Las células son las unidades estructurales y funcionales básicas del cuerpo humano. Contienen varias partes diferentes llamadas orgánulos que contribuyen a la capacidad de la célula para operar. La energía es proporcionada por las mitocondrias, las proteínas se sintetizan en los ribosomas, el ADN está contenido en el núcleo, etc. Si un científico está interesado en estudiar un componente particular de uno de estos orgánulos, es necesario romper la célula abierta, o lisarla, para aislar los orgánulos de interés del resto de la célula.

Cell Lysis

Las células animales están unidas por una membrana celular semipermeable. Dentro de la célula, los orgánulos están suspendidos en un líquido llamado citosol o citoplasma. El citosol contiene azúcares, sales, proteínas solubles y las proteínas estructurales del citoesqueleto, una estructura que mantiene la forma de las células. La membrana celular se puede romper, lisar, mecánicamente, químicamente o mediante una combinación de ambos. Para la lisis química, las células se suspenden en una solución que contiene detergentes y /u otros reactivos que interfieren con los enlaces químicos que mantienen unidas las proteínas de la membrana. Esto da como resultado la rotura de la membrana y la liberación de componentes intracelulares.

Fracción subcelular

Una vez que las células se han lisado, es necesario separar el orgánulo o la proteína de interés del resto de los componentes. La centrifugación diferencial utiliza la fuerza de la gravedad para separar objetos por densidad. Los tubos de ensayo que contienen soluciones celulares se centrifugan en una centrífuga a revoluciones por minuto progresivamente más altas (revoluciones por minuto), creando un gránulo o fracción que contiene los orgánulos más pesados ​​en el fondo del tubo con cada centrifugación.

Purificación

Una vez que se ha obtenido la fracción de interés, debe purificarse. La purificación elimina los contaminantes aprovechando las diferencias en las características moleculares, como la carga, la forma o el tamaño. Por ejemplo, la fracción de interés podría contener dos proteínas que se sedimentaron debido a las similitudes en la densidad a pesar del hecho de que tienen tamaños muy diferentes. Para separar la proteína no deseada de la que se está estudiando, sería lógico usar otro método para aislar las proteínas por tamaño.

Relevancia para la enfermedad humana

La capacidad de lisar las células y separar las específicas componentes ha proporcionado investigadores médicos y desarrolladores de medicamentos con importantes conocimientos sobre la epidemiología de ciertas enfermedades humanas. Por ejemplo, las membranas de las células cancerosas se pueden comparar con las de las células normales para desarrollar tratamientos que destruyan las células tumorales pero que sean inocuas para las células sanas. La lisis celular también se usa para estudiar la enfermedad de Alzheimer, los trastornos metabólicos y mucho más.

Consideraciones

No todas las células se crean iguales, por lo que es importante personalizar el protocolo utilizado para la lisis según las características de su población celular particular. Es igualmente importante considerar exactamente cómo planea estudiar el componente de interés. Si desea analizar la actividad de una enzima, sería ilógico utilizar una solución capaz de destruir la función de la enzima. Los fabricantes de kits de reactivos químicos que se utilizan para la lisis celular generalmente están felices de ayudarlo a determinar sus necesidades.