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Artículo de método

Transferencia mitocondrial asistida por centrifugación a células madre de glioblastoma

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8 de julio de 2025

En este artículo

Resumen

Fuente: Mombo, B. N., et al. MitoCeption: transferencia de mitocondrias MSC humanas aisladas a células madre de glioblastoma. J. Vis. Exp. (2017)

En este video, se demuestra un método que permite la transferencia de mitocondrias marcadas con fluorescencia a células madre de glioblastoma (GSC) a través de la centrifugación. El éxito de la captación y la integración funcional de las mitocondrias del donante se confirman mediante la detección de la fluorescencia mediante microscopía confocal.

Protocolo

Día 1

1. Marcaje de las mitocondrias de las células madre mesenquimales (MSC)

  1. Dos días antes de la preparación de las mitocondrias, siembre las MSC humanas en una placa cultAure de 100 mm, en 10 ml (Minimum Essential Medium Eagle)/FBS (Fetal bovine serum) al 10%, para tener 4 x 105 MSCs en cultivo el día 1.
  2. Enjuague las MSC con PBS (4 ml) y agregue 4 ml de αMEM/FBS al 1% (precalentado a 37 °C).
  3. Agregue la cantidad requerida de colorante vital mitocondrial e incube las células durante 30 minutos en la incubadora a 37 °C.
  4. Retire la solución de colorante mitocondrial, enjuague las células dos veces con 4 ml de αMEM/FBS al 1% precalentado (37 °C) y vuelva a añadir 4 ml de αMEM/FBS al 10%. Incubar las células a 37 °C.
  5. Cambie el medio de cultivo (10 ml αMEM/FBS 10%) después de 30 min y, otra vez, 2 h después.

Día 1

2. Etiquetado de las células madre del glioblastoma (GSC)

  1. Disociar la línea celular Gb4 de GSCs (10 x 10,6 células) cultivadas como neuroesferas en matraces de cultivo celular recubiertos de poli-HEMA
  2. Siembre las GSC en una placa de 48 pocillos a 105 células/pocillo en medio de proliferación de GSC (500 μl) (véase el Cuadro 1).
  3. Centrifugar la placa a 270 x g durante 5 min a 20 °C.
  4. Añadir la cantidad necesaria de colorante vital celular e incubar durante 30 min a 37 °C.
  5. Agregue 500 μl de medio basal GSC (Tabla 1) por pocillo de la placa de 48 pocillos.
  6. Centrifugar la placa a 270 x g a 20 °C durante 5 min. Aspirar el sobrenadante.
  7. Repita los pasos 2.5 a 2.6.
  8. Añadir 500 μl de medio basal GSC e incubar a 37 °C durante 30 min.
  9. Centrifugar la placa a 270 x g a 20 °C durante 5 min. Aspirar el sobrenadante.
  10. Añadir 500 μl de medio de proliferación GSC por pocillo de la placa de 48 pocillos e incubar en la incubadora a 37 °C.
    nota: La cantidad de GSCs indicada (10 x 10,6 células) permite realizar los diferentes experimentos dosis-respuesta y controles FACS. Una vez que las condiciones experimentales estén definidas con mayor precisión, esta cantidad puede reducirse.

3. Siembra de células madre de glioblastoma

  1. Recoja las neuroesferas GSC (células madre de glioblastoma) (10 x 106 células) por centrifugación a 270 x g durante 5 min, a 20 °C en un tubo de 50 ml.
  2. Lavar las células con 5 ml de HBSS (solución salina equilibrada de Hanks) y centrifugar a 270 x g durante 5 min a 20 °C.
  3. Aspirar el sobrenadante.
  4. Vuelva a suspender suavemente el pellet de GSC en 100 μl de tripsina-EDTA (ácido etilendiaminotetraacético) (0,25%) (por 10 x 106 células)
  5. Incubar a 37 °C durante 3 min.
  6. Añadir 10 μl de CaCl2 (20 mM) y 2 μl de DNasa I (10 mg/ml).
  7. Disocie las neuroesferas pipeteando suavemente hacia arriba y hacia abajo (30-50x) con una pipeta P200. Evita las burbujas. Compruebe con el microscopio que todas las GSC están disociadas.
  8. Añadir 10 μl de inhibidor de tripsina (5%) y 10 ml de HBSS.
  9. Centrifugar las GSC a 270 x g durante 7 min a 20 °C.
  10. Deseche el sobrenadante y agregue 10 ml de medio basal GSC.
  11. Cuente las GSC con una cámara de recuento Thoma y, a continuación, centrifugar las células a 270 x g durante 7 min a 20 °C.
  12. Añadir el volumen adecuado de medio de proliferación de GSC para alcanzar la concentración celular de 106 GSCs/ml.
  13. Siembra 105 GSC (100 μl de la suspensión celular) por pocillo de una placa de 96 pocillos.
  14. Centrifugar las placas a 270 x g durante 7 min a 20 °C para obtener GSC en el fondo de los pocillos.
  15. Incubar la placa de 96 pocillos a 37 °C.

