1. Métabolites essentiels:
* Acides amino: Ce sont les éléments constitutifs des protéines et sont essentiels à la croissance et à la fonction cellulaires. Les exemples incluent la glutamine, l'asparagine et l'arginine.
* glucose: La principale source d'énergie pour la plupart des cellules. Il est métabolisé par la glycolyse et le cycle de l'acide citrique pour produire de l'ATP.
* lactate: Un sous-produit du métabolisme du glucose, en particulier dans des conditions anaérobies.
* nucléotides: Blocons constitutifs de l'ADN et de l'ARN. Les exemples incluent l'adénine, la guanine, la cytosine et la thymine.
* vitamines: Composés organiques essentiels qui ne peuvent pas être synthétisés par le corps et doivent être obtenus à partir du régime.
* minéraux: Éléments inorganiques nécessaires à divers processus cellulaires. Les exemples incluent le calcium, le potassium et le magnésium.
2. Métabolites secondaires:
* Facteurs de croissance: Protéines ou peptides qui stimulent la prolifération et la différenciation cellulaire. Les exemples incluent le facteur de croissance épidermique (EGF), le facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGF) et le facteur de croissance des fibroblastes (FGF).
* cytokines: De petites protéines qui agissent comme des molécules de signalisation entre les cellules. Ils régulent les réponses immunitaires, l'inflammation et la croissance cellulaire.
* anticorps: Les protéines produites par les lymphocytes B qui se lient spécifiquement aux antigènes, fournissant l'immunité contre les agents pathogènes.
* hormones: Messagers chimiques qui régulent divers processus physiologiques.
* enzymes: Catalyseurs biologiques qui accélèrent les réactions chimiques dans les cellules.
3. Déchets:
* ammoniac: Un sous-produit du métabolisme des acides aminés, qui est toxique pour les cellules à des concentrations élevées.
* Dioxyde de carbone: Un déchet de la respiration cellulaire.
* urée: Un déchet azoté excrété par les reins.
* acide lactique: Un sous-produit de la glycolyse anaérobie.
* peroxyde d'hydrogène: Une espèce réactive de l'oxygène (ROS) qui peut endommager les cellules.
Facteurs affectant la production de métabolites:
* Type de cellule: Différents types de cellules produisent différents métabolites.
* Conditions de culture: Des facteurs tels que la composition moyenne, la température, le pH et les niveaux d'oxygène peuvent influencer la production de métabolites.
* densité cellulaire: À mesure que la densité cellulaire augmente, la production de métabolites peut changer en raison de la concurrence des ressources.
Analyse des métabolites:
L'analyse des métabolites dans la culture cellulaire peut fournir des informations précieuses sur la santé des cellules, la croissance et le métabolisme. Techniques comme Spectrométrie de masse (MS) et résonance magnétique nucléaire (RMN) sont couramment utilisés pour identifier et quantifier les métabolites.
Applications de l'analyse des métabolites:
* Surveillance de la santé et de la croissance des cellules: Les changements dans les niveaux de métabolites peuvent indiquer des problèmes de culture cellulaire.
* Optimisation des conditions de culture: En analysant les métabolites, il est possible d'optimiser les conditions de culture pour des types de cellules spécifiques.
* Découverte et développement de médicaments: L'analyse des métabolites peut être utilisée pour identifier les cibles de médicament potentielles et évaluer les effets des médicaments sur le métabolisme cellulaire.
* Bioprocessement et bio-fabrication: La compréhension de la production de métabolites est cruciale pour optimiser la conception et l'efficacité du processus du bioréacteur.
Dans l'ensemble, les métabolites produits par les cultures de cellules animales fournissent une fenêtre précieuse sur les processus biochimiques complexes qui se déroulent dans les cellules. L'analyse de ces métabolites a de nombreuses applications dans la recherche, la découverte de médicaments et la bioprocédage.
