PL235678B1 - Optimized culture medium for neuron cultures, particularly for the primary cortical and thalamic neuron cultures - Google Patents

Optimized culture medium for neuron cultures, particularly for the primary cortical and thalamic neuron cultures Download PDF

Info

Publication number
PL235678B1
PL235678B1 PL422747A PL42274717A PL235678B1 PL 235678 B1 PL235678 B1 PL 235678B1 PL 422747 A PL422747 A PL 422747A PL 42274717 A PL42274717 A PL 42274717A PL 235678 B1 PL235678 B1 PL 235678B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
medium
optimized
cortical
glucose
hydrochloride
Prior art date
Application number
PL422747A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL422747A1 (en
Inventor
Kamil KOZIŃSKI
Kamil Koziński
Andrzej Nagalski
Lski An Drzej Naga
Marta Wiśniewska
Original Assignee
Univ Warszawski
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Warszawski filed Critical Univ Warszawski
Priority to PL422747A priority Critical patent/PL235678B1/en
Publication of PL422747A1 publication Critical patent/PL422747A1/en
Publication of PL235678B1 publication Critical patent/PL235678B1/en

Links

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest zoptymalizowana pożywka do hodowli neuronów, korzystnie pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych, która zawiera mleczan w stężeniu od około 125 uM do około 6 mM, a glukozę w stężeniu od około 3,0 do około 12,5 mM. Zgłoszenie obejmuje też zastosowanie pożywki do prowadzenia hodowli neuronów i sposób hodowli neuronów wykorzystujący zoptymalizowaną pożywkę do hodowli neuronów.The subject of the application is an optimized medium for growing neurons, preferably primary cortical and thalamic neurons, which contains lactate at a concentration of about 125 µM to about 6 mM and glucose at a concentration of about 3.0 to about 12.5 mM. The application also includes the use of a neuron culture medium and a method for growing neurons using an optimized neuron culture medium.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

DZIEDZINA TECHNIKITECHNICAL FIELD

Wynalazek dotyczy zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych, jej zastosowania do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych oraz sposobu hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych wykorzystującego zoptymalizowaną pożywkę do hodowli neuronów według wynalazku.The invention relates to an optimized medium for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons, its use for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons, and a method of culturing primary cortical and thalamic neurons using the optimized neuronal culture medium of the invention.

STAN TECHNIKISTATE OF THE ART

Znane są komercyjnie dostępne pożywki do hodowli neuronów. Dostępne pożywki przeznaczone są zarówno do hodowli komórek pre- jak i post-natalnych, w tym neuronów pochodzących z hipokampa czy kory, oraz innych rejonów mózgu w tym następujące wymienione z nazwy handlowej: Neurobasal® (Thermo Scientific), NbActiv4 (BrainBits), Primary Neuron Growth Medium (PNGM, Lonza), BrainPhys™ Neuronal Basal Medium (Stemcell) i NeuroCult™ Neuronal Basal Medium (Stemcell).Commercially available media for the cultivation of neurons are known. The available media is intended both for the cultivation of pre- and post-natal cells, including neurons derived from the hippocampus or cortex, and other regions of the brain, including the following mentioned by the trade name: Neurobasal® (Thermo Scientific), NbActiv4 (BrainBits), Primary Neuron Growth Medium (PNGM, Lonza), BrainPhys ™ Neuronal Basal Medium (Stemcell) and NeuroCult ™ Neuronal Basal Medium (Stemcell).

Neurobasal® [Brewer et al., 1993] jest to pożywka powstała na bazie pożywki DMEM przeznaczonej do szybko dzielących się komórek (w tym pochodzenia nowotworowego oraz linii komórkowych unieśmiertelnionych in vitro), nie dziwi więc, że medium to nie jest optymalne dla przeżycia i różnicowania neuronów. Obecnie znakomita większość naukowców na całym świecie prowadzi hodowle neuronów w pożywce Neurobasal (Thermo Scientific), która od wielu lat jest traktowana jako tzw. „złoty standard”. Jednak Neurobasal nie jest pożywką optymalną do prowadzenia hodowli neuronów, gdyż wykazano jej ekscytotoksyczne działanie na neurony w hodowlach pierwotnych [Hogins et al., 2011; Maggioni et al., 2015], które polega na patologicznym procesie, w którym neurony są uszkadzane i zabijane przez glutaminian i podobne związki chemiczne. Dodatkowo wysokie stężenie glukozy w pożywce wywołuje toksyczny efekt na neurony w hodowlach pierwotnych [Russell et al., 2002; Peng et al., 2016]. Zachodzi więc potrzeba stworzenia nowej pożywki o optymalnym składzie, pozwalającej na efektywne prowadzenie hodowli pierwotnej neuronów w warunkach fizjologicznych, nie wywołujących negatywnego efektu ekscytoksycznego i glukotoksycznego.Neurobasal® [Brewer et al., 1993] is a medium based on DMEM medium intended for rapidly dividing cells (including cancer origin and cell lines immortalized in vitro), so it is not surprising that this medium is not optimal for survival and neuronal differentiation. Currently, the vast majority of scientists around the world cultivate neurons in the Neurobasal (Thermo Scientific) medium, which for many years has been treated as the so-called The "gold standard". However, Neurobasal is not an optimal medium for the cultivation of neurons as it has been shown to have excitotoxic effects on neurons in primary cultures [Hogins et al., 2011; Maggioni et al., 2015], which involves a pathological process in which neurons are damaged and killed by glutamate and similar chemicals. In addition, high glucose concentration in the medium causes a toxic effect on neurons in primary cultures [Russell et al., 2002; Peng et al., 2016]. Therefore, there is a need to create a new medium with an optimal composition that would allow for effective primary cultivation of neurons under physiological conditions that do not cause negative excitoxic and glucotoxic effects.

Znaną pożywką wykorzystywaną do hodowli neuronów jest NbActiv4 (BrainBits). Pożywka NbActiv4 (BrainBits) jest modyfikacją kompozycji medium Neurobasal (Thermo Scientific). Pożywka względem Neurobasal jest dodatkowo uzupełniona o cholesterol, kreatynę i estrogen. Modyfikacja ta zwiększa gęstość synaps neuronalnych i ilość receptorów neurotransmiterów w hodowanych neuronach, co zwiększa ilość rejestrowanych potencjałów iglicowych. Pożywka ta ma następujące wady: opiera się na formulacji pożywki Neurobasal i nadal zawiera m.in. niefizjologiczną ilość glukozy (patrz https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC239354).A known medium for the cultivation of neurons is NbActiv4 (BrainBits). NbActiv4 medium (BrainBits) is a modification of the medium Neurobasal (Thermo Scientific) composition. The nutrient solution for Neurobasal is additionally supplemented with cholesterol, creatine and estrogen. This modification increases the density of neuronal synapses and the number of neurotransmitter receptors in cultured neurons, which increases the number of spike potentials recorded. This medium has the following disadvantages: it is based on the formulation of the Neurobasal medium and still contains i.a. non-physiological amount of glucose (see https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC239354).

Innymi znanymi pożywkami do hodowli neuronów są NeuroCult™ Neuronal Basal Medium (StemCell) oraz BrainPhys™ Neuronal Medium (StemCell) (patrz http://www.pnas.org/con- tent/112/20/E2725.long). Pożywka BrainPhys składem przypomina płyn mózgowo-rdzeniowy. Ma m.in. obniżoną zawartości glukozy do wartości 2,5 mM. Pożywki NeuroCult oraz BrainPhys mają następujące wady: najważniejszą z nich jest to, że hodowla pierwotna neuronów wymaga zastosowania dwóch rodzajów pożywek - jednej do założenia hodowli (NeuroCult, która jest pożywką z wysokim, toksycznym stężeniu glukozy) i drugiej BrainPhys do utrzymania hodowli przez okres dłuższy niż 5 dni.Other known neuronal culture media are NeuroCult ™ Neuronal Basal Medium (StemCell) and BrainPhys ™ Neuronal Medium (StemCell) (see http://www.pnas.org/conent / 112/20 / E2725.long). The composition of BrainPhys is similar to the cerebrospinal fluid. Has, among others reduced glucose content to a value of 2.5 mM. The NeuroCult and BrainPhys media have the following disadvantages: the most important of which is that primary neuronal culture requires two types of media - one to establish a culture (NeuroCult, which is a high toxic glucose concentration medium) and the other BrainPhys to maintain the culture for a longer period than 5 days.

UJAWNIENIE WYNALAZKUDISCLOSURE OF THE INVENTION

W świetle opisanego stanu techniki celem niniejszego wynalazku jest przezwyciężenie wskazanych niedogodności i dostarczenie nowej zoptymalizowanej pożywki do hodowli neuronów, szczególnie pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych oraz jej zastosowania do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych oraz sposobu hodowli z jej wykorzystaniem.In view of the described prior art, the object of the present invention is to overcome the indicated disadvantages and to provide a new optimized medium for the cultivation of neurons, especially primary cortical and thalamic neurons, and its use for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons and a culture method using it.

Istota niniejszego wynalazku opiera się więc na nieoczekiwanym stwierdzeniu, że dodanie do pożywki odpowiedniej dla hodowli neuronów mleczanu w stężeniu od około 125 μM do około 6 mM, korzystnie około 125 μM, wraz z obniżeniem stężenia glukozy do stężeń w zakresie od około 3,0 do około 12,5 mM, korzystnie do około 3 mM, prowadzi do uzyskania zoptymalizowanej pożywki do hodowli neuronów, która zapewnia fizjologiczne warunki utrzymania hodowli neuronów, szczególnie neuronów pierwotnych korowych i wzgórzowych, oraz zwiększa ich żywotności w stosunku do dotychczasowych rozwiązań opierających się na wysokiej koncentracji glukozy.The essence of the present invention is thus based on the unexpected finding that adding lactate to the medium suitable for the culture of neurons at a concentration of about 125 μM to about 6 mM, preferably about 125 μM, while lowering the glucose concentration to concentrations in the range of about 3.0 to about 12.5 mM, preferably up to about 3 mM, leads to an optimized neuron culture medium that provides the physiological conditions for maintaining the culture of neurons, especially primary cortical and thalamic neurons, and increases their viability compared to current high concentration solutions glucose.

Nieoczekiwanie okazało się, że dodając mleczan do pożywek odpowiednich do hodowli neuronów w stężeniu od około 125 μM do około 6 mM z jednoczesnym obniżeniem stężenia glukozy do stężenia od około 3,0 do około 12,5 mM, czyli w zakresach stężeń wskazanych dla zoptymalizowanejUnexpectedly, it turned out that by adding lactate to the media suitable for the cultivation of neurons at a concentration of about 125 μM to about 6 mM while lowering the glucose concentration to a concentration of about 3.0 to about 12.5 mM, i.e. in the concentration ranges indicated for the optimized

PL 235 678 B1 pożywki według wynalazku obserwuje się efekt synergistyczny (patrz Fig. 9) współdziałania tych dwóch czynników, nieobserwowany dla działania po dodaniu samego mleczanu czy jedynie obniżenia stężenia glukozy. Taki synergistyczny efekt współdziałania mleczanu i glukozy w określonych zakresach ich stężeń nie był znany ani sugerowany w stanie techniki.When using the medium according to the invention, a synergistic effect (see Fig. 9) of the interaction of these two factors is observed, not observed for the action of adding lactate alone or only of lowering the glucose concentration. Such a synergistic effect of lactate and glucose interaction over certain concentration ranges has not been known or suggested in the art.

Jest oczywiste, że zoptymalizowana pożywka dla hodowli neuronów zawiera inne składniki pożywki w stężeniach umożliwiających wzrost i rozwój neuronów w tym białka, aminokwasy, lipidy, w szczególności tłuszcze, woski, sterole (w tym cholesterol), rozpuszczalne w tłuszczach witaminy (A, D, E, K), monoacyloglicerole, diacyloglicerole, fosfolipidy, cukry, witaminy, mikroelementy i makroelementy, ponadto może korzystnie zawierać środki stabilizujące, środki buforujące, środki przeciwbakteryjne, środki przeciwwirusowe, środki przeciwgrzybicze, barwniki, czynniki prożyciowe, aktywatory wzrostu, osmolity itd.It is obvious that the optimized medium for the culture of neurons contains other nutrients in the concentration enabling the growth and development of neurons, including proteins, amino acids, lipids, in particular fats, waxes, sterols (including cholesterol), fat-soluble vitamins (A, D, E, K), monoacylglycerols, diacylglycerols, phospholipids, sugars, vitamins, micronutrients and macronutrients, in addition, it may advantageously contain stabilizing agents, buffering agents, antibacterial agents, antiviral agents, antifungal agents, dyes, vital factors, growth activators, osmolytes, etc.

