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transporte de ácidos biliares. La monocapa de hepatocitos
se sitúa entre dos capas de MEC tradicionalmente
colágeno o Matrigel (Figura 3). En estas condiciones los
hepatocitos mantienen por periodos relativamente
prolongados funciones hepáticas clave tales como la
síntesis y secreción de albumina, la capacidad para el
metabolismo y transporte de fármacos, la secreción de
urea, la morfología poligonal similar a las células in vivo, funcionalidad hepática que también disminuye con el
etc. (8,9, 21). Hay que destacar que la mayor ventaja de
este modelo es el mantenimiento de la polarización de la
Uniones estrechas
Canalículo? biliar?
y?microvillis
Figura 3. Hepatocitos cultivados en doble capa de colágeno. La monocapa de hepatocitos se sitúa entre dos capas de MEC
tradicionalmente colágeno o Matrigel. Recuperan la polaridad, la formación de canalículos biliares y el transporte de ácidos biliares.
4. MODELOS CELULARES ALTERNATIVOS A
LOS HEPATOCITOS HUMANOS
4.1. Líneas celulares de hepatoma humano
Se han utilizado varias líneas celulares derivadas de
tejido hepático humano tumoral (HepG2, Hep3B, Huh7,
Fa2N4, HepaRG) para estudios de hepatotoxicidad. Una
importante limitación de estas líneas celulares es que
muestran, en general, una expresión muy limitada o
inexistente de las isoenzimas relevantes para el
metabolismo de fármacos en comparación con los
hepatocitos y con el hígado humano. Aunque se utilizan
ampliamente, su origen tumoral y su pertenencia a un solo
genotipo, limita su representación de la amplia variación
de la población humana. En cambio, presentan ventajas
destacables (estabilidad fenotípica, reproducibilidad,
elevada disponibilidad y fácil manejo) en comparación con
los hepatocitos humanos que las hace atractivas para
cribado de fármacos (22,23). Las líneas celulares más
relevantes para estudios de toxicidad son HepG2 y
HepaRG (22,23).
La línea de hepatoma humano HepG2 es la más
utilizada y quizá por ello la mejor caracterizada
funcionalmente. Se dispone de información muy
exhaustiva sobre los efectos de un elevado número de
compuestos (hepatotoxinas modelo, fármacos, compuestos
@Real Academia Nacional de Farmacia. Spain
membrana de los hepatocitos durante varios días de
cultivo, con los dominios basolateral (sinusoidal) y apical
(canalicular) que realizan respectivamente la captación y
excreción de ácidos biliares funcionales, de tal modo que
reproducen la secreción biliar in vivo (19). A pesar de
todo, estudios genómicos y proteómicos indican la
inestabilidad de la expresión de genes responsables de la
tiempo de cultivo (21).
colageno
Hepatocitos
colageno
canaliculo
químicos) sobre muchos parámetros indicativos de
toxicidad celular (viabilidad, integridad de la membrana,
proliferación celular, niveles de ATP, estrés oxidativo,
potencial de membrana mitocondrial, etc.) utilizando
diferentes tecnologías (ensayos convencionales de
toxicidad, metabolómica, transcriptómica y análisis de
imagen de alto contenido) (24-29). Sin embargo, las
predicciones de hepatotoxicidad basadas en estudios con
células HepG2 son con frecuencia imprecisas ya que sub-
estiman el efecto de metabolitos reactivos que in vivo se
producen por bioactivación o sobre-estiman el efecto de
fármacos con metabolismo rápido in vivo. Se han descrito
ciertas mejoras de la funcionalidad de estas células
utilizando diferentes tipos de cultivos 3D
(microencapsulacion, esferoides o sistemas microfluidicos)
(15, 30,31).
Las células HepaRG se consideran actualmente el
hepatoma humano más prometedor para estudios de
hepatotoxicidad in vitro (22,23, 26, 32). Son células que en
estado proliferativo no expresan el fenotipo hepático pero
muestran marcadores de células progenitoras hepáticas
bipotentes y son capaces de diferenciarse en condiciones
adecuadas a hepatocitos o colangiocitos (33). Cuando, tras
varias semanas en cultivo, alcanzan la confluencia, se
puede inducir la diferenciación a hepatocitos en presencia
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