxis, ideal para ensayos de quimiotaxis

Como fabricante líder de suministros para microscopía celular, ibidi ha desarrollado la µ-Slide Chemotaxis: la cámara ideal para ensayos de quimiotaxis.

• En la µ-Slide Chemotaxis las células migran y pueden observarse en un canal central, que conecta dos grandes reservorios.
• Gradiente lineal definido con estabilidad a largo plazo.
• Distribución celular homogénea en el punto de partida experimental.
• Ideal para imágenes de células vivas empleando microscopía invertida.
• Adecuado para ensayos en 2D y 3D, células de migración rápida y lenta o adherentes y no adherentes.

La  µ-Slide Chemotaxis fue desarrollada para investigar el comportamiento quimiotáctico de células adherentes o no adherentes, de migración rápida o lenta, en superficies 2D o en matrices de gel 3D.

Además, permite un análisis detallado y definido del comportamiento de la migración de varios tipos de células, como las endoteliales, los fibroblastos, las células cancerosas y las inmunitarias.

Está diseñada para proporcionar un gradiente rápido con una excelente estabilidad a largo plazo durante más de 48 horas. Como los gradientes se establecen rápidamente, también se pueden medir las respuestas de migración rápida (que se producen en menos de 30 minutos). En los ensayos de quimiotaxis en 3D que utilizan geles acuosos, como Collagen I o Matrigel, el gradiente es estable y no está influenciado por el gel de ninguna manera.

La guía de aplicación sobre ensayos de quimiotaxis está disponible para descarga aquí.

ibidi, referencia mundial en cultivo celular y microscopía

Con sede en Alemania y con casi 20 años de experiencia, ibidi es un fabricante líder mundial de todo tipo de suministros para ensayos basados en células funcionales y productos para microscopía celular. Sus tecnologías apoyan a los investigadores en campos de la biología, medicina o farmacia, permitiéndoles impulsar su conocimiento en el campo de las células vivas. Además de para ensayos de quimiotaxis, ibidi ofrece soluciones para microscopía celular, inmunofluorescencia, ensayos de curación de heridas, angiogénesis o ensayos de flujo.

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Hoy en día, ibidi está presente en 40 países de todo el mundo, cuenta con más de 100 patentes, da soporte a más de 40.000 clientes y el impacto de sus productos ha quedado reflejado en más de 10.000 publicaciones revisadas por pares desde 2005.

REFERENCIAS

ibidi Application Guide Chemotaxis Assays. ibidi GmbH. Puedes leer el artículo original aquí.

Crédito imágenes: ibidi GmbH.