Inne składniki i środki zoptymalizowanej pożywki dla hodowli neuronów są korzystnie wybrane z glicyny, alaniny, argininy, asparaginy, cysteiny, histydyny, izoleucyny, leucyny, lizyny, metioniny, fenyloalaniny, proliny, seryny, treoniny, tryptofanu, tyrozyny, waliny, kwasu glutaminowego, glutaminy, chlorku choliny, pantotenianu wapnia, kwasu foliowego, amidu niacyny, hydrochlorku pirydoksalu, ryboflawiny, tiaminy, hydrochlorku tiaminy, kwasu asparaginowego, witaminy B12, inozytolu, NaCI, KCI, MgSO4, CuSO4, FeSO4, NaH2PO4, CaCb, Fe(NO3)3x9H2O, MgCb, KCI, NaHCO3, NaCI, NaH2PO4-H2O, ZnSO4-7H2O, HEPES, Na2SeO3, HEPES, biotyny, alfa-tokoferolu, octanu alfa-tokoferolu, witaminy A, albuminy, katalazy, insuliny, dysmutazy nadtlenkowej, transferryny, kortykosteronu, galaktozy, etanolaminy, glutationu, karnityny, kwasu linolowego, kwasu linolenowego, progesteronu, putrescyny, trijodotyroniny, suplementu B-27 (ThermoScientific), suplementu SM1 (StemCell), suplementu IGA1000+NSF-1 (Lonza), pożywki pohodowlanej z astrocytów, czerwieni fenolowej, pirogronianu sodu lub ich mieszanin. Specjalista w dziedzinie jest w stanie ustalić odpowiednie składniki i stężenia tych składników, przykładowo bazując na stężeniach i składnikach występujących w znanych obecnie pożywkach dla hodowli neuronów NeuroCult™ Neuronal Basal Medium (StemCell), BrainPhys™ Neuronal Medium (StemCell), Neurobasal (ThermoScientific), PNGM (Lonza), zmieniając odpowiednio stężenie glukozy (w odpowiednim przypadku np. Neurobasal A (Thermo Scientific) lub BrainPhys (StemCell)) i dodając mleczan.The other ingredients and agents of the optimized medium for neuronal culture are preferably selected from glycine, alanine, arginine, asparagine, cysteine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine, valine, glutamic acid, glutamine, choline chloride, calcium pantothenate, folic acid, niacin amide, pyridoxal hydrochloride, riboflavin, thiamine, thiamine hydrochloride, aspartic acid, vitamin B12, inositol, NaCI, KCI, MgSO4, CuSO4, FeSO4, NaH2PO4, CaCb, Fe (NO3) 3x9H2O, MgCb, KCI, NaHCO3, NaCI, NaH2PO4-H2O, ZnSO4-7H2O, HEPES, Na2SeO3, HEPES, biotin, alpha-tocopherol, alpha-tocopherol acetate, vitamin A, albumin, catalase, insulin, superoxide dismutase, corticosterone transfer , galactose, ethanolamine, glutathione, carnitine, linoleic acid, linolenic acid, progesterone, putrescine, triiodothyronine, B-27 (ThermoScientific) supplement, SM1 (StemCell) supplement, IGA1000 + NSF-1 (Lonza) supplement, nutrients post-culture from astrocytes, phenol red, sodium pyruvate or mixtures thereof. A person skilled in the art is able to determine the appropriate components and concentrations of these components, for example based on the concentrations and components present in the currently known neuronal culture media NeuroCult ™ Neuronal Basal Medium (StemCell), BrainPhys ™ Neuronal Medium (StemCell), Neurobasal (ThermoScientific), PNGM (Lonza) by adjusting the glucose concentration as appropriate (eg Neurobasal A (Thermo Scientific) or BrainPhys (StemCell) as appropriate) and adding lactate.

Zoptymalizowana pożywka do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych według wynalazku zawiera optymalną dla wzrostu neuronów ilość glukozy w stężeniu tożsamym jak w warunkach występujących naturalnie w mózgu oraz mleczan, który jest wykorzystywany przez komórki nerwowe jako alternatywne źródło energii lub cząsteczka sygnałowa, które działają ze sobą synergistycznie.The optimized medium for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons according to the invention contains the optimal amount of glucose for the growth of neurons at a concentration identical to the conditions occurring naturally in the brain and lactate, which is used by nerve cells as an alternative energy source or signaling molecule, which act synergistically with each other. .

Zoptymalizowana pożywka do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych według wynalazku zwiększa przeżywalność neuronów w stosunku do dotychczasowych znanych rozwiązań przez co pozwala na efektywne prowadzenie hodowli neuronów. Zoptymalizowana pożywka do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych według wynalazku umożliwia prowadzenie hodowli pierwotnych i eksperymentów na neuronach w warunkach zbliżonych do fizjologicznych. Zapewnienie fizjologicznych warunków utrzymania hodowli neuronów pierwotnych oraz zwiększenia ich żywotności w stosunku do dotychczasowych rozwiązań opierających się na wysokiej koncentracji glukozy w pożywkach, zapobiega efektowi ubocznemu występującemu przy wykorzystaniu do hodowli znanych w stanie techniki pożywek, którym jest tzw. glukotoksyczność, czyli toksyczne działanie glukozy przy chronicznym narażeniu na wysokie jej stężenie. Dodatkowo, pożywka zawiera niestosowany dotąd w innych rozwiązaniach składnik - mleczan, będący alternatywnym w stosunku do glukozy i pirogronianu źródłem energii dla neuronów lub cząsteczką sygnałową. Znane pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych, nie zawierają w swoim składzie mleczanu.The optimized medium for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons according to the invention increases the survival of neurons in relation to the previous known solutions, which allows for efficient cultivation of neurons. The optimized medium for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons according to the invention makes it possible to carry out primary cultures and experiments on neurons under near-physiological conditions. Providing the physiological conditions for maintaining the primary neuron culture and increasing their viability in relation to the existing solutions based on high glucose concentration in the media, prevents the side effect occurring when using the media known in the art for culture, i.e. glucotoxicity, i.e. the toxic effect of glucose after chronic exposure to its high concentration. In addition, the medium contains a component that has not been used so far in other solutions - lactate, which is an alternative to glucose and pyruvate energy source for neurons or a signaling molecule. Known media for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons do not contain lactate.

Wynalazek dotyczy więc zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych zarówno w etapie zakładania hodowli pierwotnej neuronów korowych lub wzgórzowych jak i w etapie utrzymywania hodowli pierwotnej neuronów korowych lub wzgórzowych, która zawiera mleczan w stężeniu od 125 μΜ do 6 mM, glukozę w stężeniu od 3,0 do 12,5 mM.The invention therefore relates to an optimized medium for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons both in the stage of establishing the primary culture of cortical or thalamic neurons and in the stage of maintaining the primary culture of cortical or thalamic neurons, which contains lactate in a concentration from 125 μΜ to 6 mM, glucose in a concentration from 3 0 to 12.5 mM.

W korzystnej zoptymalizowanej pożywce do hodowli neuronów mleczan jest w postaci mleczanu sodu a glukoza jest w postaci D-glukozy.In a preferred optimized neuronal culture medium, the lactate is in the form of sodium lactate and the glucose is in the form of D-glucose.

Korzystna zoptymalizowana pożywka do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych zawiera mleczan sodu w stężeniu 125 μM, D-glukozę w stężeniu 3 mM.A preferred optimized medium for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons contains sodium lactate at a concentration of 125 µM, D-glucose at a concentration of 3 mM.

Korzystna zoptymalizowana pożywka do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych ponadto zawiera składniki wybrane z glicyny, alaniny, argininy, asparaginy, cysteiny, histydyny,A preferred optimized medium for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons further comprises components selected from glycine, alanine, arginine, asparagine, cysteine, histidine,

PL 235 678 B1 izoleucyny, leucyny, lizyny, metioniny, fenyloalaniny, proliny, seryny, treoniny, tryptofanu, tyrozyny, waliny, kwasu glutaminowego, glutaminy, chlorku choliny, pantotenianu wapnia, kwasu foliowego, amidu niacyny, hydrochlorku pirydoksalu, ryboflawiny, tiaminy, hydrochlorku tiaminy, kwasu asparaginowego, witaminy B12, inozytolu, NaCI, KCI, MgSO4, CuSO4, FeSO4, NaH2PO4, CaCb, Fe(NO3)3x9H2O, MgCb, KCI, NaHCO3, NaCI, NaH2PO4-H2O, ZnSO4-7H2O, Na2SeO3, HEPES, biotyny, alfa-tokoferolu, octanu alfa-tokoferolu, witaminy A, albuminy, katalazy, insuliny, dysmutazy nadtlenkowej, transferryny, kortykosteronu, galaktozy, etanolaminy, glutationu, karnityny, kwasu linolowego, kwasu linolenowego, progesteronu, putrescyny, trijodotyroniny, czerwieni fenolowej, pirogronianu sodu lub ich mieszanin.Isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine, valine, glutamic acid, glutamine, choline chloride, calcium pantothenate, folic acid, niacin amide, pyridoxal hydrochloride, thiamin, riboflavin thiamine hydrochloride, aspartic acid, vitamin B12, inositol, NaCI, KCI, MgSO4, CuSO4, FeSO4, NaH2PO4, CaCb, Fe (NO3) 3x9H2O, MgCb, KCI, NaHCO3, NaCI, NaH2PO4-H2O, ZnSO4-7SeO3, NaH2PO4-H2O, ZnSO4-7SH2O, NaH2PO4 , biotin, alpha-tocopherol, alpha-tocopherol acetate, vitamin A, albumin, catalase, insulin, superoxide dismutase, transferrin, corticosterone, galactose, ethanolamine, glutathione, carnitine, linoleic acid, linolenic acid, progesterone, putrescine, triiodothyronine, phenol red , sodium pyruvate or mixtures thereof.

Korzystna zoptymalizowana pożywka do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych zawiera glicynę 0,4 mM; L-alaninę 0,02247191 mM; hydrochlorek L-argininy 0,39810428 mM; L-asparaginę 0,0055333334 mM; L-cysteinę 0,2603306 mM; hydrochlorek L-histydyny 0,2 mM; L-izoleucynę 0,8015267 mM; L-leucynę 0,8015267 mM; hydrochlorek L-lizyny 0,7978142 mM; L-metioninę 0,20134228 mM; L-fenyloalaninę 0,4 mM; L-prolinę 0,06747826 mM; L-serynę 0,4 mM; L-treoninę 0,7983193 mM; L-tryptofan 0,078431375 mM; L-tyrozynę 0,39779004 mM; L-walinę 0,8034188 mM; kwas glutaminowy 0,0125 mM; L-glutaminę 2,0 mM; chlorek choliny 0,028571429 mM; pantotenian wapnia 0,008385744 mM; kwas foliowy 0,009070295 mM; amid niacyny 0,032786883 mM; hydrochlorek pirydoksalu 0,019607844 mM; ryboflawinę 0,0010638298 mM; hydrochlorek tiaminy 0,011869436 mM; witamina B12 5,0184503E-6 mM; inozytol 0,04 mM; CaCI2 1,8018018 mM; Fe(NOs)sx9H2O 2,4752476E-4 mM; MgCb 0,8136842 mM; KCI 5,3333335 mM; NaHCOs 26,190475 mM; NaCI 51,724136 mM; NaH2PO4-H2O 0,9057971 mM; ZnSO4-7H2O 6.736111E-4 mM; D-glukozę 3,125 mM; HEPES 10,92437 mM; czerwień fenolową 0,021519661 mM; pirogronian sodu 0,22727273 mM; mleczan sodu 0,125 mM.A preferred optimized medium for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons comprises glycine 0.4 mM; L-alanine 0.02247191 mM; L-arginine hydrochloride 0.39810428 mM; L-asparagine 0.0055333334 mM; L-cysteine 0.2603306 mM; 0.2 mM L-histidine hydrochloride; L-isoleucine 0.8015267 mM; L-leucine 0.8015267 mM; L-lysine hydrochloride 0.7978142 mM; L-methionine 0.20134228 mM; 0.4 mM L-phenylalanine; L-proline 0.06747826 mM; 0.4 mM L-serine; L-threonine 0.7983193 mM; L-tryptophan 0.078431375 mM; L-tyrosine, 0.39779004 mM; L-valine 0.8034188 mM; glutamic acid 0.0125 mM; L-glutamine 2.0 mM; choline chloride 0.028571429 mM; calcium pantothenate 0.008385744 mM; folic acid 0.009070295 mM; niacin amide 0.032786883 mM; pyridoxal hydrochloride 0.019607844 mM; riboflavin 0.0010638298 mM; thiamine hydrochloride 0.011869436 mM; vitamin B12 5.0184503E-6 mM; inositol 0.04 mM; CaCl2 1.8018018 mM; Fe (NOs) sx9H2O 2.4752476E-4 mM; MgCl2 0.8136842 mM; KCI 5.3333335 mM; NaHCOs 26,190,475 mM; NaCl 51.724136 mM; NaH2PO4-H2O 0.9057971 mM; ZnSO4-7H2O 6.736111E-4mM; D-glucose 3.125 mM; HEPES 10.92437 mM; phenol red 0.021519661 mM; sodium pyruvate 0.22727273 mM; sodium lactate 0.125 mM.

