EVALUACIÓN DEL RENDIMIENTO DE LA PROLIFERACIÓN DE CÉLULAS DE EPITELIO INTESTINAL HUMANO, CACO-2, EN MONOCAPA Y ENCAPSULADAS EN ALGINATO

Abstract

La línea celular Caco-2, del epitelio intestinal humano, puede ser usada para la obtención de marcadores de patógenos debido a su sensibilidad, frente a los considerados Patrones Microbiológicos asociados a Patógenos (PAMPs), para reportar presencia de antígenos o generar una cascada de reacciones que lleva a una respuesta inflamatoria. Estas células crecen adheridas a una superficie y su alta reproducción como monocapa en frascos de cultivo requiere un volumen de almacenamiento considerable. Por esta razón, resulta de interés desarrollar un sistema de cultivo en un reactor, conducente a optimizar el volumen de almacenamiento. El objetivo de este trabajo es: estudiar la factibilidad de propagación de estas células en un biorreactor de tanque agitado, mediante su inmovilización en cápsulas de alginato de calcio, suspendidas en el biorreactor, en comparación al cultivo en monocapa en frascos de cultivo. Para el cultivo en monocapa, se utilizaron frascos de 25 [cm2]. Una solución de alginato 1,2% fue utilizada para la encapsulación, con una siembra de 1-106 [célula/mLaigmato]- Para la suspensión de células en el biorreactor, éste operó en forma semibatch, se configuró a 37?C, con aireación constante, antiespumante y agitación constante de 35 rpm. En ambos casos, de células en monocapa y entrampadas en alginato, la viabilidad se determinó con Typan Blue y el metabolismo fue monitoreado por la producción de lactato y consumo de glucosa. El numero final de células alcanzadas en cada capsula de alginato fue aproximadamente el doble de su valor inicial, con una viabilidad en la cosecha de aproximadamente 76%. Durante el cultivo, hubo un incremento en el diámetro de las cápsulas, resultando en el debilitamiento del material y su subsecuente degradación. Por esta razón, la eficiencia de recuperación de cápsulas en el último día de cultivo fue 63%. Sin embargo, la productividad del biorreactor alcanza un máximo al tercer día de cultivo, siendo su productividad por tiempo 9 veces superior al cultivo en monocapa, y la productividad por volumen de biorreactor 1,5 veces superior. Un análisis sobre los costos de operación indicó que con el biorreactor es posible ahorrar hasta un 10,5% para volúmenes de operación entre 330 [mL] y 1000 [mL]. Con este estudio, se verificó que el crecimiento de la línea celular Caco-2 encapsulada en alginato es factible, sin embargo, para mejorar la productividad de células por tiempo y por unidad de volumen de biorreactor se recomienda aumentar el volumen de cápsulas de alginato al 29% del biorreactor y optimizar la resistencia mecánica del alginato. Igualmente, se debe evaluar la producción de células por cápsula a concentraciones de alginato menores al 1,2%