TD 1: Initiation à la culture...

Initiation à la culture

cellulaire

TD 1:

Pourquoi une culture cellulaire?

C’est quoi une culture cellulaire?Définition

Culture primaire

Culture secondaire

Culture des lignées cellulaires

Comment faire une culture cellulaire?Les sources

Les milieux de culture

Environnement de culture

Matériel et instruments

Contaminations et précautions

Plan

C’est quoi une culture cellulaire?

C’est une technique de laboratoire pour faire vivre des

cellules in vitro

C’est le prélèvement de cellules, d'un animal ou d'une

plante et leur placement ultérieur dans un environnement

artificiel conduisant à leur croissance

Le but est de multiplier des cellules ou de les maintenir

vivantes pour les utiliser

Après quelques joursFragment d’organe

ou de tissu

Milieu de culture adapté

Dissociation mécanique et enzymatique

Action mécanique (broyer, émincer)

Action d’enzymes protéolytiques

(trypsine, collagénase) Suspension cellulaire

Mise en culture

Culture cellulaire

• Un explant + un milieu de culture stérile+ un environnement

favorable de croissance

Cas de la cellule végétale: Culture d’explant

Culture cellulaire

Cas de la cellule végétale: Culture d’explant

Culture cellulaire

Pourquoi mettre des cellules en culture?

Matériel en grande quantité

Conservation des caractéristiques du tissu initial

Homogénéité des cellules

Contrôle de l’environnement et de traitements appliqués

Modèle pour l’étude de la physiologie cellulaire

Pour la production de:

• Vaccins

• Protéines thérapeutiques (anticorps, agents immunologiques, Hormones)

• Tissus

• Vecteurs viraux

• Cellules souches

Culture cellulaire

Culture primaire

Culture secondaire

Culture de lignées cellulaires

Culture cellulaire

Culture primaire

Lorsque les cellules sont prélevées

directement d'un tissu et placées dans un

environnement de culture approprié, elle

se divisent et prolifèrent

Culture

primaire Primoculture

Après quelques joursFragment d’organe

ou de tissu

Milieu de culture adapté

Dissociation mécanique et enzymatique

Action mécanique (broyer, émincer)

Action d’enzymes protéolytiques

(trypsine, collagénase) Suspension cellulaire

Mise en culture

Culture primaire

Culture primaire

Culture primaire

Avantages

Proche de la "réalité" de la vie d'une cellule

Inconvénients

Matériel en faible quantité

Mélange de différents types cellulaires

Ces cellules ne peuvent être maintenues en culture que

pendant quelques générations

Culture primaire

Lorsque les cellules dans le récipient de culture primaire ont poussé et

couvert tout le substrat de culture disponible (arrivent à confluence),

elles doivent être décollées du support, dispersées et réensemencées à

une densité plus faible dans un nouveau récipient de culture avec du

milieux frais

Cette opération est appelée: repiquage

Culture secondaire

C’est une culture obtenue par repiquage à partir d’une culture

primaire (ou d’une autre culture secondaire)

Culture secondaire

Repiquage

Culture secondaireCulture primaire

Culture secondaire

Une lignée cellulaire est une population homogène de cellules,

stables après des mitoses successives, et ayant en théorie une

capacité illimitée de division (entretien in vitro par repiquages

successifs)

Il s'agit en général de:

• Cellules cancéreuses, cellules prélevées sur une tumeur au départ

• Cellules saines rendues immortelles (transformation =

cancérisation) par traitement mutagène:

chimique

physique

par utilisation de virus oncogènes

Lignée cellulaire

Une lignée peut être :

• à durée de vie limitée :

on observe une dégénérescence (vieillissement)

des cellules au bout d’un certain nombre de

repiquages

• à durée de vie illimitée:

elle est alors appelée lignée continue

Lignée cellulaire

Culture cellulaire

Deux sources de cellules sont possibles :

1- Les cellules circulantes (en suspension )

Indépendance vis-à-vis de l’ancrage

Cellules mises en culture en suspension dans le milieu de culture

(avec ou sans agitation)

(Exemple: Sang, moelle osseuse, liquides physiologiques)