Zoptymalizowana pożywka jest korzystnie uzupełniona pożywką pohodowlaną z astrocytów lub suplementem niesurowiczym, przykładowo wybranym z suplementu B-27 (ThermoScientific), suplementu SM1 (StemCell), suplementu IGA-1000+NSF-1 (Lonza).The optimized medium is preferably supplemented with astrocyte culture medium or a non-serum supplement, for example selected from the B-27 supplement (ThermoScientific), SM1 supplement (StemCell), IGA-1000 + NSF-1 supplement (Lonza).

Wynalazek dotyczy również zastosowania zoptymalizowanej pożywki według wynalazku do hodowli pierwotnych neuronów korowych lub wzgórzowych, przy czym zoptymalizowana pożywka zawiera mleczan w stężeniu od 125 μM do 6 mM, glukozę w stężeniu od 3,0 do 12,5 mM, przy czym zoptymalizowaną pożywkę stosuje się zarówno do zakładania hodowli pierwotnej neuronów korowych lub wzgórzowych jak i utrzymywania hodowli pierwotnej neuronów korowych lub wzgórzowych.The invention also relates to the use of an optimized medium according to the invention for the cultivation of primary cortical or thalamic neurons, the optimized medium containing lactate at a concentration of 125 μM to 6 mM, glucose at a concentration of 3.0 to 12.5 mM, wherein the optimized medium is used both for establishing primary culture of cortical or thalamic neurons, and for maintaining primary culture of cortical or thalamic neurons.

W korzystnym zastosowaniu zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych lub wzgórzowych zoptymalizowana pożywka zawiera mleczan sodu w stężeniu 125 μM, D-glukozę w stężeniu 3 mM.In a preferred use of an optimized medium for the cultivation of primary cortical or thalamic neurons, the optimized medium comprises sodium lactate at a concentration of 125 µM, D-glucose at a concentration of 3 mM.

W korzystnym zastosowaniu zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych lub wzgórzowych zoptymalizowana pożywka ponadto zawiera składniki wybrane z glicyny, alaniny, argininy, asparaginy, cysteiny, histydyny, izoleucyny, leucyny, lizyny, metioniny, fenyloalaniny, proliny, seryny, treoniny, tryptofanu, tyrozyny, waliny, kwasu glutaminowego, glutaminy, chlorku choliny, pantotenianu wapnia, kwasu foliowego, amidu niacyny, hydrochlorku pirydoksalu, ryboflawiny, tiaminy, hydrochlorku tiaminy, kwasu asparaginowego, witaminy B12, inozytolu, NaCI, KCI, MgSO4, CuSO4, FeSO4, NaH2PO4, CaCI2, Fe(NO3)3x9H2O, MgCI2, KCI, NaHCO3, NaCI, NaH2PO4-H2O, ZnSO4-7H2O, Na2SeO3, HEPES, biotyny, alfa-tokoferolu, octanu alfa-tokoferolu, witaminy A, albuminy, katalazy, insuliny, dysmutazy nadtlenkowej, transferryny, kortykosteronu, galaktozy, etanolaminy, glutationu, karnityny, kwasu linolowego, kwasu linolenowego, progesteronu, putrescyny, trijodotyroniny, czerwieni fenolowej, pirogronianu sodu lub ich mieszanin.In a preferred use of an optimized medium for the cultivation of primary cortical or thalamic neurons, the optimized medium further comprises components selected from glycine, alanine, arginine, asparagine, cysteine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tyrosine. , valine, glutamic acid, glutamine, choline chloride, calcium pantothenate, folic acid, niacin amide, pyridoxal hydrochloride, riboflavin, thiamine, thiamine hydrochloride, aspartic acid, vitamin B12, inositol, NaCI, KCI, MgSO4, CuSO4, FeSO4, NaH2PO4, NaH2PO4, CaCI2, Fe (NO3) 3x9H2O, MgCI2, KCI, NaHCO3, NaCI, NaH2PO4-H2O, ZnSO4-7H2O, Na2SeO3, HEPES, biotin, alpha-tocopherol, alpha-tocopherol acetate, vitamin A, albumin, catalase, insulin, superoxide dismutase , transferrin, corticosterone, galactose, ethanolamine, glutathione, carnitine, linoleic acid, linolenic acid, progesterone, putrescine, triiodothyronine, phenol red, sos pyruvate many or mixtures thereof.

W korzystnym zastosowaniu zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych lub wzgórzowych zoptymalizowana pożywka zawiera glicynę 0,4 mM; L-alaninę 0,02247191 mM; hydrochlorek L-argininy 0,39810428 mM; L-asparaginę 0,0055333334 mM; L-cysteinę 0,2603306 mM; hydrochlorek L-histydyny 0,2 mM; L-izoleucynę 0,8015267 mM; L-leucynę 0,8015267 mM; hydrochlorek L-lizyny 0,7978142 mM; L-metioninę 0,20134228 mM; L-fenyloalaninę 0,4 mM; L-prolinę 0,06747826 mM; L-serynę 0,4 mM; L-treoninę 0,7983193 mM; L-tryptofan 0,078431375 mM; L-tyrozynę 0,39779004 mM; L-walinę 0,8034188 mM; kwas glutaminowy 0,0125 mM; L-glutaminę 2,0 mM; chlorek choliny 0,028571429 mM; pantotenian wapnia 0,008385744 mM; kwas foliowy 0,009070295 mM; amid niacyny 0,032786883 mM; hydrochlorek pirydoksalu 0,019607844 mM; ryboflawinę 0,0010638298 mM; hydrochlorek tiaminy 0,011869436 mM; witamina B12 5,0184503E-6 mM; inozytol 0,04 mM; CaCl2 1,8018018 mM; Fe(NO3)3x9H2O 2,4752476E-4 mM; MgCb 0,8136842 mM; KCI 5,3333335 mM; NaHCO3 26,190475 mM; NaCI 51,724136 mM; NaH2PO4-H2O 0,9057971 mM; ZnSO4-7H2O 6,736111E-4 mM;In a preferred use of an optimized medium for the cultivation of primary cortical or thalamic neurons, the optimized medium comprises glycine 0.4 mM; L-alanine 0.02247191 mM; L-arginine hydrochloride 0.39810428 mM; L-asparagine 0.0055333334 mM; L-cysteine 0.2603306 mM; 0.2 mM L-histidine hydrochloride; L-isoleucine 0.8015267 mM; L-leucine 0.8015267 mM; L-lysine hydrochloride 0.7978142 mM; L-methionine 0.20134228 mM; 0.4 mM L-phenylalanine; L-proline 0.06747826 mM; 0.4 mM L-serine; L-threonine 0.7983193 mM; L-tryptophan 0.078431375 mM; L-tyrosine, 0.39779004 mM; L-valine 0.8034188 mM; glutamic acid 0.0125 mM; L-glutamine 2.0 mM; choline chloride 0.028571429 mM; calcium pantothenate 0.008385744 mM; folic acid 0.009070295 mM; niacin amide 0.032786883 mM; pyridoxal hydrochloride 0.019607844 mM; riboflavin 0.0010638298 mM; thiamine hydrochloride 0.011869436 mM; vitamin B12 5.0184503E-6 mM; inositol 0.04 mM; CaCl2 1.8018018 mM; Fe (NO3) 3x9H2O 2.4752476E-4 mM; MgCl2 0.8136842 mM; KCI 5.3333335 mM; NaHCO3 26, 190 475 mM; NaCl 51.724136 mM; NaH2PO4-H2O 0.9057971 mM; ZnSO4-7H2O 6.736111E-4mM;

PL 235 678 B1PL 235 678 B1

D-glukozę 3,125 mM; HEPES 10,92437 mM; czerwień fenolową 0,021519661 mM; pirogronian sodu 0,22727273 mM; mleczan sodu 0,125 mM.D-glucose 3.125 mM; HEPES 10.92437 mM; phenol red 0.021519661 mM; sodium pyruvate 0.22727273 mM; sodium lactate 0.125 mM.

W korzystnym zastosowaniu zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych lub wzgórzowych w trakcie hodowli wymieniana jest część objętości pożywki, na której prowadzi się hodowlę na zoptymalizowaną pożywkę jak stosowaną w opisanym zastosowaniu. Korzystniej w zastosowaniu zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych lub wzgórzowych wymiana części objętości zoptymalizowanej pożywki następuje po 34 dobach od dnia startu hodowli, korzystnie etap wymiany zoptymalizowanej pożywki jest wielokrotnie powtarzany co 3-4 doby.In a preferred use of an optimized medium for the cultivation of primary cortical or thalamic neurons, a fraction of the volume of the culture medium is exchanged during cultivation for an optimized medium as used in the application described. More preferably, in the use of an optimized medium for the cultivation of primary cortical or thalamic neurons, the replacement of a part of the volume of the optimized medium occurs after 34 days from the day of culture start, preferably the step of replacing the optimized medium is repeated many times every 3-4 days.

Korzystniej w zastosowaniu zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych lub wzgórzowych zoptymalizowana pożywka wymieniana jest w ilości od około 1/3 do około 2/3 części objętości pożywki z prowadzonej hodowli, korzystniej wymieniana jest połowa objętości pożywki, na której prowadzona jest hodowla na zoptymalizowaną pożywkę jak stosowaną w opisanym zastosowaniu.More preferably, when using an optimized medium for the cultivation of primary cortical or thalamic neurons, the optimized medium is replaced in an amount from about 1/3 to about 2/3 of the volume of the culture medium, more preferably half the volume of the culture medium is replaced with the optimized medium. as used in the application described.

Wynalazek dotyczy również sposobu hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych, który obejmuje etapy, w których:The invention also relates to a method of culturing primary cortical and thalamic neurons, which comprises the steps of:

a) zakłada się hodowlę pierwotną neuronów korowych lub wzgórzowych na zoptymalizowanej pożywce zawierającej mleczan i glukozę,a) a primary culture of cortical or thalamic neurons is assumed on an optimized lactate and glucose-containing medium,

b) utrzymuje się hodowlę pierwotną neuronów korowych lub wzgórzowych na zoptymalizowanej pożywce zawierającej mleczan i glukozę, przy czym zoptymalizowana pożywka stosowana w etapie a) i b) zawiera mleczan w stężeniu od 125 μΜ do 6 mM, glukozę w stężeniu od 3,0 do 12,5 mM.b) the primary culture of cortical or thalamic neurons is maintained on an optimized lactate and glucose-containing medium, where the optimized medium used in step a) and b) contains lactate in a concentration from 125 μΜ to 6 mM, glucose in a concentration from 3.0 to 12, 5 mm.

W korzystnym sposobie hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych zoptymalizowana pożywka stosowana w etapie a) i/lub b) zawiera mleczan sodu w stężeniu 125 μM, D-glukozę w stężeniu 3 mM.In a preferred method of culturing primary cortical and thalamic neurons, the optimized medium used in step a) and / or b) comprises sodium lactate at a concentration of 125 µM, D-glucose at a concentration of 3 mM.

