Différence entre la culture cellulaire primaire et secondaire

Différence clé entre la culture cellulaire primaire et secondaire
 

Avant de discuter de la différence entre la culture cellulaire primaire et secondaire, définissons d'abord brièvement ce qu'est la culture cellulaire. La culture cellulaire est le processus consistant à retirer les cellules d'un animal ou d'une plante et à la croissance ultérieure dans un environnement contrôlé artificiellement. Les cellules pourraient être directement retirées du tissu et désagrégées par des méthodes enzymatiques ou mécaniques ou pourraient être dérivées d'une culture déjà établie. La principale différence entre la culture cellulaire primaire et secondaire est que les cellules pour la culture cellulaire primaire sont obtenues directement à partir d'un tissu animal ou végétal, tandis que les cellules pour la culture cellulaire secondaire sont obtenues à partir d'une culture primaire déjà établie. La culture secondaire est donc une nouvelle culture issue de la culture primaire..

Voyons plus en détail la signification des cultures de cellules primaires et secondaires afin de mieux les différencier..

Quelle est la culture cellulaire primaire?

La culture cellulaire primaire est la dissociation des cellules d'un animal ou d'un tissu végétal parental par des mesures enzymatiques ou mécaniques et le maintien de la croissance des cellules dans un substrat approprié dans des récipients en verre ou en plastique dans des conditions environnementales contrôlées. Les cellules en culture primaire ont le même caryotype (nombre et apparence des chromosomes dans le noyau d'une cellule eucaryote) que ces cellules dans le tissu d'origine. La culture cellulaire primaire pourrait être classée en deux en fonction du type de cellules utilisées en culture..

• Cellule dépendante ou adhérente à l'ancrage - Ces cellules nécessitent une pièce jointe pour la croissance. Les cellules adhérentes sont généralement dérivées de tissus d'organes, par exemple de reins où les cellules sont immobiles et incluses dans le tissu conjonctif..

• Cellules indépendantes ou en suspension pour l'ancrage - Ces cellules ne nécessitent pas d'attachement pour leur croissance. En d'autres termes, ces cellules ne se fixent pas à la surface du récipient de culture. Toutes les cultures en suspension sont dérivées de cellules du système sanguin; par exemple, les lymphocytes des globules blancs sont en suspension dans le plasma.

Les cellules dérivées de cultures primaires ont une durée de vie limitée. Les cellules ne peuvent pas être tenues indéfiniment pour plusieurs raisons. L'augmentation du nombre de cellules en culture primaire entraînera l'épuisement du substrat et des nutriments. En outre, l'activité cellulaire augmentera progressivement le niveau de métabolites toxiques dans la culture, inhibant ainsi la croissance des cellules..

A ce stade, une seconde ou une sous-culture doit être réalisée pour assurer une croissance cellulaire continue.

Quelle est la culture cellulaire secondaire?

Comme décrit ci-dessus, lorsque les cellules des cultures adhérentes occupent tout le substrat disponible ou lorsque les cellules des cultures en suspension dépassent la capacité du milieu à supporter une croissance supplémentaire, la prolifération cellulaire commence à diminuer ou à cesser complètement. Afin de maintenir une densité cellulaire optimale pour une croissance continue et de stimuler une prolifération supplémentaire, la culture primaire doit être sous-cultivée. Ce processus s'appelle culture cellulaire secondaire.

Au cours de la culture cellulaire secondaire, les cellules de la culture primaire sont transférées dans un nouveau récipient avec un milieu de croissance frais. Le processus implique l'élimination du milieu de croissance précédent et la dissociation des cellules adhérées dans les cultures primaires adhérentes. Une culture cellulaire secondaire est périodiquement nécessaire pour fournir aux cellules de l'espace en croissance et des nutriments frais, prolongeant ainsi la durée de vie des cellules et développant un certain nombre de cellules dans la culture..

La culture secondaire d'un certain volume de culture primaire dans un volume égal de milieu de croissance frais permet le maintien à long terme des lignées cellulaires. La culture secondaire dans un plus grand volume de milieu de croissance frais est pratiquée pour augmenter le nombre de cellules, par exemple dans des processus industriels ou des expériences scientifiques..

Quelle est la différence entre la culture cellulaire primaire et la culture cellulaire secondaire?

Comme nous avons maintenant compris les deux termes séparément, nous allons les comparer afin de trouver d’autres différences entre eux..

Quand utiliser la culture cellulaire primaire et / ou secondaire

Cela dépend de ce que vous voulez apprendre et du type d'expérience que vous effectuez..

