Saggi di migrazione e invasione cellulare

Schema riassuntivo della sezione

• Il saggio a camera di Boyden
  
• Saggi di migrazione cellulare
  
• Saggi di invasione cellulare
  
• Dispositivo per la migrazione microfluidica
  
• In Vitro Scratch Assay
  
• ECMProteine
  
Proteine ECM

• Referenze

La metastasi è il risultato cumulativo di molteplici cambiamenti in le cellule tumorali e il loro microambiente che consente la migrazione e l'invasione cellulare nel tessuto ospite sano. Quando le cellule neoplastiche proliferanti tentano di sfuggire al sito del tumore primario, devono verificarsi l'adesione cellulare locale e l'invasione del tessuto circostante¹. Prima di penetrare l'endotelio dei vasi sanguigni e accedere al flusso sanguigno, le cellule tumorali devono invadere i tessuti locali degradando le componenti proteiche della ECM e, infine, attraversare la membrana basale². Una volta in circolazione, queste cellule possono formare colonie metastatiche in sedi secondarie.

Figura 1. La metastasi tumorale è un processo a più fasi che coinvolge l'adesione delle cellule tumorali, la migrazione delle cellule e l'invasione nei tessuti vicini e nella vascolarizzazione.

Il saggio della camera di Boyden

La tecnica di migrazione cellulare più diffusa è il saggio della camera di Boyden³. Il classico sistema di saggio di migrazione transwell utilizza una camera di plastica cava, sigillata a un'estremità con una membrana porosa. Questa camera è sospesa su un pozzetto più grande che può contenere terreno e/o chemioattrattanti. Le cellule vengono collocate all'interno della camera e lasciate migrare attraverso i pori, fino all'altro lato della membrana. Le cellule migratorie vengono quindi colorate e contate.

Figura 2. Il protocollo del saggio della camera di Boyden. Le cellule vengono fatte migrare attraverso un monostrato di cellule o una miscela di proteine ECM che sono state seminate su un inserto di coltura cellulare a membrana semipermeabile con l'aggiunta di chemioattrattori sotto la membrana. Le cellule migrate possono poi essere quantificate colorando le cellule con coloranti del DNA come la Calceina-AM o i coloranti CyQUANT GR.

Kit di migrazione e invasione cellulare

I test QCM™ di Millipore forniscono un sistema rapido ed efficiente per la determinazione quantitativa di vari fattori sulla migrazione, l'adesione e l'invasione cellulare, tra cui lo screening di agenti farmacologici, la valutazione di integrine, chemioattrattanti o altri agenti di adesione. forniscono un sistema rapido ed efficiente per la determinazione quantitativa di vari fattori sulla migrazione, l'adesione e l'invasione cellulare, tra cui lo screening di agenti farmacologici, la valutazione di integrine, chemioattrattori o altri recettori di adesione responsabili della migrazione cellulare. I kit hanno fornito ai ricercatori risultati coerenti per oltre un decennio e sono stati pubblicati in oltre 4000 pubblicazioni.

Saggi di migrazione cellulare: Consente di quantificare in modo pratico e sensibile la migrazione cellulare in vitro verso un gradiente di concentrazione chimica (chemiotassi) o di proteine ECM (aptotassi).

Saggi di invasione cellulare: Consente di quantificare in modo pratico e sensibile l'invasione in vitro di cellule attraverso una proteina ECM della membrana basale o uno strato di cellule come le cellule endoteliali.

Come selezionare la dimensione dei pori appropriata per le vostre cellule:

• La dimensione dei pori di 3 μm è appropriata per la migrazione di leucociti o linfociti.
• La dimensione dei pori di 5 µm è appropriata per un sottoinsieme di cellule di fibroblasti o cellule tumorali come le cellule NIH-3T3 e MDA-MAB 231. È adatto anche per monociti e macrofagi.
• La dimensione dei pori di 8 μm è adatta alla maggior parte dei tipi di cellule. Questa dimensione dei pori supporta la migrazione ottimale per la maggior parte delle cellule epiteliali e dei fibroblasti. Nota: la dimensione dei pori di 8 μm non è adatta agli esperimenti di migrazione dei linfociti.

Saggi di migrazione cellulare

Description	Pore Size	Plate Format	ECM Coating	Detection	No. di test	Nr. prodotto
Saggi di migrazione cellulare in chemiotassi	8 µm	24 pozzetti	Nessuno	Colorimetrico	24	ECM508
		24 pozzetti			24	ECM509
		96 pozzetti		Fluorometrico	96	ECM510
	5 µm	24 pozzetti		Colorimetrico	24	ECM506
		24 pozzetti		Fluorimetrico	24	ECM507
		96 pozzetti		Fluorometrico	96	ECM512
	3µm	24-well		Colorimetrico	24	ECM504
		24 pozzetti		Fluorimetrica	24	ECM505
		96 pozzetti		Fluorimetrico	96	ECM515
Saggi di migrazione cellulare in aptotassi	8 µm	24 pozzetti	Fibronectina	Colorimetrica	24	ECM580
			24 pozzetti	Collagene I	Fluorometrico	ECM582
	5 µm	24 pozzetti	Laminina	Colorimetrica	24	ECM220
				Fluorimetrico	24	ECM221