W korzystnym sposobie hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych zoptymalizowana pożywka stosowana w etapie a) i/lub b) ponadto zawiera składniki wybrane z glicyny, alaniny, argininy, asparaginy, cysteiny, histydyny, izoleucyny, leucyny, lizyny, metioniny, fenyloalaniny, proliny, seryny, treoniny, tryptofanu, tyrozyny, waliny, kwasu glutaminowego, glutaminy, chlorku choliny, pantotenianu wapnia, kwasu foliowego, amidu niacyny, hydrochlorku pirydoksalu, ryboflawiny, tiaminy, hydrochlorku tiaminy, kwasu asparaginowego, witaminy B12, inozytolu, NaCI, KCI, MgSO4, CuSO4, FeSO4, NaH2PO4, CaCI2, Fe(NO3)3x9H2O, MgCI2, KCI, NaHCO3, NaCI, NaH2PO4-H2O, ZnSO4-7H2O, Na2SeO3, HEPES, biotyny, alfa-tokoferolu, octanu alfa-tokoferolu, witaminy A, albuminy, katalazy, insuliny, dysmutazy nadtlenkowej, transferryny, kortykosteronu, galaktozy, etanolaminy, glutationu, karnityny, kwasu linolowego, kwasu linolenowego, progesteronu, putrescyny, trijodotyroniny, czerwieni fenolowej, pirogronianu sodu lub ich mieszanin.In a preferred method of culturing primary cortical and thalamic neurons, the optimized medium used in step a) and / or b) further comprises components selected from glycine, alanine, arginine, asparagine, cysteine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine, valine, glutamic acid, glutamine, choline chloride, calcium pantothenate, folic acid, niacin amide, pyridoxal hydrochloride, riboflavin, thiamine, thiamine hydrochloride, aspartic acid, vitamin B12, inositol, NaCl, KCI , CuSO4, FeSO4, NaH2PO4, CaCI2, Fe (NO3) 3x9H2O, MgCl2, KCI, NaHCO3, NaCI, NaH2PO4-H2O, ZnSO4-7H2O, Na2SeO3, HEPES, biotin, alpha-tocopherol, alpha-tocopherol acetate, vitamin A, albumin , catalase, insulin, superoxide dismutase, transferrin, corticosterone, galactose, ethanolamine, glutathione, carnitine, linoleic acid, linolenic acid, progesterone, putrescine, triiodothyronine, phenol red, sodium pyruvate or mixtures thereof.

W korzystnym sposobie hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych zoptymalizowana pożywka stosowana w etapie a) i/lub b) zawiera glicynę 0,4 mM; L-alaninę 0,02247191 mM; hydrochlorek L-argininy 0,39810428 mM; L-asparaginę 0,0055333334 mM; L-cysteinę 0,2603306 mM; hydrochlorek L-histydyny 0,2 mM; L-izoleucynę 0,8015267 mM; L-leucynę 0,8015267 mM; hydrochlorek L-lizyny 0,7978142 mM; L-metioninę 0,20134228 mM; L-fenyloalaninę 0,4 mM; L-prolinę 0,06747826 mM; L-serynę 0,4 mM; L-treoninę 0,7983193 mM; L-tryptofan 0,078431375 mM; L-tyrozynę 0,39779004 mM; L-walinę 0,8034188 mM; kwas glutaminowy 0,0125 mM; L-glutaminę 2,0 mM; chlorek choliny 0,028571429 mM; pantotenian wapnia 0,008385744 mM; kwas foliowy 0,009070295 mM; amid niacyny 0,032786883 mM; hydrochlorek pirydoksalu 0,019607844 mM; ryboflawinę 0,0010638298 mM; hydrochlorek tiaminy 0,011869436 mM; witamina B12 5,0184503E-6 mM; inozytol 0,04 mM; CaCI2 1,8018018 mM; Fe(NO3)3x9H2O 2,4752476E-4 mM; MgCI2 0,8136842 mM; KCI 5,3333335 mM; NaHCO3In a preferred method of culturing primary cortical and thalamic neurons, the optimized medium used in step a) and / or b) comprises glycine 0.4 mM; L-alanine 0.02247191 mM; L-arginine hydrochloride 0.39810428 mM; L-asparagine 0.0055333334 mM; L-cysteine 0.2603306 mM; 0.2 mM L-histidine hydrochloride; L-isoleucine 0.8015267 mM; L-leucine 0.8015267 mM; L-lysine hydrochloride 0.7978142 mM; L-methionine 0.20134228 mM; 0.4 mM L-phenylalanine; L-proline 0.06747826 mM; 0.4 mM L-serine; L-threonine 0.7983193 mM; L-tryptophan 0.078431375 mM; L-tyrosine, 0.39779004 mM; L-valine 0.8034188 mM; glutamic acid 0.0125 mM; L-glutamine 2.0 mM; choline chloride 0.028571429 mM; calcium pantothenate 0.008385744 mM; folic acid 0.009070295 mM; niacin amide 0.032786883 mM; pyridoxal hydrochloride 0.019607844 mM; riboflavin 0.0010638298 mM; thiamine hydrochloride 0.011869436 mM; vitamin B12 5.0184503E-6 mM; inositol 0.04 mM; CaCl2 1.8018018 mM; Fe (NO3) 3x9H2O 2.4752476E-4 mM; MgCl2 0.8136842 mM; KCI 5.3333335 mM; NaHCO3

26,190475 mM; NaCI 51,724136 mM; NaH2PO4-H2O 0,9057971 mM; ZnSO4-7H2O 6,736111E-4 mM; D-glukozę 3,125 mM; HEPES 10,92437 mM; czerwień fenolową 0,021519661 mM; pirogronian sodu 0,22727273 mM; mleczan sodu 0,125 mM.26,190,475 mM; NaCl 51.724136 mM; NaH2PO4-H2O 0.9057971 mM; ZnSO4-7H2O 6.736111E-4mM; D-glucose 3.125 mM; HEPES 10.92437 mM; phenol red 0.021519661 mM; sodium pyruvate 0.22727273 mM; sodium lactate 0.125 mM.

W korzystnym sposobie hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych sposób ponadto zawiera co najmniej jeden etap wymiany części objętości pożywki na której prowadzi się hodowlę na zoptymalizowaną pożywkę jak stosowaną w sposobie hodowli opisanym powyżej.In a preferred method of culturing primary cortical and thalamic neurons, the method further comprises at least one step of replacing a portion of the volume of the culturing medium with an optimized medium as used in the culturing method described above.

Korzystniej w sposobie hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych wymiana części objętości zoptymalizowanej pożywki następuje po 3-4 dobach od dnia startu hodowli, korzystnie etap wymiany zoptymalizowanej pożywki jest wielokrotnie powtarzany co 3-4 doby.More preferably, in the method of culturing primary cortical and thalamic neurons, the replacement of a part of the optimized medium volume takes place 3-4 days after the culture start, preferably the optimized medium replacement step is repeated many times every 3-4 days.

PL 235 678 B1PL 235 678 B1

Korzystniej w sposobie hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych wymienia się około 1/3 do około 2/3 części objętości pożywki z prowadzonej hodowli, korzystniej wymieniana jest połowa objętości pożywki na której prowadzona jest hodowla na zoptymalizowaną pożywkę jak stosowaną w sposobie hodowli określonym powyżej.More preferably, in the method of culturing primary cortical and thalamic neurons, about 1/3 to about 2/3 of the volume of the culture medium is replaced, more preferably half the volume of the culture medium is replaced with an optimized medium as used in the culture method defined above.

Twórcy opracowali nową formulację zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych. Nowo opracowana pożywka, zwana dalej pożywką według wynalazku, pozwala na efektywne prowadzenie hodowli neuronów. Umożliwia prowadzenie hodowli pierwotnych i eksperymentów na neuronach w warunkach zbliżonych do fizjologicznych co zmniejsza ryzyko otrzymania artefaktów badawczych, przykładowo spowodowanych stresem i warunkami niefizjologicznymi. Pożywka według wynalazku, przykładowo w odróżnieniu od stosowanych dotąd pożywek do hodowli neuronów przykładowo pożywki Neurobasal, nie wywołuje efektu ekscytotoksycznego i glukotoksycznego. Zastosowanie pożywki według wynalazku powoduje zmniejszenie śmiertelności neuronów w hodowli pierwotnej, co zostało udowodnione poprzez znaczący spadek zawartości aktywnej formy kaspazy 3, będącej markerem apoptozy - programowanej śmierci komórkowej (patrz Fig. 1).The inventors developed a new formulation of an optimized medium for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons. The newly developed medium, hereinafter referred to as the medium according to the invention, allows for the efficient cultivation of neurons. It enables primary cultures and experiments on neurons in conditions similar to physiological, which reduces the risk of obtaining research artifacts, for example caused by stress and non-physiological conditions. The medium according to the invention, for example in contrast to the previously used media for the cultivation of neurons, for example Neurobasal medium, does not exert an excitotoxic and glucotoxic effect. The use of the medium according to the invention reduces the neuronal mortality in primary culture, which has been proven by a significant decrease in the content of the active form of caspase 3, which is a marker of apoptosis - programmed cell death (see Fig. 1).

Pożywka według wynalazku zwiększa przeżywalność i żywotność neuronów w hodowli w stosunku do obecnych standardów (patrz Fig. 2).The medium according to the invention increases the survival and viability of neurons in culture compared to current standards (see Fig. 2).

Efekt lepszej żywotności osiągnięto przez obniżenie stężenia glukozy poniżej 12,5 mM co zapobiega efektowi glukotoksycznemu (patrz Fig. 7). Większość obecnych na rynku pożywek zawiera stanowczo zbyt wysokie, toksyczne stężenie glukozy tj. 25 mM.The effect of better viability was achieved by lowering the glucose concentration below 12.5 mM which prevents the glucotoxic effect (see Fig. 7). Most of the media available on the market contain far too high a toxic concentration of glucose, ie 25 mM.

Jako dodatkowy niestosowany dotąd w tego typie pożywkach składnik zastosowano mleczan stanowiący dodatkowe źródło energii lub będący cząsteczką sygnałową dla komórek nerwowych. Dodatek mleczanu do pożywki hodowlanej wpływa pozytywnie na żywotność neuronów (patrz Fig. 8). Składnik ten nie występuje w dostępnych na rynku pożywkach zaś występuje fizjologicznie w mózgu. Dodanie mleczanu do dowolnej pożywki wysokoglukozowej występującej na rynku powoduje nieznaczne zwiększenie żywotności neuronów (patrz Fig. 6). Nieoczekiwanie okazało się, że jednoczesne obniżenie stężenia glukozy w pożywce i dodanie niestosowanego dotąd mleczanu daję formulację pożywki dla neuronów, która przez synergistyczne współdziałanie tych dwóch czynników (patrz Fig. 9), powoduje, że warunki hodowli są bardziej podobne do warunków fizjologicznych panujących w mózgu. Zbilansowany skład substratów energetycznych w pożywce według wynalazku umożliwia optymalne prowadzenie hodowli i badań neuronów.Lactate was used as an additional component, not previously used in this type of media, as an additional source of energy or as a signaling molecule for nerve cells. The addition of lactate to the culture medium positively influenced the viability of the neurons (see Fig. 8). This component is not present in commercially available media and it is physiologically present in the brain. The addition of lactate to any commercially available high glucose medium results in a slight increase in neuronal viability (see Fig. 6). Surprisingly, it turned out that the simultaneous lowering of the glucose concentration in the medium and the addition of lactate not used so far gives a neuronal medium formulation which, through the synergistic interaction of these two factors (see Fig. 9), makes the culture conditions more similar to the physiological conditions in the brain . The balanced composition of the energy substrates in the medium according to the invention enables optimal cultivation and research on neurons.

Neurony hodowane w pożywce według wynalazku wykazują morfologię bardziej odpowiadającą stanowi fizjologicznemu, przykładowo prezentują gęstsze drzewo dendrytyczne w stosunku do hodowli na obecnie stosowanych standardowych pożywkach (patrz Fig. 3).Neurons grown in the medium according to the invention show a morphology that is more in line with the physiological state, for example they show a denser dendritic tree compared to the cultivation on current standard media (see Fig. 3).

Ponadto neurony hodowane w pożywce według wynalazku wykazują wyższą zawartość neurofilamentu, markera aksonów, sugerującą lepszy wzrost aksonu w porównaniu ze standardowymi warunkami (patrz Fig. 4).Moreover, the neurons grown in the medium according to the invention show a higher content of neurofilament, an axon marker, suggesting a better axon growth compared to standard conditions (see Fig. 4).

