Matrigel es el nombre comercial de la matriz de membrana basal solubilizada secretada por células de sarcoma de ratón Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) producidas por Corning Life Sciences. Matrigel se asemeja al entorno extracelular de la membrana basal rico en laminina/colágeno IV que se encuentra en muchos tejidos y los biólogos celulares lo utilizan como sustrato ( matriz de la membrana basal ) para el cultivo de células. [1] [2]
Un procedimiento de laboratorio común es dispensar pequeños volúmenes de Matrigel líquido enfriado (4 °C) en material de laboratorio de cultivo de tejidos de plástico. Cuando se incuban a 37 °C (temperatura corporal), las proteínas Matrigel se polimerizan (solidifican) produciendo una membrana basal recombinante que cubre la superficie del material de laboratorio.
Las células cultivadas en Matrigel demuestran un comportamiento celular complejo que de otro modo sería difícil de observar en condiciones de laboratorio. Por ejemplo, las células endoteliales crean intrincadas redes similares a telarañas en superficies recubiertas de Matrigel, pero no en superficies de plástico. [3] Estas redes son muy sugestivas de los sistemas capilares microvasculares que bañan los tejidos vivos con sangre. Por lo tanto, Matrigel les permite observar el proceso mediante el cual las células endoteliales construyen redes que son de gran interés para la investigación.
En algunos casos, los investigadores pueden preferir utilizar mayores volúmenes de Matrigel para producir geles tridimensionales espesos. Los geles espesos inducen a las células a migrar desde la superficie del gel a su interior. Este comportamiento migratorio es estudiado por los investigadores como modelo de metástasis de células tumorales . [ cita necesaria ]
Los científicos farmacéuticos utilizan Matrigel para detectar moléculas de fármacos. Un experimento típico consiste en añadir una molécula de prueba a Matrigel y observar el comportamiento celular. Las moléculas de prueba que promueven la formación de redes de células endoteliales son candidatas para terapias de regeneración de tejidos , mientras que las moléculas de prueba que inhiben la formación de redes de células endoteliales son candidatas para terapias contra el cáncer. Asimismo, las moléculas de prueba que inhiben la migración de células tumorales también pueden tener potencial como fármacos anticancerígenos. Matrigel también se usa comúnmente para preparar xenoinjertos de tumores humanos en roedores como parte de un programa de descubrimiento de fármacos contra el cáncer. [4] Matrigel se mezcla con células cancerosas humanas inmortalizadas y la mezcla se inyecta por vía subcutánea en ratones inmunodeficientes . Un tumor humano suele formarse en dos a cuatro semanas. Este sistema modelo permite a un investigador probar un compuesto anticancerígeno en un huésped sustituto.
La capacidad de Matrigel para estimular el comportamiento celular complejo es consecuencia de su composición heterogénea . Los componentes principales de Matrigel son proteínas estructurales como laminina , nidogen , colágeno y proteoglicanos de heparán sulfato que presentan a las células cultivadas las secuencias de péptidos adhesivos que encontrarían en su entorno natural. [1] También están presentes factores de crecimiento como TGF-beta y EGF que previenen la diferenciación y promueven la proliferación de muchos tipos de células. También está disponible un Matrigel con factor de crecimiento reducido. Matrigel contiene otras proteínas en pequeñas cantidades y su composición exacta puede variar de un lote a otro. Por este motivo, Matrigel puede no ser apropiado para experimentos que requieran un conocimiento preciso de todas las proteínas y concentraciones.
Matrigel también se utiliza como sustrato de unión en cultivos de células madre embrionarias . [5] Cuando las células madre embrionarias se cultivan en ausencia de células alimentadoras , se necesitan componentes de la matriz extracelular para mantener el estado pluripotente e indiferenciado (autorrenovación). Una de estas matrices que se puede utilizar es Matrigel diluido. Cuando se usa sin diluir, Matrigel promueve el crecimiento y la diferenciación de las células madre.
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