2- Les cellules adhérentes à partir de tissus ou d'organes

Dépendance vis-à-vis de l’ancrage

Nécessité d’être attachées entre elles et ancrées sur un

support pour survivre

Les sources de cellules


Généralement constitués de:

• Récipients de cultures appropriés (en verre ou en plastique)

• Contenant un milieu qui apporte les nutriments essentiels à la survie et à

la croissance

Le milieu de culture doit reproduire aussi fidèlement que possible les conditions

de l’environnement que les cellules trouvaient in vivo:

• Apporter des éléments nutritifs

• Contribuer au maintien des conditions physico-chimiques comme le pH

et l’osmolarité

• Permettre la prolifération des cellules (divisions cellulaires)

Milieu de culture minimum

C’est un milieu comportant les éléments chimiques (sous une forme utilisable)

strictement nécessaires à la croissance de la cellule:

L’eau, indispensable à toute forme de vie (eau distillée stérile)

Une source de carbone et d'énergie (le glucose)

Une source d’azote

Des sels minéraux (K2HPO4 ou KH2PO4 ; MgSO4; MgCl2; CaCl2 …)

Une source d’oligo-éléments (fer, zinc, manganèse, cuivre, cobalt, molybdène)

Un pH constant (grâce au système tampon CO2/HCO3)


Milieu de culture empirique

Il contient des composants indéfinis (des extraits de viande, des extraits de

levures, peptones, des liquides biologiques ...)

Une composition approximative

Ce sont des milieux très riches en substances organiques permettant une

croissance aisée de nombreuses cellules

Milieu de culture synthétique ou défini

Milieu constitué de substances chimiques pures

La composition qualitative et quantitative est rigoureusement connue.


Quel milieu de culture utiliser?

Il y a plus de 200 types cellulaires chez les animaux et les végétaux

qui différent selon:

• La localisation anatomique

• L'état de différenciation

Le choix du milieu de culture se fait en fonction du type cellulaire

ou de l'expérience à réaliser



Tubes à essai

Boîtes de pétri

Erlenmeyer

Flacons de culture

Plaques Multipuits

Environnement de culture

Les paramètres à respecter:

Température T= 37°

Hygrométrie de 84 à 85 % d’humidité

pH à 7.4 maintenu avec:

• les tampons du milieu

• l’atmosphère à 5% de CO2 dans l’étuve

d’incubation


La stérilisation

Autoclaves

Chaleur + Pression

Matériel et instrumentsPSM: Poste de Sécurité Microbiologique

Hotte à flux laminaire


Hotte à flux laminaire : Manipulation du matériel animal

ou végétal sous conditions stériles


PSM: Poste de Sécurité Microbiologique

PSM: Poste de Sécurité Microbiologique

Ne pas introduire trop d'objets (perturbe le flux et la sécurité)

Ne pas introduire d'objet poussiéreux (colmate les filtres)

Ne pas effectuer de mouvements rapides à l'intérieur de l'enceinte stérile

Ne pas tousser, ni éternuer en direction de la zone stérile

Procéder à la désinfection alors qu'elle est toujours en marche

L'emploi de source de chaleur dans l'enceinte est interdite

Il est interdit d'introduire la tête dans la zone stérile



Micropipette Eppendorf Boîtes de pétri + Flacons de culture

Plaques MultipuitsMicropipette Eppendorf


Incubateur: Matériel animalChambre de culture: Matériel végétal


Observation par microscope photonique (optique)

Contaminations

Contaminants biologiques

Bactéries

Levures/moisissures

Virus

Mycoplasmes

Contaminants chimiques

Endotoxines

Qualité du plastique

Reste de détergent

Trace d’aluminium

Résidus désinfectants

Contamination croisée

Autres cellules

Techniques Aseptiques pour la culture cellulaire

Se laver les mains avant après.

Port de gants et blouse

Cheveux attachés

Nettoyage du plan de travail (Ethanol 70%,

détergent désinfectant )

Tout ce qui est en contact avec la culture doit être

stérile (flasques, pipettes, tubes…)

Nettoyer le matériel (mettre sous la hotte)

Merci de votre attention

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