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 rica en laminina / colágeno IV que se encuentra en muchos tejidos y es utilizado por los biólogos celulares 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 de 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, es difícil de observar en condiciones de laboratorio. Por ejemplo, las células endoteliales crean intrincadas redes en forma de telaraña en las superficies recubiertas de Matrigel, pero no en las superficies de plástico. [3] Estas redes son muy sugerentes de los sistemas capilares microvasculares que impregnan de sangre los tejidos vivos. Por tanto, Matrigel les permite observar el proceso por el cual las células endoteliales construyen tales 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 investigadores como modelo de metástasis de células tumorales . [ cita requerida ]
Los científicos farmacéuticos utilizan Matrigel para detectar moléculas de fármacos. Un experimento típico consiste en agregar 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 contra el cáncer. 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 cáncer humano inmortalizadocélulas y la mezcla se inyecta por vía subcutánea en ratones inmunodeficientes . Un tumor humano generalmente se forma en dos a cuatro semanas. Este sistema modelo permite a un investigador probar un compuesto contra el cáncer 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 , nidogeno , colágeno y proteoglicanos de heparán sulfato que presentan células cultivadas con 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 diferenciacióny promover 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 esta razón, Matrigel puede no ser apropiado para experimentos que requieren un conocimiento preciso de todas las proteínas y concentraciones.