Zastosowanie pożywki według wynalazku do hodowli neuronów ma tę zaletę, że zapewnia ona bardziej fizjologiczne warunki hodowli neuronów oraz obserwowana jest większa żywotność neuronów w stosunku do dotychczasowych znanych rozwiązań. Dla zapewnienia optymalnych warunków hodowli i w celu zachowania stałego stężenia substancji odżywczych i substratów energetycznych, podobnie jak w przypadku znanych ze stanu techniki pożywek np. Neurobasal, zalecana zgodnie ze sposobem hodowli według wynalazku jest cykliczna wymiana części pożywki, korzystnie wymiana od około 1/3 do około 2/3, korzystniej wymiana około połowy objętości pożywki co 3-4 doby, ze względu na zużywanie się substratów energetycznych oraz substancji odżywczych (patrz Fig. 5).The use of the medium according to the invention for the cultivation of neurons has the advantage that it provides more physiological conditions for the cultivation of neurons and a greater viability of the neurons is observed as compared to the prior art. In order to ensure optimal cultivation conditions and to maintain a constant concentration of nutrients and energy substrates, similarly to the media known from the state of the art, e.g. Neurobasal, it is recommended according to the cultivation method according to the invention to cyclically replace a part of the medium, preferably from about 1/3 to about 2/3, more preferably replacement of about half the volume of the medium every 3-4 days, due to the consumption of energy substrates and nutrients (see Fig. 5).

KRÓTKI OPIS FIGUR RYSUNKUSHORT DESCRIPTION OF THE DRAWING FIGURES

Dla lepszego zrozumienia wynalazku, został on zilustrowany w przykładach wykonania oraz na załączonych figurach rysunku, na których:For a better understanding of the invention, it is illustrated in the exemplary embodiments and in the accompanying drawing figures, in which:

Fig. 1. Przedstawia wyniki analizy western-blot aktywnej formy kaspazy 3 (markera apoptozy) w neuronach z 14-dniowej hodowli pierwotnej szczurzych neuronów korowych. Gapdh - dehydrogenaza aldehydu 3-fosfoglicerynowego (białko kontrolne).Fig. 1. Shows the results of a western blot analysis of the active form of caspase 3 (marker of apoptosis) in neurons from a 14-day primary culture of rat cortical neurons. Gapdh - glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (control protein).

Fig. 2. Przedstawia wyniki żywotności neuronów w hodowli pierwotnej szczurzych neuronów korowych zmierzonej w dniu 14 hodowli przy użyciu testu Celltiter-Blue (Promega). *p<0,05 vs. Neurobasal.Fig. 2. Shows the results of neuronal viability in primary culture of rat cortical neurons measured on culture day 14 using the Celltiter-Blue assay (Promega). * p <0.05 vs. Neurobasal.

PL 235 678 B1PL 235 678 B1

Fig. 3. Przedstawia wyniki analizy morfologii neuronów z 10-dniowej hodowli pierwotnej szczurzych neuronów korowych A. - Analiza liczby dendrytów B. - Analiza długości dendrytów C. - Analiza Sholla D. - zdjęcie mikroskopowe obrazujące morfologię neuronów (lub obraz morfologii neuronów).Figure 3. Shows the results of neuronal morphology analysis from a 10-day primary culture of rat cortical neurons A. - Dendrite number analysis B. - Dendrite length analysis C. - Sholl D analysis - microscopic photo showing neuronal morphology (or neuronal morphology image).

Fig. 4. Przedstawia wyniki analizy western-blot zawartości neurofilamentu (markera aksonów) w neuronach z 14-dniowej hodowli pierwotnej szczurzych neuronów korowych. NF-M - neurofilament 140-160 kDa; Gapdh - dehydrogenaza aldehydu 3-fosfoglicerynowego (białko kontrolne).Figure 4. Shows the results of western blot analysis of the content of neurofilament (axonal marker) in neurons from a 14-day primary culture of rat cortical neurons. NF-M - 140-160 kDa neurofilament; Gapdh - glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (control protein).

Fig. 5. Przedstawia wyniki oznaczania stężenia glukozy w pożywce X - pożywce według wynalazku oraz pożywce Neurobasal w trakcie hodowli pierwotnej szczurzych neuronów korowych. D0, D1, D4, D7, D10, D14 - dzień hodowli odpowiednio 0, 1,4, 7, 10, 14.Fig. 5. Shows the results of the determination of glucose concentration in medium X - medium according to the invention and in Neurobasal medium during primary culture of rat cortical neurons. D0, D1, D4, D7, D10, D14 - breeding day 0, 1.4, 7, 10, 14, respectively.

Fig. 6. Przedstawia wyniki żywotności neuronów w hodowli pierwotnej szczurzych neuronów korowych hodowanych w pożywkach wysokoglukozowych (25 mM) różnych dostawców: Neurobasal (ThermoScientific), NeuroCult (StemCell), PNGM (Lonza). Mleczan dodany w stężeniu 125 μΜ. Żywotność została zmierzona w dniu 14 hodowli przy użyciu testu Celltiter-Blue (Promega). *p<0,05 vs. PNGM.Fig. 6. Shows the results of neuronal viability in primary culture of rat cortical neurons grown in high-glucose media (25 mM) from various suppliers: Neurobasal (ThermoScientific), NeuroCult (StemCell), PNGM (Lonza). Lactate added at a concentration of 125 μΜ. Viability was measured on culture day 14 using the Celltiter-Blue assay (Promega). * p <0.05 vs. PNGM.

Fig. 7. Przedstawia wyniki żywotności neuronów w hodowli pierwotnej szczurzych neuronów korowych hodowanych w pożywce zawierającej różne stężenia glukozy w zakresie od 1,56 mM do 25 mM. Żywotność mierzona w dniu 14 hodowli przy użyciu testu Celltiter-Blue (Promega). *p<0,05 vs. 25 mM glukozy (Neurobasal).Fig. 7. Shows the results of neuronal viability in primary culture of rat cortical neurons cultured in medium containing various glucose concentrations ranging from 1.56 mM to 25 mM. Viability was measured on culture day 14 using the Celltiter-Blue assay (Promega). * p <0.05 vs. 25 mM glucose (Neurobasal).

Fig. 8. Przedstawia wyniki żywotności neuronów w hodowli pierwotnej szczurzych neuronów korowych hodowanych w pożywkach zawierających stałe stężenie glukozy 3 mM oraz zmienne stężenie mleczanu w zakresie od 0 do 20 mM. Żywotność zmierzona w dniu 14 hodowli przy użyciu testu CelltiterBlue (Promega). *p<0,05 vs. 25 mM glukozy (Neurobasal).Figure 8. Shows the results of neuronal viability in primary culture of rat cortical neurons cultured in media containing a constant glucose concentration of 3 mM and a variable concentration of lactate ranging from 0 to 20 mM. Viability was measured on culture day 14 using the CelltiterBlue assay (Promega). * p <0.05 vs. 25 mM glucose (Neurobasal).

Fig. 9. Przedstawia efekt synergistycznego działania dodatku mleczanu oraz obniżonego stężenia glukozy na żywotność neuronów w hodowli pierwotnej szczurzych neuronów korowych zmierzonej w dniu 14 hodowli przy użyciu testu Celltiter-Blue (Promega). *p<0,05 vs. 25 mM glukozy; #p<0,05 vs. 3 mM glukozy.Fig. 9. Shows the effect of the synergistic effect of lactate addition and reduced glucose concentration on neuronal viability in primary culture of rat cortical neurons measured on culture day 14 using the Celltiter-Blue assay (Promega). * p <0.05 vs. 25 mM glucose; #p <0.05 vs. 3 mM glucose.

SPOSOBY WYKONANIA WYNALAZKUMETHODS OF CARRYING OUT THE INVENTION

Poniższe przykłady zostały umieszczone jedynie w celu zilustrowania wynalazku oraz wyjaśnienia poszczególnych jego aspektów, a nie w celu jego ograniczenia i nie powinny być utożsamiane z całym jego zakresem, który zdefiniowano w załączonych zastrzeżeniach.The following examples are provided merely to illustrate the invention and to explain its various aspects, not to limit it, and should not be construed as being within the scope of the invention as defined in the appended claims.

W poniższych przykładach, jeśli nie wskazano inaczej stosowano standardowe materiały i metody znane specjalistom w dziedzinie techniki lub postępowano zgodnie z zaleceniami producentów dla określonych materiałów i metod.In the following examples, unless otherwise indicated, standard materials and methods known to those skilled in the art were used or the recommendations of the manufacturers for specific materials and methods were used.

Wszystkie referencje i cytowane publikacje są niniejszym włączone w całości jako odniesienie.All references and publications cited are hereby incorporated by reference in their entirety.

PRZYKŁADYEXAMPLES

P r z y k ł a d 1. Wytworzenie zoptymalizowanej pożywki do hodowli neuronówExample 1. Preparation of optimized medium for the cultivation of neurons

Pożywkę według wynalazku w postaci korzystnej Pożywki X otrzymano przez zmieszanie sypkich lub płynnych składników w celu otrzymania odpowiednich końcowych stężeń molarnych z wodą o molekularnej czystości i wyjałowienie przez filtrację (szerokość poru filtra 0,22 μM firmy VWR) w warunkach sterylnych (w komorze laminarnej).The inventive medium in the form of the preferred Medium X was obtained by mixing loose or liquid components to obtain the appropriate final molar concentrations with water of molecular purity and filter sterilization (pore width 0.22 μM from VWR) under sterile conditions (in a laminar chamber) .

Jako pożywki kontrolne stosowano Neurobasal oraz Neurobasal-A (Thermo Scientific), NeuroCult (StemCell), PNGM (Lonza) uzupełniane lub nie, w zależności od określonego eksperymentu L-glutaminą, kwasem L-glutaminowym, D-glukozą, mleczanem sodu, pirogronianem sodu oraz suplementami B27 (Thermo Scientific) lub SM1 (StemCell) lub GA-1000+NSF-1 (Lonza).As control media, Neurobasal and Neurobasal-A (Thermo Scientific), NeuroCult (StemCell), PNGM (Lonza) were used, supplemented or not, depending on the specific experiment, with L-glutamine, L-glutamic acid, D-glucose, sodium lactate, sodium pyruvate. and supplements B27 (Thermo Scientific) or SM1 (StemCell) or GA-1000 + NSF-1 (Lonza).

W celu uzyskania końcowej stosowanej w doświadczeniach Pożywki X pożywka o składzie wymienionym w Tabeli 1. była uzupełniana dodatkowo suplementem niesurowiczym B- 27 (ThermoScientific) zgodnie z instrukcjami producenta w stosunku 1:50 suplement/pożywka (obj./obj.), który to suplement zawiera: Na2SeOs, HEPES, biotynę, alfa-tokoferol, octan alfa-tokoferolu, witaminę A, albuminę, katalazę, insulinę, dysmutazę nadtlenkową, transferrynę, kortykosteron, galaktozę, etanolaminę, glutationu, karnitynę, kwas linolowy, kwasu linolenowy, progesteron, putrescynę, trijodotyroninę.In order to obtain the final Medium X used in the experiments, the medium with the composition listed in Table 1 was additionally supplemented with the non-serum B-27 supplement (ThermoScientific) according to the manufacturer's instructions in the ratio of 1:50 supplement / medium (v / v), which the supplement contains: Na 2 SeOs, HEPES, biotin, alpha-tocopherol, alpha-tocopherol acetate, vitamin A, albumin, catalase, insulin, superoxide dismutase, transferrin, corticosterone, galactose, ethanolamine, glutathione, carnitine, linoleic acid, linolenic acid, progesterone, putrescine, triiodothyronine.