 Saggi di invasione cellulare

Description	Pore Size	Plate Format	ECM Coating	Detection	No. di test	Nr. prodotto
Saggi di invasione cellulare	8 µm	24 pozzetti	ECMatrix™	Colorimetrico	12	ECM550
			24 pozzetti		Colorimetrico	24	ECM554
		96 pozzetti		Colorimetrico	96	ECM555
		24 pozzetti	Collagene I	Colorimetrico	24	ECM551
		24 pozzetti		Fluorometrico	24	ECM552
		96 pozzetti		Fluorimetrico	96	ECM556
Saggio di migrazione delle cellule endoteliali	3 µm	24 pozzetti	Fibronectina	Colorimetrica	24	ECM200
		24 pozzetti		Fluorimetrico	ECM201
Saggi di invasione delle cellule endoteliali		24 pozzetti	ECMatrix™	Colorimetrico	24	ECM210
		24 pozzetti		Fluorimetrico	24	ECM211
Migrazione transendoteliale dei leucociti	3 µm	24 pozzetti	Fibronectina	Colorimetrica	24	ECM557
Migrazione transendoteliale delle cellule tumorali	8 µm	24 pozzetti		Colorimetrico	24	ECM558
QCM™ Test di degradazione della gelatina degli invadopodi (verde)	NA	NA	FITC-Gelatina*	Fluorimetrico	32	ECM670
QCM™ Invadopodia Gelatin Degradation Assay (Red)			Cy3-Gelatina*	Fluorimetrica	32	ECM671

Dispositivo di migrazione microfluidica

Millicell^® µ-Migration Assay Kit supera i limiti dei tradizionali saggi di migrazione multipozzetto. Il design innovativo del vetrino µ-Migration promuove un gradiente di concentrazione stabile generato dalla diffusione, costantemente lineare e che dura per oltre 48 ore. Realizzato in materiale plastico con elevate qualità ottiche simili a quelle del vetro, il vetrino µ-Migration è stato appositamente progettato per i saggi di microscopia video. A intervalli di tempo specifici, è possibile acquisire immagini dell'area di osservazione, consentendo il monitoraggio in tempo reale e la misurazione quantitativa della migrazione cellulare.

Figura 3. Migrazione cellulare in diretta di cellule HT1080. L'effetto delle concentrazioni di siero (0% o 10%) sulla propensione alla migrazione delle cellule HT1080 sulla superficie rivestita di collagene. I risultati mostrano che la maggior parte delle cellule ha diretto la migrazione verso il gradiente di FCS al 10% (nero).

In Vitro Scratch Assay

Lo scratch assay è un metodo popolare per lo studio della migrazione cellulare⁴. Tuttavia, la scalabilità di questa tecnica si è dimostrata impegnativa, rendendo difficile l'analisi biochimica degli eventi molecolari che mediano la riparazione delle ferite. Il saggio Cell Comb™ risponde all'esigenza di uno strumento semplice in grado di creare ferite multiple in modo più efficiente.

Leggi la nostra nota applicativa su Nature

Numero prodotto	Descrizione prodotto
17-10191	Cell Comb™ Scratch Assay

Figura 4. Utilizzando il saggio CellComb scratch, monostrati di cellule NIH3T3 sono stati graffiati/feriti in una direzione (sinistra) o in due direzioni (destra). Nel corso del tempo, le cellule migranti riempiranno le sezioni graffiate e saranno quantificate con un semplice conteggio delle cellule. Con il saggio di migrazione a graffio è anche possibile eseguire l'imaging di cellule in diretta sulle cellule in migrazione.

Proteine ECM

Le proteine della matrice extracellulare (ECM) sono prodotte a livello intracellulare e successivamente secrete nel mezzo cellulare circostante, regolando attivamente una vasta gamma di funzioni cellulari, tra cui l'adesione, la differenziazione, la proliferazione, la migrazione, l'invasione e la sopravvivenza. Un'utilità primaria delle ECM in coltura in vitro è quella di promuovere l'adesione cellulare mantenendo la vitalità cellulare e massimizzando la proliferazione cellulare per le applicazioni a valle basate sulle cellule.

• Collagene
• Laminina
• Fibronectina
• Vitronectina
• Elastina
• Estratto di membrana basale

Riferimenti

1. Friedl P, Alexander S. 2011. Cancer Invasion and the Microenvironment: Plasticity and Reciprocity. Cell. 147(5):992-1009. https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.11.016

2. Lu P, Takai K, Weaver VM, Werb Z. 2011. Extracellular Matrix Degradation and Remodeling in Development and Disease. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 3(12):a005058-a005058. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a005058

3. Chen H. Boyden Chamber Assay.015-022. https://doi.org/10.1385/1-59259-860-9:015

4. Liang C, Park AY, Guan J. 2007. In vitro scratch assay: a convenient and inexpensive method for analysis of cell migration in vitro. Nat Protoc. 2(2):329-333. https://doi.org/10.1038/nprot.2007.30