Culture cellulaire primaire: C'est le processus à utiliser pour la culture de cellules du tissu parental concerné. Les cellules en culture primaire auront une durée de vie limitée en raison de l'épuisement du substrat et des nutriments et de l'accumulation de toxines, accompagnant la croissance de la population. La culture primaire, malgré les techniques de séparation utilisées dans le processus d'isolement, peut contenir plusieurs types de cellules. Cependant, cela peut ne pas être un problème dans tous les types d'expériences et dans de tels cas, seule la culture primaire peut être utilisée.

Culture cellulaire secondaire:  Habituellement, le nombre de cellules obtenues à partir d'une culture primaire est insuffisant dans les expériences. La culture cellulaire secondaire donne la possibilité d'accroître la population cellulaire et de prolonger la durée de vie. Il permet une sélection supplémentaire des cellules avec l'utilisation d'un milieu sélectif et permet une uniformité génotypique et phénotypique dans la population. Ce processus est utilisé pour générer des cultures répliquées pour la caractérisation, la préservation et l'expérimentation de base.

Ressemblance au tissu parental

Culture cellulaire primaire: Les cellules pour la culture cellulaire primaire sont directement obtenues à partir d'un tissu animal ou végétal. Par conséquent, les cellules en culture primaire ressemblent étroitement à son tissu parental et, par conséquent, la réponse biologique peut être plus proche d'une situation in vivo que celle d'une culture cellulaire secondaire..

Culture cellulaire secondaire: La culture cellulaire secondaire provient d'une culture cellulaire primaire. Bien que la sous-culture prolonge la durée de vie des cellules, il est possible qu’après quelques phases, les cellules soient transformées ou perdent le contrôle de ne pas se diviser plus d’un certain nombre de fois. Cela pourrait être dû à des mutations ou à des altérations génétiques dans les cellules primaires lors de la sous-culture. Par exemple, certains microorganismes ont tendance à s’adapter aux conditions de culture, qui diffèrent principalement de leur environnement naturel, en modifiant leur biologie..

Processus de culture - Obtention de cellules

Culture cellulaire primaire: En culture cellulaire primaire, les tissus animaux ou végétaux passent par des phases de rinçage, de dissection et de désagrégation mécanique ou enzymatique. Les tissus désagrégés contiennent divers types de cellules, ce qui peut nécessiter l’adoption d’une technique de séparation afin d’isoler les cellules d’intérêt..

Culture cellulaire secondaire: En culture cellulaire secondaire, si la culture primaire est une culture adhérente, la première étape consiste à détacher les cellules de l'attachement (surface du récipient de culture) par des moyens mécaniques ou enzymatiques. Ensuite, les cellules doivent être détachées les unes des autres pour former une suspension cellulaire unique..

Nombre de cellules en culture

Culture cellulaire primaire: Il n'est pas souhaitable de disposer d'une suspension cellulaire unique absolue, car de nombreuses cellules primaires survivent mieux dans de petites grappes..

Culture cellulaire secondaire: Il suffit de générer une suspension cellulaire unique.

Durée de vie de la culture

Culture cellulaire primaire: Les cultures de cellules primaires ont une durée de vie limitée. Comme expliqué ci-dessus, cela est dû au fait que la croissance des cellules épuise le substrat et les nutriments et conduit à l'accumulation de métabolites toxiques. En conséquence, le taux de croissance des cellules diminue progressivement, entraînant la mort des cellules.

Culture cellulaire secondaire: La culture cellulaire secondaire prolonge la durée de vie des cellules. La sous-culture périodique peut produire des cellules immortelles par transformation ou altération génétique de cellules primaires.

Risque de contamination

Culture cellulaire primaire: Les cultures de cellules primaires sont plus difficiles à gérer. En règle générale, les cultures de cellules primaires nécessitent un mélange riche d'acides aminés, de micronutriments, de certaines hormones et de facteurs de croissance. En conséquence, le risque de contamination dans les cultures de cellules primaires est supérieur à celui des cultures de cellules secondaires..

Culture cellulaire secondaire: Les cultures de cellules secondaires sont relativement faciles à maintenir et le risque de contamination est inférieur à celui des cultures de cellules primaires..

Dans cet article, nous avons tenté de comprendre les termes culture de cellules primaires et culture de cellules secondaires, suivis d'une comparaison afin de mettre en évidence les principales différences entre eux. La différence fondamentale réside dans la façon dont les cellules sont dérivées de la culture; les cellules pour la culture cellulaire primaire sont obtenues directement à partir d'un tissu animal ou végétal, tandis que les cellules pour la culture cellulaire secondaire sont obtenues à partir d'une culture primaire déjà établie.

Références: Notions fondamentales sur la culture cellulaire - Un manuel par Invitrogen et Gibco Freshney, R. I. (2006). Principes de base de la culture cellulaire. Centre d'oncologie et de pharmacologie appliquée.   Courtoisie d'image: “Cell Culture” par Umberto Salvagnin (CC BY 2.0) via Flickr