PL 235 678 Β1PL 235 678 Β1

Tabela 1 Skład pożywki według wynalazku do hodowli neuronów (Pożywka X bez suplementu niesurowiczego).Table 1 Composition of the inventive medium for the cultivation of neurons (Medium X without non-serum supplement).

stężenie [mM] concentration [mM] Glicyna Glycine 0,4 0.4 L-Alanina L-Alanine 0,02247191 0.02247191 hydrochlorek L-Argininy L-Arginine Hydrochloride 0,39810428 0.39810428 L-Asparagina L-Asparagine 0,0055333334 0.0055333334 L-Cysteina L-Cysteine 0,2603306 0.2603306 hydrochlorek L-Histydny L-Histidine Hydrochloride 0,2 0.2 L-Izoleucyna L-Isoleucine 0,8015267 0.8015267 L-Leucyna L-Leucine 0,8015267 0.8015267 hydrochlorek L-Lizyny L-Lysine Hydrochloride 0,7978142 0.7978142 L-Metionina L-Methionine 0,20134228 0.20134228 L-Fenyloalanina L-Phenylalanine 0,4 0.4 L-Prolina L-proline 0,06747826 0.06747826 L-Sery na L-Cheeses on 0,4 0.4 L-Treonina L-Threonine 0,79831934 0.79831934 L-T ryptofan L-T rptophan 0,078431375 0.078431375 L-Tyrozyna L-Tyrosine 0,39779004 0.39779004 L-Walina L-Valine 0,8034188 0.8034188 Kwas glutaminowy Glutamic acid 0,0125 0.0125 L-Glutamina L-Glutamine 2,0 2.0 Chlorek choliny Choline chloride 0,028571429 0.028571429 Pantotenian wapnia Calcium pantothenate 0,008385744 0.008385744 Kwas foliowy Folic acid 0,009070295 0.009070295 Amid niacyny Niacin amide 0,032786883 0.032786883 Hydrochlorek pirydoksalu Pyridoxal Hydrochloride 0,019607844 0.019607844 Rybotlawina Ribotlavin 0,0010638298 0.0010638298 Hydrochlorek tiaminy Thiamine Hydrochloride 0,011869436 0.011869436 Witamina B12 Vitamin B12 5,0184503E-6 5.0184503E-6 inozytol inositol 0,04 0.04 CaCI2 CaCl2 1,8018018 1,8018018

PL 235 678 Β1PL 235 678 Β1

Fe(NO3)39H2O Fe (NO3) 39H2O 2,4752476E-4 2.4752476E-4 MgCI2 MgCl2 0,8136842 0.8136842 KOI KOI 5,3333335 5.3333335 NaHCO3 NaHCO3 26,190475 26,190475 NaCI NaCI 51,724136 51.724136 NaH2PO4-H2O NaH2PO4-H2O 0,9057971 0.9057971 ZnSO4-7H2O ZnSO4-7H2O 6,736111E-4 6.736111E-4 D-Glukoza D-Glucose 3,125 3.125 HEPES HEPES 10,92437 10.92437 Czerwień fenolowa Phenol red 0,021519661 0.021519661 Pirogronian sodu Sodium pyruvate 0,22727273 0.22727273 Mleczan sodu Sodium lactate 0,125 0.125

Przykład 2. Sposób hodowli neuronówExample 2. Method of culturing neurons

Ciężarną samicę szczura stada Wistar poddano eutanazji gazowej oraz uśmierceniu poprzez dyslokację kręgów szyjnych. Wyekstrahowano płody w wieku embrionalnym E18.5 w celu izolacji fragmentów kory oraz wzgórza mózgu. Wyizolowane fragmenty kory oraz wzgórza płukano w zimnym buforze HBSS (Sigma-Aldrich) i poddano enzymatycznemu trawieniu przy użyciu 1,25% trypsyny (Thermo Scientific) w temperaturze 37°C przez okres 10 min. Następnie tkankę rozdysocjowano w roztworze HBSS (Sigma-Aldrich) mechanicznie za pomocą pipety. Liczbę uwolnionych komórek nerwowych w zawiesinie zliczano przy użyciu komory Burkera a następnie zawieszano w pożywce hodowlanej i wysiewano w objętości 500 μΙ w liczbie 200 tyś. kom./dołek 24-dołkowych hodowlanych płytek adherentnych pokrytych poli-D-lizyną (Corning). Hodowlę pierwotną neuronów korowych lub wzgórzowych prowadzono w inkubatorze w temperaturze 37°C oraz 5% CO2 przez okres 2 tygodni. Co 3-4 dni % pożywki hodowlanej wymieniano na świeżą. Hodowle prowadzono w pożywce według wynalazku o określonym w danym doświadczeniu składzie, i/lub w pożywkach znanych ze stanu techniki.A pregnant female Wistar rat was subjected to gas euthanasia and to death by dislocation of the cervical vertebrae. Fetuses of E18.5 embryonic age were extracted in order to isolate parts of the cortex and thalamus. The isolated cortex and thalamic fragments were washed in cold HBSS buffer (Sigma-Aldrich) and subjected to enzymatic digestion with 1.25% trypsin (Thermo Scientific) at 37 ° C for 10 min. The tissue was then dissociated in HBSS solution (Sigma-Aldrich) mechanically with a pipette. The number of released nerve cells in suspension was counted using a Burker chamber, and then suspended in culture medium and seeded in a volume of 500 μΙ in the number of 200 thousand. cell / well of 24-well culture adherent plates coated with poly-D-lysine (Corning). Primary culture of cortical or thalamic neurons was carried out in an incubator at 37 ° C and 5% CO 2 for 2 weeks. Every 3-4 days% of the culture medium was replaced with fresh. Cultures were carried out in the medium according to the invention with the composition defined in the given experiment, and / or in media known from the state of the art.

Przykład 3. Analiza western-blot markera apoptozy (kaspazy 3) w neuronach z hodowli pierwotnej oraz analiza western-blot zawartości markera wzrostu aksonów (neurofilamentu)Example 3. Western-blot analysis of the apoptosis marker (caspase 3) in neurons from primary culture and western-blot analysis of the content of the axonal growth marker (neurofilament)

Neurony korowe lub wzgórzowe w hodowli pierwotnej prowadzonej na Pożywce X (wytworzonej zgodnie z Przykładem 1) i prowadzonej na pożywce Neurobasal przepłukiwano jednokrotnie buforem PBS a następnie zbierano przy użyciu skrobaczki i inkubowano na lodzie przez 30 minut w zimnym buforze lizującym. Następnie lizaty wirowano. Supernatant zawierający białka przenoszono do nowej probówki i oznaczano w nim zawartość białka metodą Bradforda.Cortical or thalamic neurons in a primary culture grown on Medium X (prepared according to Example 1) and grown on Neurobasal were rinsed once with PBS buffer, then harvested using a scraper and incubated on ice for 30 minutes in cold lysis buffer. The lysates were then centrifuged. The protein-containing supernatant was transferred to a new tube and its protein content was determined by the Bradford method.

Prowadzono elektroforetyczny rozdział białek (po 50 μg białka/próbę) w żelu poliakrylamidowym w warunkach denaturujących stosując 10% żel rozdzielający i 5% żel zagęszczający [stosowano marker wielkości białek PageRuler Plus Prestained Protein Ladder (Thermo Scientific)].The electrophoretic separation of proteins (50 µg protein / sample) was performed on a polyacrylamide gel under denaturing conditions using a 10% separation gel and a 5% thickening gel [the PageRuler Plus Prestained Protein Ladder (Thermo Scientific) protein size marker was used].

Rozdzielone białka przenoszono na membranę nitrocelulozową (GE Healthcare) i inkubowano w obecności odpowiedniego l-rzędowego przeciwciała [1:1000 anty-casp3 (Celi Signaling), 1:500 antyNFMH (ProteinTech), 1:40000 anty-GAPDH (Sigma-Aldrich)] a następnie z ll-rzędowym przeciwciałem sprzężonym z peroksydazą chrzanową [1:10000 anty-mouse-HRP oraz anty-rabbit-HRP (Sigma-Aldrich)]. Detekcję białek prowadzono za pomocą odczynników do chemilinescencji. Sygnał z membrany wizualizowano przy użyciu aparatu Amersham lmager600 RGB (GE Healthcare).The separated proteins were transferred to a nitrocellulose membrane (GE Healthcare) and incubated in the presence of the appropriate 1: 1000 anti-casp3 (Cell Signaling), 1: 500 anti-NFMH (ProteinTech), 1: 40,000 anti-GAPDH (Sigma-Aldrich) antibody. ] followed by a 11-row horseradish peroxidase conjugated antibody [1: 10000 anti-mouse-HRP and anti-rabbit-HRP (Sigma-Aldrich)]. Protein detection was performed with chemilinescence reagents. The signal from the membrane was visualized using an Amersham Imager600 RGB instrument (GE Healthcare).

Wyniki analizy western-blot aktywnej formy kaspazy 3 w neuronach z 14-dniowej hodowli pierwotnej szczurzych neuronów korowych wykazały spadek zawartości tego markera apoptozy w neuronach hodowanych w pożywce według wynalazku (Fig. 1). Świadczy to o niższym poziomie śmiertelnościThe results of western-blot analysis of the active form of caspase 3 in neurons from a 14-day-old primary culture of rat cortical neurons showed a decrease in the content of this apoptosis marker in neurons cultured in the medium according to the invention (Fig. 1). This proves a lower mortality rate

PL 235 678 B1 neuronów hodowanych w pożywce według wynalazku. Wyniki analizy western-blot zawartości neurofilamentu w neuronach z 14-dniowej hodowli pierwotnej szczurzych neuronów korowych wykazała wzrost zawartości markera wzrostu aksonów w lizacie z neuronów hodowanych w Pożywce X (Fig. 4) co może świadczyć o lepszej kondycji aksonów neuronów hodowanych w Pożywce X.Of neurons grown in the medium of the invention. The results of western-blot analysis of neurofilament content in neurons from 14-day primary culture of rat cortical neurons showed an increase in the content of axonal growth marker in the lysate of neurons cultured in Medium X (Fig. 4), which may indicate a better condition of axons of neurons cultured in Medium X.

P r z y k ł a d 4. Oznaczenie żywotności neuronów 4.1.P r o x l a d 4. Determination of the viability of neurons 4.1.

Przeżywalność neuronów korowych lub wzgórzowych w hodowli pierwotnej hodowanych w Pożywce X i pożywce Neurobasal określano przy użyciu odczynnika CellTiter-Blue Cell Viability Assay (Promega). Wskaźnikiem żywotności komórek, w tym teście, jest zdolność aktywnych metabolicznie komórek do redukcji rezazuriny (barwa ciemnoniebieska) do rezorufiny (barwa różowa). Ilość powstającej rezorufiny jest proporcjonalna do liczby żywych komórek. W tym celu do komórek dodawano pełną pożywkę hodowlaną zawierającą odczynnik CellTiter-Blue. Po 3 godzinach inkubacji w 37°C mierzono absorbancję przy długości fali 620 nm przy długości fali referencyjnej 690 nm używając czytnika mikropłytek Bio-tek. Przeżywalność komórek przedstawiono jako różnice wartości względnej absorbancji zmierzonej przy długości fal 620 nm i 690 nm z uwzględnieniem wartości próby ślepej. W tym i kolejnych przykładach uzyskane i przedstawione wyniki zostały opracowane statystycznie na istotność testem „One-way Anova”.The survival of cortical or thalamic neurons in primary culture grown in Medium X and Neurobasal medium was determined using the CellTiter-Blue Cell Viability Assay (Promega). An indicator of cell viability in this assay is the ability of metabolically active cells to reduce resazurin (dark blue) to resorufin (pink). The amount of resorufin produced is proportional to the number of living cells. For this, complete culture medium containing the CellTiter-Blue reagent was added to the cells. After 3 hours of incubation at 37 ° C, the absorbance was measured at 620 nm with a reference wavelength of 690 nm using a Bio-tek microplate reader. Cell viability is presented as the difference in the relative absorbance value measured at 620 nm and 690 nm taking into account the blank value. In this and the following examples, the obtained and presented results were statistically analyzed for significance using the "One-way Anova" test.

Wynik pomiaru żywotności neuronów w hodowli pierwotnej szczurzych neuronów korowych zmierzonej w dniu 14 hodowli przy użyciu testu Celltiter-Blue (Promega) wykazał zwiększoną przeżywalność neuronów hodowanych w Pożywce X (Fig. 2).The result of neuronal viability measurement in primary culture of rat cortical neurons measured on culture day 14 using the Celltiter-Blue assay (Promega) showed increased survival of neurons cultured in Medium X (Fig. 2).

4.2.4.2.