Día 2

4. Aislamiento de mitocondrias MSC (células madre mesenquimales)

  1. Ajuste la temperatura de la centrífuga de microtubos a 4 °C.
  2. Prepare dos tubos de 1,5 ml "A" y "C" que contienen los reactivos para la extracción de mitocondrias (200 μl de reactivo A y 400 μl de reactivo C, ambos conteniendo los inhibidores de la proteasa sin EDTA). Prepare otros 2 tubos, etiquetados como "MSC" y "Mito". Mantenga todos los tubos en hielo. También prepare tubos para las diluciones seriadas de las mitocondrias.
  3. Lave las MSC con 10 ml de PBS (solución salina tamponada con fosfato) precalentada (37 °C).
  4. Lave las MSC con 2 ml de tripsina (sin EDTA) durante 10 segundos y agregue 1 ml de tripsina (sin EDTA). Incubar las células durante 5-10 min a 37 °C.
  5. Recupere las MSC agregando 10 ml de αMEM /FBS 10%, transfiéralas a un tubo de 50 ml.
  6. Centrifugar las células a 270 x g durante 5 min a 20 °C.
  7. Deseche el sobrenadante y añada 10 ml de αMEM/FBS 10% al pellet de la célula.
  8. Cuente los MSC con una cámara de conteo Malassez.
  9. Centrífuga MSC (4-5 x 105) a 270 x g durante 5 min a 20 °C.
  10. Deseche el sobrenadante, agregue 1 m de αMEM/FBS 10% helado al pellet de la celda y transfiera las celdas al tubo marcado con "MSC". Mantenga el tubo en hielo.
  11. Centrifugar el tubo que contiene las MSC a 900 x g durante 5 min, a 4 °C.
  12. Retire todo el medio residual del tubo.
  13. Añadir 200 μl de reactivo de aislamiento de mitocondrias A (que contiene los inhibidores de la proteasa sin EDTA). Agite el vórtice a velocidad media durante 5 segundos y deje los tubos en hielo durante exactamente 2 minutos.
  14. Agregue 2,5 μl de reactivo de aislamiento de mitocondrias B. Vortex a velocidad máxima durante 10 segundos y luego deje los tubos en hielo. Repita cada 30 segundos durante 5 minutos.
  15. Añadir 200 μl de reactivo de aislamiento de mitocondrias C (que contiene los inhibidores de la proteasa sin EDTA). Mezcle inclinando el tubo (aproximadamente 30 veces, no haga vórtice). Centrifugar el tubo a 700 x g durante 10 min a 4 °C.
  16. Transfiera el sobrenadante (que contiene las mitocondrias MSC) al tubo "Mito".
  17. Centrifugar a 3.000 x g, 15 min a 4 °C, para obtener el pellet de mitocondrias. Deseche el sobrenadante. El pellet contiene las mitocondrias aisladas.
  18. Enjuague el pellet de mitocondrias con 200 μl del reactivo C. A continuación, centrifugar a 12.000 x g, 5 min a 4 °C, para obtener el pellet de mitocondrias.

