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Tabla 2. Modelos celulares de aplicación al estudio de hepatotoxicidad inducida por fármacos

Modelo Principales aplicaciones

Hepatocitos cultivados en monocapa. Los hepatocitos primarios, y en concreto los de origen humano,
son considerados como el modelo celular que reproduce mejor la
fisiología y funcionalidad del hígado humano (gold standard). Se
trata de un modelo muy utilizado para el cribado de compuestos
hepatotóxicos, el estudio de mecanismos de toxicidad y de
efectos de los fármacos sobre funciones hepáticas específicas,
ensayos de unión covalente y de generación de metabolitos
reactivos. También se aplican para el análisis del perfil
metabólico de fármacos y de interacciones fármaco-fármaco.

Hepatocitos cultivados en sándwich Este sistema de cultivo mejora la supervivencia de los hepatocitos
(entre dos capas de colágeno u otros componentes en cultivo y la expresión de diversas funciones hepáticas, y entre
de la matriz extracelular). ellas, el transporte de moléculas a través de las membranas del
hepatocito. Este modelo celular es particularmente útil para
estudiar el transporte hepatobiliar de fármacos, la hepatotoxicidad
inducida por compuestos colestásicos y los efectos de fármacos
sobre transportadores hepáticos clave (BSEP, NTCP).

Cultivos 3D organotípicos. Los sistemas 3D de cultivo tratan de reproducir el entorno
fisiológico y la organización celular del hígado in vivo. Los
hepatocitos pueden ser cultivados durante periodos prolongados
(varias semanas), lo que posibilita los estudios a largo plazo
(toxicidad crónica). Los sistemas de co-cultivo permiten evaluar
la toxicidad sobre diferentes tipos de células hepáticas y la
contribución de células no parenquimatosas al daño hepatotóxico
de naturaleza idiosincrásica (liberación de señales inflamatorias,
papel de células Kupffer, etc.).

Líneas celulares de hepatoma Su elevada disponibilidad, fácil manejo, bajo coste y estabilidad
(HepG2, HepaRG)s. fenotípica convierten a estas células en las más utilizadas para los
estudios in vitro de hepatotoxicidad durante el desarrollo de
nuevos fármacos (screening de largas series de compuestos). Su
uso combinado con aproximaciones multiparámetricas
(transcriptómicas, metabolómicas y HCS) ha permitido el
desarrollo de ensayos para identificar/clasificar compuestos que
inducen hepatotoxicidad a través de diferentes mecanismos.

Líneas celulares hepáticas manipuladas Mediante el uso de vectores virales se obtienen células que
(expresión de enzimas CYP y de fase II). expresan de forma estable o transitoria un enzima o varios
enzimas implicados en la biotransformación de fármacos. Las
aplicaciones potenciales de estas células son la identificación de
los enzimas responsables del metabolismo de fármacos y de la
generación de metabolitos reactivos, el cribado de moléculas
bioactivables, el análisis del papel del metabolismo en la
hepatotoxicidad idiosincrática y la identificación de perfiles
metabólicos con mayor riesgo de hepatotoxicidad.

Hepatocitos derivados de células iPSC Las células con fenotipo hepático (hepatocyte-like cells)
(modelos personalizados). diferenciadas a partir de células iPSC se presentan como una
alternativa ideal para obtener “hepatocitos” in vitro con las
características individuales (fenotipo) del donante del que han
sido obtenidas. Su uso permitiría analizar el efecto de
polimorfismos genéticos y otros factores individuales sobre el
riesgo/susceptibilidad a determinados grupos de fármacos.
Además la obtención de estas células a partir de individuos que
han sufrido episodios de hepatotoxicidad permitiría estudiar sobre
células del propio paciente los efectos del fármaco responsable
del episodio tóxico.

4.2. Aproximaciones experimentales en el número de células, viabilidad, integridad de la
membrana o depleción de moléculas críticas. Estos tests
Otro aspecto clave en las evaluaciones de toxicidad son muestran una baja sensibilidad para identificar moléculas
los procedimientos o tests utilizados para identificar el hepatotóxicas debido, entre otras razones, a que solo
daño inducido por el fármaco. Los ensayos citotoxicidad detectan eventos que ocurren en las últimas etapas de la
convencionales están basados en la medida de parámetros citotoxicidad, cercanas a la muerte celular (5). La
o marcadores individuales que informan sobre alteraciones

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