Przeżywalność neuronów korowych w hodowli pierwotnej określano przy użyciu odczynnika CellTiter-Blue Cell Viability Assay (Promega) po okresie 14 dni hodowli prowadzonych w sposób opisany jak wyżej. Pożywki suplementowane były wg zaleceń producentów.The survival of cortical neurons in primary culture was determined using CellTiter-Blue Cell Viability Assay (Promega) after a period of 14 days of cultures as described above. The nutrients were supplemented according to the manufacturers' recommendations.

a) Różne pożywki z mleczanema) Various lactate media

Do dostępnych komercyjnie pożywek wysokoglukozowych (25 mM glukozy), w tym Neurobasal (Thermo Scientific), NeuroCult (StemCell) oraz PNGM (Lonza) dodano 125 gM mleczanu sodu. W pożywkach tych zakładano i prowadzono hodowlę pierwotną neuronów korowych. W 14 dniu hodowli wykonano pomiar żywotności. Neurony hodowane w pożywkach wysokoglukozowych z dodatkiem mleczanu wykazywały nieznaczną tendencję wzrostu żywotności w porównaniu do neuronów hodowanych w tożsamych pożywkach bez dodatku mleczanu (Fig. 6).125 gM sodium lactate was added to commercially available high-glucose media (25 mM glucose) including Neurobasal (Thermo Scientific), NeuroCult (StemCell), and PNGM (Lonza). In these media, the primary culture of cortical neurons was established and carried out. On the 14th day of cultivation, the viability was measured. Neurons cultured in high-glucose lactate-supplemented media showed a slight trend of increased viability as compared to neurons cultured in identical lactate-free media (Fig. 6).

b) Różne stężenia glukozyb) Varying glucose levels

Pożywkę pozbawionej glukozy Neurobasal-A (Thermo Scientific) uzupełniono pirogronianem sodu w stężeniu 0,277 mM oraz różnymi stężeniami glukozy w zakresie od 1,56 mM do 25 mM. W pożywkach tych zakładano i prowadzono hodowlę pierwotną neuronów korowych. W 14 dniu hodowli wykonano pomiar żywotności. Neurony hodowane w pożywkach ze zmniejszoną zawartością glukozy (tj. w zakresie 1,56-12,5 mM) wykazywały wzrost żywotności w porównaniu do neuronów hodowanych w standardowej pożywce wysokoglukozowej tj. o stężeniu glukozy równym 25 mM (Fig. 7).Neurobasal-A glucose-depleted medium (Thermo Scientific) was supplemented with sodium pyruvate at 0.277 mM and various glucose concentrations ranging from 1.56 mM to 25 mM. In these media, the primary culture of cortical neurons was established and carried out. On the 14th day of cultivation, the viability was measured. Neurons cultured in glucose-reduced media (i.e., in the range 1.56-12.5 mM) showed an increase in viability compared to neurons cultured in standard high-glucose medium, ie at a glucose concentration of 25 mM (Fig. 7).

c) Stałe stężenie glukozy i zmienne stężenie mleczanuc) Constant glucose concentration and variable lactate concentration

Pożywkę Neurobasal-A (Thermo Scientific) uzupełniono suplementem B27 (Thermo Scientific), pirogronianem sodu w stężeniu 0,277 mM, D-glukozą w stężeniu 25 i 3 mM oraz mleczanu sodu w stężeniu 125 gM w celu określenia wpływu glukozy i mleczanu na żywotność neuronów. W pożywkach tych zakładano i prowadzono hodowlę pierwotną neuronów korowych. W 14 dniu hodowli wykonano pomiar żywotności. Neurony hodowane w pożywkach z dodatkiem mleczanu w zakresie stężeń od 0,63 gM do 6 mM wykazywały wzrost żywotności w porównaniu do neuronów hodowanych w pożywce nie zawierającej dodatku mleczanu (Fig. 8).Neurobasal-A medium (Thermo Scientific) was supplemented with B27 supplement (Thermo Scientific), sodium pyruvate at 0.277 mM, D-glucose at 25 and 3 mM, and sodium lactate at 125 gM to determine the effect of glucose and lactate on neuronal viability. In these media, the primary culture of cortical neurons was established and carried out. On the 14th day of cultivation, the viability was measured. Neurons cultured in lactate-supplemented media in the concentration range of 0.63 gM to 6 mM showed an increase in viability compared to neurons cultured in lactate-free media (Fig. 8).

Neurony hodowane jedynie z 3 mM mleczanem lub 6 mM mleczanem bez glukozy miały bardzo niską przeżywalność i wykazywały 10-20% żywotności (wyniki nie uwzględnione na wykresie).Neurons cultured with only 3 mM lactate or 6 mM lactate without glucose had very low survival and showed 10-20% viability (results not shown in the graph).

P r z y k ł a d 5. Analiza porównawcza morfologii neuronów z hodowli pierwotnej neuronów korowychExample 5. Comparative analysis of the morphology of neurons from primary culture of cortical neurons

Neurony korowe hodowane na szkiełkach pokrytych poli-D-lizyną oraz lamininą (Corning) w pożywce Neurobasal i Pożywce X transfekowano w 7-dniu hodowli plazmidem ekspresyjnym zawierającym białko zielonej fluorescencji GFP przy użyciu odczynnika Lipofectamine 2000 (Thermo Fisher). Po 3 dniach od transfekcji komórki przepłukiwano roztworem PBS i inkubowano w 4% paraformaldehydzie przez 10 minut w temperaturze pokojowej. Następnie utrwalone komórki płukano roztworem PBS i wybarwiano jądra komórkowe z użyciem barwnika fluorescencyjnego DAPI (Thermo Fisher), a następnieCortical neurons cultured on slides coated with poly-D-lysine and laminin (Corning) in Neurobasal and Medium X were transfected on day 7 of culture with the expression plasmid containing the GFP green fluorescent protein using Lipofectamine 2000 reagent (Thermo Fisher). Three days after transfection, cells were rinsed with PBS solution and incubated in 4% paraformaldehyde for 10 minutes at room temperature. Then, the fixed cells were washed with a PBS solution and the nuclei were stained with the fluorescent dye DAPI (Thermo Fisher), and then

PL 235 678 B1 zabezpieczono roztworem zamykającym VectaShield Fluorescent Mounting Medium (Vector Laboratories). Zdjęcia mikroskopowe wykonano przy użyciu mikroskopu konfokalnego i oceniano ich morfologię w tym całkowitą długość dendrytów, liczbę dendrytów oraz morfologię drzewa dendrytycznego (tzw. analiza Scholl).The material was sealed with VectaShield Fluorescent Mounting Medium (Vector Laboratories). The microscopic photos were taken using a confocal microscope and their morphology was assessed, including the total length of dendrites, the number of dendrites and the morphology of the dendritic tree (the so-called Scholl analysis).

Wyniki analizy morfologii neuronów z 10-dniowej hodowli pierwotnej szczurzych neuronów korowych wykazała zwiększoną liczbę dendrytów (Fig. 3 A), długość dendrytów (Fig. 3 B) oraz bardziej rozbudowane drzewo dendrytyczne neuronów hodowanych w Pożywce X (Fig. 3 C, D).The results of the neuronal morphology analysis from the 10-day primary culture of rat cortical neurons showed an increased number of dendrites (Fig. 3 A), length of dendrites (Fig. 3 B) and a more extensive dendritic tree of neurons grown in Medium X (Fig. 3 C, D) .

P r z y k ł a d 6. Wyznaczenie stężenia glukozy w pożywce w trakcie hodowli pierwotnej neuronów korowychExample 6. Determination of glucose concentration in the medium during primary culture of cortical neurons

W trakcie trwania hodowli pierwotnej neuronów korowych lub wzgórzowych pobierano część pożywki pohodowlanej. 10 ul pożywki mieszano z 1 ml odczynnika do pomiaru stężenia glukozy zawierającej oksydazę glukozy oraz peroksydazę (Biosystems). Reakcję enzymatyczną prowadzono w temperaturze pokojowej w czasie 10 minut, a następnie mierzono absorbancję powstającego barwnego produktu reakcji enzymatycznej tj. chinoimina przy długości fali 500 nm w spektrofotometrze kuwetowym (Eppendorf biophotometer D30). Stężenie glukozy określano na podstawie wartości absorbancji zmierzonej przy długości fal 500 nm z uwzględnieniem wartości próby ślepej oraz dostarczonego przez producenta zestawu standardu (Fig. 5).Part of the culture medium was collected during the primary culture of cortical or thalamic neurons. 10 µl of medium was mixed with 1 ml of glucose oxidase reagent containing glucose oxidase and peroxidase (Biosystems). The enzyme reaction was carried out at room temperature for 10 minutes, and then the absorbance of the color product of the enzyme reaction, ie quinoimine, was measured at a wavelength of 500 nm in a cuvette spectrophotometer (Eppendorf biophotometer D30). Glucose concentration was determined from the absorbance value measured at 500 nm with the blank value and the standard kit supplied by the manufacturer (Fig. 5).

P r z y k ł a d 7. Wykazanie efektu synergistycznego współdziałania mleczanu oraz obniżonego stężenia glukozy na żywotność neuronówExample 7. Demonstration of the synergistic effect of lactate and reduced glucose levels on the viability of neurons

Pożywkę Neurobasal-A (Thermo Scientific) uzupełniono suplementem B27 (Thermo Scientific), pirogronianem sodu w stężeniu 0,277 mM, D-glukozą w stężeniu 3 mM oraz różnymi stężeniami mleczanu sodu w zakresie od 0 do 20 mM. W pożywkach tych zakładano i prowadzono hodowlę pierwotną neuronów korowych. W 14 dniu hodowli wykonano pomiar żywotności. Neurony hodowane w pożywce standardowej o stężeniu glukozy 25 mM z dodatkiem mleczanu oraz neurony hodowane w pożywce z niskim stężeniem glukozy wykazały wzrost żywotności w porównaniu do neuronów hodowanych w standardowej pożywce wysokoglukozowej tj. o stężeniu 25 mM (Fig. 9). Jednakże, nieoczekiwanie, połączenie niskiego stężenia glukozy (tj. w zakresie 3,0-12,5 mM) oraz dodatku mleczanu spowodowało synergistyczny efekt wzrostu żywotności neuronów, większy od pozostałych grup badawczych oraz większy niż mogłoby to wynikać z efektu addytywnego obniżenia stężenia glukozy oraz suplementacji mleczanu (Fig. 9).Neurobasal-A medium (Thermo Scientific) was supplemented with B27 supplement (Thermo Scientific), sodium pyruvate at 0.277 mM, D-glucose at 3 mM, and various sodium lactate concentrations ranging from 0 to 20 mM. In these media, the primary culture of cortical neurons was established and carried out. On the 14th day of cultivation, the viability was measured. Neurons cultured in a standard medium with a glucose concentration of 25 mM with lactate and neurons grown in a medium with a low concentration of glucose showed an increase in viability compared to neurons cultured in a standard high-glucose medium, i.e. at a concentration of 25 mM (Fig. 9). However, unexpectedly, the combination of low glucose concentration (i.e., in the range of 3.0-12.5 mM) and the addition of lactate resulted in a synergistic effect of increasing neuronal viability, greater than that of the other study groups and greater than the additive glucose-lowering effect and lactate supplementation (Fig. 9).

