Agenți crioprotectori

by Mihaela Marinescu
« Back to Glossary Index

Criobiologie | Chimie aplicată | Tehnologie de laborator

Agenții crioprotectori sunt substanțe chimice care protejează celulele împotriva leziunilor produse de congelare, prin prevenirea formării cristalelor de gheață și prin stabilizarea membranelor. Se împart în agenți permeanți, care traversează membrana celulară și înlocuiesc apa intracelulară, precum dimetilsulfoxidul, etilenglicolul, propanediolul și glicerolul, și agenți nepermeanți, care acționează extracelular prin efect osmotic, precum zaharoza, trehaloza și polimerii macromoleculari. Protocoalele de vitrificare utilizează combinații ale ambelor categorii.

Mecanismul biologic

  • Agenții permeanți înlocuiesc treptat apa intracelulară, reducând cantitatea de apă disponibilă pentru cristalizare și crescând vâscozitatea citoplasmei
  • Agenții nepermeanți creează un gradient osmotic care extrage apă din celulă înainte de răcire, contribuind la deshidratarea controlată
  • Expunerea în etape, cu concentrații crescânde, previne colapsul osmotic brusc; la dezghețare, procesul se inversează prin diluții succesive pentru a evita edemul celular
  • Toxicitatea crioprotectorilor este dependentă de concentrație, temperatură și durata expunerii, ceea ce impune protocoale cu timpi precis controlați

Contexte clinice relevante

  • Concentrațiile utilizate în vitrificare sunt de câteva ori mai mari decât în congelarea lentă, ceea ce face controlul timpului de expunere critic pentru viabilitatea celulară
  • Reziduurile de crioprotectori sunt îndepărtate prin spălări succesive la dezghețare, înainte de fertilizare sau transfer
  • Dimetilsulfoxidul este evitat în unele protocoale din cauza toxicității relative mai mari, fiind înlocuit cu combinații de etilenglicol și propanediol
  • Cercetarea actuală explorează crioprotectori de origine biologică, precum proteinele antigel din organisme adaptate la frig, cu scopul de a reduce toxicitatea protocoalelor
« Back to Glossary Index
-
00:00
00:00
Update Required Flash plugin
-
00:00
00:00