Es la palabra prohibida en el mundo del cultivo celular. Para todas las personas que se dedican al trabajo in vitro, se trata de un auténtica pesadilla o al menos debería serlo. Hablamos de Mycoplasma…
En este post te vamos a presentar las principales características de la contaminación por Mycoplasma.
- Introducción
- La contaminación por Mycoplasma en cultivo celular
- Consecuencias de la contaminación por Mycoplasma en el cultivo celular
- Detección, eliminación y prevención de la contaminación por Mycoplasma
- Referencias
Introducción
La contaminación de los cultivos celulares por Mycoplasma es conocida desde hace décadas [1]. De forma preocupante, esta contaminación se ha diseminado amenazando a los cultivos celulares de laboratorios académicos y/o unidades de producción de empresas farmacéuticas [2]. De hecho, dependiendo del tipo de laboratorio, se calcula que entre un 10% y hasta un 85% de las líneas celulares podrían estar contaminadas [3]. El problema radica en el hecho que puede alterar de forma drástica nuestras células y distorsionar a largo plazo nuestros resultados.
¿Qué podemos hacer para proteger a nuestras células frente a la contaminación por Mycoplasma? Sigue leyendo para obtener más información.
La contaminación por Mycoplasma en cultivo celular
Los mycoplasmas constituyen una de las formas más simples de bacterias. Pertenecen a la clase conocida como Mollicutes, los miembros de la cual se distinguen por no presentar pared celular. Las primeras cepas de Mycoplasma se aislaron en el Instituto Pasteur en 1898, y hasta día de hoy, aproximadamente 20 de las 190 especies conocidas son responsables de las contaminaciones de cultivo celular en laboratorios. Debido a que poseen un genoma extremadamente básico, la función de estos microorganismos es parasitaria con el fin de conseguir la maquinaria para obtener energía. Así, estos microorganismos explotan a sus células huésped para sobrevivir.
Debido a su diminuto tamaño (~100 nm), son indetectables a simple vista o utilizando el microscopio óptico; es por ello que permanecen largos periodos de tiempo sin ser detectados. Además, debido a la ausencia de pared celular, son resistentes a la mayoría de antibióticos incluyendo la penicilina o estreptomicina.
Cientos de mycoplasmas pueden atacar a una única célula eucariota. Tanto es así que antes de penetrar a la célula huésped, estos se multiplican, sobrepasando en miles la ratio de bacterias por cada célula infectada. Además, la contaminación por Mycoplasma no genera la turbidez típicadamente detectada en otras contaminaciones bacterianas o fúngicas. Además, los cambios morfológicos y la alteración de la ratio de crecimiento puede ser mínima o simplemente no evidente.
Consecuencias de la contaminación por Mycoplasma en el cultivo celular
Mycoplasmas compite con las células huésped por los precursores y los nutrientes para la obtención de energía y pueden alterar la síntesis de DNA, RNA o proteínas, alterando así:
- los niveles de aminoácidos y ATP,
- introduciendo alteraciones cromosómicas y,
- modificando los antígenos de membrana de la célula infectada.
El análisis por microarrays en un cultivo celular contaminado ha revelado los efectos adversos de la presencia de mycoplasmas. Cientos de genes variaron sus niveles de expresión, entre ellos, aquellos que codificaban para receptores, canales iónicos, factores de crecimiento u oncogenes (4). Además, los efectos perjudiciales de la contaminación por Mycoplasma es especialmente severa en el caso de células inmunológicas en cultivo cómo son los monocitos y macrófagos.
Otra de las características de estas bacterias es que presentan muchas lipoproteínas ancladas a la cara externa de la membrana plasmática. Estas lipoproteínas son reconocidas por receptores específicos de las células inmunológicas, en particular: Toll-like receptor 2 (TLR2). Después de reconocer las lipoproteínas mycoplasmáticas, TLR2 induce la vía NF-kB, que conduce a la activación de estas células y consecuentemente a alterar los resultados experimentales.
Detección, eliminación y prevención de la contaminación por Mycoplasma
Existen tres causas principales que lideran la contaminación por mycoplasma en el laboratorio: la presencias de células infectadas procedentes de otro laboratorio, la contaminación de medios de cultivos cómo el suero o la tripsina y finalmente, personal de laboratorio infectado con Mycoplasma orale o Mycoplasma fermentans. Además, la contaminación es fácilmente dispersada a otras líneas celulares por dispersión de aerosoles.
Una vez detectada la presencia de mycoplasmas, la mejor solución es eliminar el cultivo y para prevenirlo es aconsejable descartar esa línea celular contaminada. Sin embargo, algunas líneas celulares son muy preciadas para ser eliminadas y pueden ser rescatadas realizando un tratamiento con productos para erradicar Mycoplasma. Mynox® es un producto de Minerva biolabs que elimina la presencia de especies de mycoplasma en 2-3 horas.
¿Qué puedes hacer para detectar, eliminar y prevenir la contaminación por Mycoplasma? Es muy sencillo, debes intentar minimizar el riesgo de contaminación.
Para ello, debes testar de forma rutinaria tus cultivos celulares. En este sentido, Minerva biolabs presenta la gama de productos Venor®GeM que permite detectar la presencia de contaminación en muestra de medio de cultivo mediante PCR convencional o mediante qPCR.
La presencia de Mycoplasma se identifica mediante la amplificación del 16S RNA ribosómico que codifica para una región muy conservada del genoma de mycoplasma.
Referencias
- Robinson LB. et al., 1956. Contamination of human cell cultures by pleuropneumonia like organisms. Science. 124(3232):1147-8
- Armstrong SE. et al., 2010. The scope of mycoplasma contamination within the biopharmaceutical industry. Biologicals. 38(2):211-3
- Olarerin-George AO. and Hogenesch JB., 2015, Assessing the prevalence of mycoplasma contamination in cell culture via a survey of NCBI’s RNA-seq archive, Nucleic Acids Research, (5):2535-42
- Miller CJ. et al., 2003. Mycoplasma infection significantly alters microarray gene expression profiles. Biotechniques. 35(4):812-4
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