Поведінка клітин в культурі, причини, що викликають втрату властивостей клітин при вирощуванні в культурі.

Поведінка клітин в культурі характеризується двома основними параметрами: контактним гальмуванням і адгезією.

Контактне гальмування - або регуляція клітинного росту, залежить від кількості клітин на одиниці площі. Максимальна щільність для нормальних клітин складає 104/см2, для пухлинних клітин – 106/см2. Нормальні клітини, що ростуть на поверхні субстрату створюють монослої, а ріст пухлинних клітин характеризується безладністю у зв’язку з чім створюється багатошарова структура.

Адгезія, тобто з’єднання клітин між собою і субстратом, що пригнічує процеси росту клітин, у пухлинних клітин виражена значно менш, ніж у клітин з нормальною програмою розвитку.

Меншу здатність до адгезії і нижчу ступень контактного гальмування пухлинних клітин в першу чергу пов’язують з нерівномірним розташуванням на їх поверхні рецепторів, які реагують на мітогени - речовини, що прискорюють подвоєння клітин і халогени – речовини, що затримують процес подвоєння. Таким чином пухлинні клітини зберігають здатність до тривалого розмноження в культурі.

Зміна функцій клітин, втрата їх властивостей при вирощуванні в культурі може бути пов’язана з наступними причинами:

-      неадекватність живильних середовищ, що використовуються: для постійних клітинних ліній використовують середовища з певним набором компонентів, в них можуть бути відсутні речовини, які зустрічаються рідко, але необхідні для росту і розвитку інших клітин; крім того, сироватки, що використовуються, можуть мати нестабільний склад білків, що також негативно впливає на клітини в культурі;

-      неадекватність впливу регулюючих факторів, - в стандартних живильних середовищах не враховується специфіка культивуємих клітин і вплив на них факторів росту, тобто гормонів, які містяться у сироватки живильного середовища;

-      статичність умов культивування, тобто наростання клітинної маси відбувається у замкнених судинах при постійному об’ємі середовища і газової фази протягом тривалого часу, в зв’язку з цім відбувається поступова зміна вмісту компонентів середовища, продуктів метаболізму клітин і газового складу;

-      втрата міжклітинної взаємодії, яка пов’язана з механічним пошкодженням клітинної поверхні і руйнуванням клітин ферментами.

Один з шляхів вирішення цей проблеми є використання безсироваткових середовищ, компонентом яких є шар клітин, що годують, в якості таких використовують фібробласти, макрофагі або інші клітини після їх опромінювання.

Другий перспективний шлях зберігання цінних специфічних функцій у клітинних культурах полягає в отриманні гібридних клітин, що утворюються внаслідок злиття нормальних диференційованих і трансформованих (тих, що набули властивості до безобмеженого росту у культурі) клітин.