5. Transferencia de mitocondrias MSC aisladas a GSCs (MitoCeption)

  1. Añadir 200 μl del medio de proliferación GSC preenfriado (0 °C) al pellet de mitocondrias aislado de MSCs (4 x 105).
  2. Diluya la preparación de mitocondrias (en medio de proliferación de GSC) para agregar consistentemente 20 μl de suspensión mitocondrial a las GSC.
  3. Agregue el volumen de mitocondrias aisladas en los pocillos de la placa de 96 pocillos que contiene las GSC, a la concentración deseada (0,1 a 10 μg). Agregue las mitocondrias lentamente, cerca del fondo del pozo, cubriendo toda la superficie al menos una vez.
  4. Centrifugar la placa de 96 pocillos que contiene las GSC receptoras de mitocondrias con las mitocondrias MSC y la placa de control a 1.500 x g durante 15 min a 4 °C.
  5. Coloque las placas de cultivo en la incubadora de celdas a 37 °C inmediatamente después de la centrifugación.
    nota: El protocolo de transferencia de mitocondrias se basa en la centrifugación de la suspensión de mitocondrias en las células cultivadas a la fuerza de centrifugación adecuada, con un número de centrifugaciones que se pueden ajustar según el sistema de células donantes/receptoras de mitocondrias.

Tabla 1: Medios culturales.

Medio de cultivo celularcomposición
GSC medio basalDMEM/F-12 suplementado con
Insulina 20 mg/ml
Suplemento de N2 1x
Glucosa 3 g/L
L-glutamina 2 mM
GSC medio de proliferaciónAñadir al medio basal:
Suplemento B27 1x
FEAG 10 ng/ml
bFGF 10 ng/ml
Hongo 10 mg/ml
Fungizone 0,25 mg/ml
Heparina 2 mg /ml
Ciprofloxacino 2 μg/ml
Gentamicina 2 μg/ml
MSC medio de proliferaciónαMEM suplementado con
L-glutamina 2 mM
10% FBS
bFGF 2 ng/ml

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Resultados

figure-results-1
Figura 1: Flujo de trabajo para la transferencia de mitocondrias MSC aisladas a GSC por MitoCeption. Se muestran los 7 pasos para la mitoconcepción de las mitocondrias MSC a GSCs y los análisis posteriores de GSC. Los números de paso se indican como en la sección de protocolo. Si no se realiza el marcaje MSC y GSC, al igual que para los análisis funcionales, se pueden omitir los pasos 1 y 2, y se pue...

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Divulgaciones

No se declaran conflictos de intereses.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Kit de aislamiento de mitocondrias para tejidosFisher Scientific10579663
N-2 Suplemento (100X)Fisher Scientific11520536
B-27 Suplemento W/O VIT A (50X)Fisher Scientific11500446
HBSS sin Ca2+ sin Mg2+SigmaH4385
Poli HemoSigmaP3932
aMEM sin glutaminaOzymeBE12-169F
DMEM/F-12 sin glutamina,Fisher Scientific11540566
L-GlutaminaInvitrogen25030-024
GlucosaSigmaG7021
InsulinaSigmaI 1882
Humano bFGFSistemas de investigación y desarrollo233-FB-025
EGF humanoPeprotechAF-100-15
HeparinaSigmaH3149
CaCl2MERCK2382
Inhibidor de tripsinaSigmaT9003
DNasa ISIGMA10104159001
Tripsina 0.25% /EDTA 1 mMInvitrogen25200056
TripsinaGibco15090-046
Inhibidores de la proteasa libres de EDTASigma4693159001
CiprofloxacinaSigma17850-5G-F
HongoInvivogenant-fn-1
FungizoneTermopescador15290018
GentamicinaEuromedexEU0410
MitoTracker Verde FMSondas molecularesM7514
MitoTracker Rojo CMXRosSondas molecularesM7512
MitoTracker Rojo Profundo FMSondas molecularesM22426
CellTracker Verde CMFDASondas molecularesC7025
CellTracker Azul CMF2HCSondas molecularesC12881
RIPASanta Cruzsc-24948
Placa de cultivo estéril FluoroDishInstrumentos de Precisión MundialFD35-100
HemacitómetroFisher Scientific267110
Tubos FACSBeckman Coulter25,23,749
Aparato FACSGallios3L 10C
LC FAST START DNA MASTER PLUSRoche3515885001

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