Ensayo creado para determinar la supervivencia de órganos, células o tejidos.
Este ensayo de viabilidad en placas mide la viabilidad de varias levaduras mediante un método llamado "rana". La investigación se completa mediante técnicas de inoculación por gota. Desde entonces, se han realizado investigaciones sobre el "renacuajo", que es una variación del "rana" que se completa manteniendo las células de prueba diluidas en líquido durante su examen. [1]
Un ensayo de viabilidad es un ensayo que se crea para determinar la capacidad de órganos , células o tejidos para mantener o recuperar un estado de supervivencia. [2] La viabilidad se puede distinguir de los estados de todo o nada de vida y muerte mediante el uso de un índice cuantificable que oscila entre los números enteros de 0 y 1 o, si se entiende más fácilmente, el rango de 0% y 100%. . [3] La viabilidad se puede observar a través de las propiedades físicas de las células, tejidos y órganos. Algunos de estos incluyen la actividad mecánica, la motilidad, como la de los espermatozoides y los granulocitos , la contracción del tejido o las células musculares , la actividad mitótica en las funciones celulares y más. [3] Los ensayos de viabilidad proporcionan una base más precisa para medir el nivel de vitalidad de un organismo.
Los ensayos de viabilidad pueden conducir a más hallazgos que la diferencia entre seres vivos y no vivos. Estas técnicas se pueden utilizar para evaluar el éxito de las técnicas de cultivo celular , las técnicas de criopreservación , la toxicidad de sustancias o la eficacia de sustancias para mitigar los efectos de sustancias tóxicas. [4]
Métodos comunes
Aunque las técnicas visuales simples para observar la viabilidad pueden ser útiles, puede resultar difícil medir exhaustivamente la viabilidad de un organismo o parte de un organismo simplemente utilizando la observación de las propiedades físicas. Sin embargo, existe una variedad de protocolos comunes que se utilizan para una mayor observación de la viabilidad mediante ensayos.
Reducción de tetrazolio: una forma útil de localizar y medir la viabilidad es completar un ensayo de reducción de tetrazolio. El aspecto de tetrazolio de este ensayo, que utiliza cargas positivas y negativas en su fórmula, promueve la distinción de la viabilidad celular en una muestra. [5]
Reducción de resazurina: los ensayos de reducción de resazurina funcionan de manera muy similar a los de un ensayo de tetrazolio, excepto que utilizan el poder del redox para alimentar su capacidad de representar la viabilidad celular. [5]
Marcador de viabilidad de proteasa: se puede observar la función de proteasa en muestras si se desea determinar la viabilidad de las células; esta práctica en la investigación se conoce como "Concepto de ensayo de marcador de viabilidad de proteasa". Las acciones de la proteasa cesan una vez que una célula muere, por lo que se traza una línea clara para determinar la viabilidad celular cuando se utiliza esta técnica. [5]
ATP: El ATP es una molécula de energía común de la que muchos investigadores tienen un amplio conocimiento, lo que se traslada a la forma en que se entienden los ensayos de viabilidad. El concepto de ensayo de ATP es una técnica bien conocida para determinar la viabilidad de las células utilizando la evaluación de ATP y un método conocido como "luciferasa de luciérnaga". [5]
Proporción sodio-potasio: otro tipo de ensayo practica el examen de la proporción de potasio a sodio en las células para que sirva como índice de viabilidad. Si las células no tienen niveles altos de potasio intracelular y si el sodio intracelular es bajo, entonces (1) es posible que la membrana celular no esté intacta y/o (2) que la bomba de sodio-potasio no esté funcionando bien. [6] [7]
Citometría de flujo utilizando 7-aminoactinomicina D (7-AAD), donde una señal más baja indica células viables. Por lo tanto, este caso muestra una buena viabilidad (la viabilidad de las células en citometría de flujo debe ser de alrededor del 95% pero no menos del 90% [8] ).
Citolisis o fuga de membrana: esta categoría incluye el ensayo de lactato deshidrogenasa . Ensayos como estos contienen una enzima estable común en todas las células que puede detectarse fácilmente cuando las membranas celulares ya no están intactas. Ejemplos de este tipo de ensayo incluyen yoduro de propidio , azul tripán y 7-aminoactinomicina D (7-AAD).
Actividad mitocondrial o caspasa: resazurina y formazán ( MTT /XTT) pueden analizarse para varias etapas en el proceso de apoptosis que presagia la muerte celular.
Funcional: Los ensayos de la función celular serán muy específicos de los tipos de células que se analizan. Por ejemplo, la motilidad es un ensayo ampliamente utilizado de la función de los espermatozoides. La supervivencia de los gametos generalmente se puede utilizar para evaluar la fertilidad . Se han analizado los glóbulos rojos en términos de deformabilidad , fragilidad osmótica , hemólisis , nivel de ATP y contenido de hemoglobina . [9] Para órganos enteros trasplantables , el ensayo definitivo es la capacidad de mantener la vida después del trasplante, un ensayo que no es útil para prevenir el trasplante de órganos no funcionales. [10]
Genómico y proteómico: se pueden analizar las células para determinar la activación de vías de estrés utilizando micromatrices de ADN y chips de proteínas.
Citometría de flujo: la automatización permite el análisis de miles de células por segundo. [11]
Como ocurre con muchos tipos de ensayos de viabilidad, las medidas cuantitativas de la función fisiológica no indican si es posible la reparación y recuperación del daño. [12] Un ensayo de la capacidad de una línea celular para adherirse y dividirse puede ser más indicativo de daño incipiente que de integridad de la membrana. [13]
Ranas y renacuajos
"Frogging" es un tipo de método de ensayo de viabilidad que utiliza una placa de agar para su entorno y consiste en sembrar diluciones en serie fijándolas con alfileres después de haberlas diluido en líquido. Algunas de sus limitaciones incluyen que no representa la viabilidad total y no es particularmente sensible a los ensayos de baja viabilidad; sin embargo, es conocido por su ritmo rápido. [1] El "renacuajo", que es un método practicado después del desarrollo de la "rana", es similar al método de la "rana", pero sus células de prueba se diluyen en líquido y luego se mantienen en líquido durante el proceso de examen. El método "renacuajo" se puede utilizar para medir con precisión la viabilidad del cultivo, que es lo que representa su principal separación del "rana". [1]
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Otras lecturas
Stoddart MJ (2011). Viabilidad de células de mamíferos: métodos y protocolos . Métodos en biología molecular. vol. 740. Nueva York, Nueva York: Springer. doi :10.1007/978-1-61779-108-6. ISBN 978-1-61779-107-9. S2CID 3704247.
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