Las células SH-SY5Y tienen la capacidad de diferenciarse en células neuronales maduras y producen dopamina de modo natural. Tienen una forma estrellada característica y, desde hace 45 años, son fundamentales para la investigación del Párkinson, el Alzheimer y otros trastornos neurológicos.
Nombre común: SH-SY5Y.
Especie de procedencia: Humano.
Tejido o tumor de procedencia: Neuroblastoma.
Año de creación: 1970 (y 1978).
Tipo de crecimiento: Adherentes.
Poderes: Producen dopamina. Se diferencian en células neuronales maduras.
Debilidades: Difícil manejo por la mezcla de adherencia y suspensión. No hay una diferenciación homogénea a neuronas en toda la población.
Uso principal: Investigación en neurociencia.
Logros: Avances en estudios de Párkinson, Alzheimer y otros trastornos neurológicos.
Historia de las células SY-SH5Y
Las células SH-SY5Y son una línea celular de neuroblastoma humano que se ha convertido en fundamental para la investigación en neurociencia. Estas células tienen la capacidad de diferenciarse en células neuronales maduras, lo que las hace útiles para estudiar la neurogénesis y el desarrollo neuronal. Además, se ha encontrado que las células SH-SY5Y producen naturalmente dopamina. Como sabemos, la dopamina es una sustancia química que se encuentra en el cerebro, que es importante para el control del movimiento y la regulación del estado de ánimo.
La línea celular SH-SY5Y se clonó a partir de una línea derivada de una biopsia de médula ósea llamada SK-N-SH en el laboratorio de June Biedler. Las células SH-SY5Y derivan de una sucesión de clonaciones; es una sublínea clonada tres veces (SK-N-SH -> SH-SY -> SH-SY5 -> SH-SY5Y) y descrita por primera vez en 1978. En concreto, el proceso de clonación implicaba la selección de células individuales o grupos celulares que expresaban características similares a neuronas.
Aportaciones a la ciencia: Alzheimer y Parkinson
La línea celular SH-SY5Y ha sido utilizada en estudios relacionados con el Alzheimer, el Párkinson y otros trastornos neurológicos. Gracias a estos estudios podemos comprender mejor los mecanismos subyacentes y desarrollar posibles enfoques terapéuticos. Aunque es importante tener en cuenta que las células SH-SY5Y no representan completamente la complejidad del cerebro humano, han proporcionado información valiosa en la investigación de diferentes enfermedades neurológicas.
Por ejemplo, en Alzheimer, estudios con células SH-SY5Y, han utilizado la sobreexpresión de proteínas relacionadas con esta enfermedad, como la proteína beta-amiloide y la proteína tau, para investigar cómo estas proteínas anormales pueden contribuir a la patología de la enfermedad. Se ha estudiado cómo estas proteínas afectan la función celular, incluyendo la formación de placas amiloides y la agregación de tau. Ambas son características distintivas del Alzheimer.
Los estudios han revelado que estas células pueden ser útiles para investigar los mecanismos subyacentes a estas enfermedades, lo que podría llevar a nuevos tratamientos y terapias en el futuro.
Aportaciones a la ciencia: Estudios de neurotoxicidad
La línea celular SH-SY5Y ha sido ampliamente utilizada en la investigación científica para examinar los efectos de los factores ambientales en la salud del cerebro humano. Uno de los aspectos más estudiados ha sido la exposición a metales pesados y productos químicos. En primer lugar, se ha observado que estas sustancias pueden tener un impacto significativo en el sistema nervioso. Los estudios han demostrado que la exposición a metales pesados como el plomo, el mercurio y el cadmio puede provocar alteraciones en la diferenciación y supervivencia de las células SH-SY5Y. Esto indica posibles implicaciones en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y el Alzheimer.
Por otro lado, la exposición a productos químicos como los pesticidas y los contaminantes industriales también ha sido objeto de investigación. Así, se ha observado que pueden afectar negativamente la viabilidad celular, el estrés oxidativo y la función mitocondrial en las células SH-SY5Y, lo que sugiere un papel potencial en el desarrollo de trastornos neurológicos.
Aportaciones a la ciencia: Fármacos antidepresivos
Otra área de investigación en la que se utilizan las células SH-SY5Y es en la exploración de los efectos de los fármacos en el cerebro. Por ejemplo, los investigadores han utilizado estas células para estudiar cómo los antidepresivos afectan la expresión génica en el cerebro. También se ha demostrado que las células SH-SY5Y pueden ser utilizadas para estudiar cómo los opioides afectan la actividad neuronal en el cerebro.
Las células SH-SY5Y se están utilizando tanto para estudiar los efectos de fármacos antidepresivos como para investigar los mecanismos subyacentes a los efectos de medicinas alternativas a base de plantas que se usan en el tratamiento de la depresión.
Aportaciones a la ciencia: las células SH-SY5Y en neurogénesis
Y, por supuesto, su capacidad de diferenciación en neuronas maduras, ha hecho que la línea celular SH-SY5Y también haya sido utilizada en estudios que investigan los mecanismos moleculares involucrados en el desarrollo y la función de las neuronas, la neurogénesis y el desarrollo neuronal.
Los investigadores han utilizado diferentes factores de crecimiento y sustancias inductoras para promover la diferenciación de las células SH-SY5Y en neuronas maduras. Estos tratamientos pueden incluir la adición de retinoico ácido, neurotrofinas, agentes antioxidantes y otros compuestos que influyen en las vías de señalización neuronal. A medida que las células SH-SY5Y se diferencian, adquieren ciertas características neuronales. Es el caso de la formación de prolongaciones neuríticas (axones y dendritas) y la expresión de marcadores neuronales específicos.
Curiosidades sobre las células SH-SY5Y
Baja adherencia
Cuando se cultiva la línea celular SH-SY5Y en la superficie de una placa o flask de cultivo, se observa que es una línea celular con muy baja adherencia. Esto supone un problema a la hora de trabajar con ella en estudio de neurotoxicidad con ensayos como el del MTT, que requiere sucesivos lavados.
Línea celular mixta
Como tienen baja adherencia, en una dinámica normal de cultivo se observan células pegadas a la superficie y algunas células flotando. Es por esto que muchos investigadores la consideran una línea celular mixta compuesta por una mezcla de células adherentes y de células en suspensión.
Problemas de diferenciación
A lo largo de los años se han descrito multitud de métodos y medios de cultivo para optimizar su diferenciación. Y todavía en 2022 hay artículos que tratan de explicar la mejor forma de cultivar este tipo celular para mantener sus características y que sirva como un buen modelo neural.
No te pases de pases
Se ha descrito que las células SH-SY5Y van perdiendo características neuronales con el aumento del número de pases en cultivo. Debido a esto, es muy recomendable realizar seguimientos de rutina para verificar características específicas, como la expresión de neurita, la captación de noradrenalina y otros marcadores neuronales.