Podsumowanie:Summary:

Zoptymalizowana pożywka hodowlana dla neuronów według wynalazku zawiera optymalną dla wzrostu neuronów ilość glukozy w stężeniu zbliżonym do warunków występujących naturalnie w mózgu. Dodatkowo pożywka zawiera niestosowany dotąd w innych rozwiązaniach składnik - mleczan, będący alternatywnym (w stosunku do glukozy i pirogronianu) źródłem energii dla neuronów lub działającym jako cząsteczka sygnałowa. Niespodziewanie okazało się, że dodając mleczan do pożywek odpowiednich do hodowli neuronów w stężeniu od 125 μM do 6 mM z jednoczesnym obniżeniem stężenia glukozy do stężenia 3,0-12,5 mM obserwuje się efekt synergistyczny współdziałania tych dwóch czynników dla wzrostu neuronów. Pożywka według wynalazku zapewnia fizjologiczne warunki utrzymania hodowli neuronów pierwotnych oraz zwiększenia ich żywotności w stosunku do dotychczasowych rozwiązań opierających się na wysokiej koncentracji glukozy w pożywkach (25 mM), których efektem ubocznym była tzw. glukotoksyczność, czyli toksyczne działanie glukozy przy narażeniu chronicznym na wysokie jej stężenie. Nie będąc związanym żadną teorią wg. hipotezy o wymianie mleczanu między astrocytami, a neuronami to właśnie mleczan jest podstawowym źródłem energii dla neuronów, dostarczanym w mózgu przez astrocyty do neuronów. Dodatek mleczanu do pożywki symuluje naturalnie występujący skład substancji odżywczych dostępnych dla neuronów w warunkach fizjologicznych mózgu. Dotychczasowe produkty (pożywki) dostępne na rynku nie zawierają w swoim składzie mleczanu. Dotychczas nie był znany synergistyczny efekt współdziałania mleczanu i glukozy w określonych zakresach ich stężeń oraz nie był znany ani sugerowany w stanie techniki.The optimized culture medium for neurons according to the invention contains an amount of glucose, optimal for the growth of neurons, in a concentration similar to the conditions naturally occurring in the brain. In addition, the medium contains a component that has not been used so far in other solutions - lactate, which is an alternative (to glucose and pyruvate) source of energy for neurons or acting as a signaling molecule. Unexpectedly, it turned out that by adding lactate to the media suitable for the cultivation of neurons at a concentration of 125 μM to 6 mM with the simultaneous reduction of the glucose concentration to a concentration of 3.0-12.5 mM, a synergistic effect of the interaction of these two factors for the growth of neurons was observed. The medium according to the invention provides physiological conditions for maintaining primary neuron cultures and increasing their viability compared to the previous solutions based on high glucose concentration in the media (25 mM), the side effect of which was the so-called glucotoxicity, i.e. the toxic effect of glucose after chronic exposure to its high concentration. Without being bound by any theory according to hypothesis about the exchange of lactate between astrocytes and neurons, it is lactate that is the primary source of energy for neurons, supplied in the brain by astrocytes to neurons. The addition of lactate to the medium simulates the naturally occurring composition of nutrients available to neurons under the physiological conditions of the brain. The current products (nutrients) available on the market do not contain lactate. So far, the synergistic effect of lactate and glucose interaction in certain concentration ranges has not been known and has not been known or suggested in the art.

Literatura:Literature:

Brewer GJ, Torricelli JR, Evege EK, Price PJ. Optimized survival of hippocampal neurons in B27supplemented Neurobasal, a new serum-free medium combination. J Neurosci Res. 1993 Aug 1; 35(5):567-76. PubMed PMID: 8377226;Brewer GJ, Torricelli JR, Evege EK, Price PJ. Optimized survival of hippocampal neurons in B27supplemented Neurobasal, a new serum-free medium combination. J Neurosci Res. 1993 Aug 1; 35 (5): 567-76. PubMed PMID: 8377226;

PL 235 678 B1PL 235 678 B1

Hogins J, Crawford DC, Zorumski CF, Mennerick S. Excitotoxicity triggered by Neurobasal culture medium. PLoS One. 2011; 6(9):e25633. doi: 10.1371/joumal.pone.0025633. Epub 2011 Sep 28. PubMed PMID: 21980512; PubMed Central PMCID: PMC3182245;Hogins J, Crawford DC, Zorumski CF, Mennerick S. Excitotoxicity triggered by Neurobasal culture medium. PLoS One. 2011; 6 (9): e25633. doi: 10.1371 / joumal.pone.0025633. Epub 2011 Sep 28. PubMed PMID: 21980512; PubMed Central PMCID: PMC3182245;

Maggioni D, Monfrini M, Ravasi M, Tredici G, Scuteri A. Neurobasal medium toxicity on mature cortical neurons. Neuroreport. 2015 Apr 15; 26(6):320-4. doi: 10.1097/WNR.0000000000000343. PubMed PMID: 25756909;Maggioni D, Monfrini M, Ravasi M, Tredici G, Scuteri A. Neurobasal medium toxicity on mature cortical neurons. Neuroreport. 2015 Apr 15; 26 (6): 320-4. doi: 10.1097 / WNR.0000000000000343. PubMed PMID: 25756909;

Peng Y, Liu J, Shi L, Tang Y, Gao D, Long J, Liu J. Mitochondrial dysfunction precedes depression of AMPK/AKT signaling in insulin resistance induced by high glucose in primary cortical neurons. J Neurochem. 2016 Jun; 137(5):701-13. doi: 10.1111 /jnc. 13563. Epub 2016 Apr 18. PubMed PMID: 26926143.Peng Y, Liu J, Shi L, Tang Y, Gao D, Long J, Liu J. Mitochondrial dysfunction precedes depression of AMPK / AKT signaling in insulin resistance induced by high glucose in primary cortical neurons. J Neurochem. 2016 Jun; 137 (5): 701-13. doi: 10.1111 / jnc. 13563. Epub 2016 Apr 18. PubMed PMID: 26926143.

Russell JW, Golovoy D, Vincent AM, Mahendru P, Olzmann JA, Mentzer A, Feldman EL. High glucose-induced oxidative stress and mitochondrial dysfunction in neurons. FASEB J. 2002 Nov; 16(13):1738-48. PubMed PMID: 12409316.Russell JW, Golovoy D, Vincent AM, Mahendru P, Olzmann JA, Mentzer A, Feldman EL. High glucose-induced oxidative stress and mitochondrial dysfunction in neurons. FASEB J. 2002 Nov; 16 (13): 1738-48. PubMed PMID: 12409316.

Claims (18)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Sposób hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych, znamienny tym, że obejmuje etapy, w których:A method of culturing primary cortical and thalamic neurons, characterized by the steps of: a) zakłada się hodowlę pierwotną neuronów korowych lub wzgórzowych na zoptymalizowanej pożywce zawierającej mleczan i glukozę,a) a primary culture of cortical or thalamic neurons is assumed on an optimized lactate and glucose-containing medium, b) utrzymuje się hodowlę pierwotną neuronów korowych lub wzgórzowych na zoptymalizowanej pożywce zawierającej mleczan i glukozę, przy czym zoptymalizowana pożywka stosowana w etapie a) i b) zawiera mleczan w stężeniu od 125 μΙ^ do 6 mM, glukozę w stężeniu od 3,0 do 12,5 mM.b) the primary culture of cortical or thalamic neurons is maintained on an optimized lactate and glucose-containing medium, the optimized medium used in step a) and b) contains lactate from 125 μ 6 to 6 mM, glucose from 3.0 to 12 .5 mm. 2. Sposób hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych według zastrz. 1, znamienny tym, że zoptymalizowana pożywka stosowana w etapie a) i/lub b) zawiera mleczan sodu w stężeniu 125 μM, D-glukozę w stężeniu 3 mM.2. A method of culturing primary cortical and thalamic neurons according to claim 1. The method of claim 1, wherein the optimized medium used in step a) and / or b) comprises sodium lactate at a concentration of 125 µM, D-glucose at a concentration of 3 mM. 3. Sposób hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych według zastrz. 1-2, znamienny tym, że zoptymalizowana pożywka stosowana w etapie a) i/lub b) ponadto zawiera składniki wybrane z glicyny, alaniny, argininy, asparaginy, cysteiny, histydyny, izoleucyny, leucyny, lizyny, metioniny, fenyloalaniny, proliny, seryny, treoniny, tryptofanu, tyrozyny, waliny, kwasu glutaminowego, glutaminy, chlorku choliny, pantotenianu wapnia, kwasu foliowego, amidu niacyny, hydrochlorku pirydoksalu, ryboflawiny, tiaminy, hydrochlorku tiaminy, kwasu asparaginowego, witaminy B12, inozytolu, NaCI, KCI, MgSO4, CuSO4, FeSO4, NaH2PO4, CaCI2, Fe(NO3)3x9H2O, MgCI2, KCI, NaHCO3, NaCI, NaH2PO4-H2O, ZnSO4-7H2O, Na2SeO3, HEPES, biotyny, alfa-tokoferolu, octanu alfa-tokoferolu, witaminy A, albuminy, katalazy, insuliny, dysmutazy nadtlenkowej, transferryny, kortykosteronu, galaktozy, etanolaminy, glutationu, karnityny, kwasu linolowego, kwasu linolenowego, progesteronu, putrescyny, trijodotyroniny, czerwieni fenolowej, pirogronianu sodu lub ich mieszanin.3. The method of culturing primary cortical and thalamic neurons according to claim 1. A method according to claim 1-2, characterized in that the optimized medium used in step a) and / or b) further comprises components selected from glycine, alanine, arginine, asparagine, cysteine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine , threonine, tryptophan, tyrosine, valine, glutamic acid, glutamine, choline chloride, calcium pantothenate, folic acid, niacin amide, pyridoxal hydrochloride, riboflavin, thiamine, thiamine hydrochloride, aspartic acid, vitamin B12, inositol, NaCI, KCI, MgSO4 CuSO4, FeSO4, NaH2PO4, CaCl2, Fe (NO3) 3 x9H 2 O, MgCl2, KCI, NaHCO3, NaCI, NaH 2 PO4-H 2 O, ZnSO4-7H2O, Na 2 SeO3, HEPES, biotin, alpha-tocopherol, acetate alpha-tocopherol, vitamin A, albumin, catalase, insulin, superoxide dismutase, transferrin, corticosterone, galactose, ethanolamine, glutathione, carnitine, linoleic acid, linolenic acid, progesterone, putrescine, triiodothyronine, phenol red, sodium pyruvate or mixtures thereof. 4. Sposób hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych według zastrz. 1-3, znamienny tym, że zoptymalizowana pożywka stosowana w etapie a) i/lub b) zawiera glicynę 0,4 mM; L-alaninę 0,02247191 mM; hydrochlorek L-argininy 0,39810428 mM; L-asparaginę 0,0055333334 mM; L-cysteinę 0,2603306 mM; hydrochlorek L-histydyny 0,2 mM; L-izoleucynę 0,8015267 mM; L-leucynę 0,8015267 mM; hydrochlorek L-lizyny 0,7978142 mM; L-metioninę 0,20134228 mM; L-fenyloalaninę 0,4 mM; L-prolinę 0,06747826 mM; L-serynę 0,4 mM; L-treoninę 0,7983193 mM; L-tryptofan 0,078431375 mM; L-tyrozynę 0,39779004 mM; L-walinę 0,8034188 mM; kwas glutaminowy 0,0125 mM; L-glutaminę 2,0 mM; chlorek choliny 0,028571429 mM; pantotenian wapnia 0,008385744 mM; kwas foliowy 0,009070295 mM; amid niacyny 0,032786883 mM; hydrochlorek pirydoksalu 0,019607844 mM; ryboflawinę 0,0010638298 mM; hydrochlorek tiaminy 0,011869436 mM; witamina B12 5,0184503E-6 mM; inozytol 0,04 mM; CaCI2 1,8018018 mM; Fe(NO3)39H2O 2,4752476E-4 mM; MgCI24. The method of culturing primary cortical and thalamic neurons according to claim 1. The method according to the method of 1-3, characterized in that the optimized medium used in step a) and / or b) comprises glycine 0.4 mM; L-alanine 0.02247191 mM; L-arginine hydrochloride 0.39810428 mM; L-asparagine 0.0055333334 mM; L-cysteine 0.2603306 mM; 0.2 mM L-histidine hydrochloride; L-isoleucine 0.8015267 mM; L-leucine 0.8015267 mM; L-lysine hydrochloride 0.7978142 mM; L-methionine 0.20134228 mM; 0.4 mM L-phenylalanine; L-proline 0.06747826 mM; 0.4 mM L-serine; L-threonine 0.7983193 mM; L-tryptophan 0.078431375 mM; L-tyrosine, 0.39779004 mM; L-valine 0.8034188 mM; glutamic acid 0.0125 mM; L-glutamine 2.0 mM; choline chloride 0.028571429 mM; calcium pantothenate 0.008385744 mM; folic acid 0.009070295 mM; niacin amide 0.032786883 mM; pyridoxal hydrochloride 0.019607844 mM; riboflavin 0.0010638298 mM; thiamine hydrochloride 0.011869436 mM; vitamin B12 5.0184503E-6 mM; inositol 0.04 mM; CaCl2 1.8018018 mM; Fe (NO3) 39H2O 2.4752476E-4mM; MgCl2 0,8136842 mM; KCI 5,3333335 mM; NaHCO3 26,190475 mM; NaCI 51,724136 mM; NaH2PO4-H2O 0,9057971 mM; ZnSO4-7H2O 6,736111E-4 mM; D-glukozę 3,125 mM; HEPES 10,92437 mM; czerwień fenolową 0,021519661 mM; pirogronian sodu 0,22727273 mM; mleczan sodu 0,125 mM.0.8136842 mM; KCI 5.3333335 mM; NaHCO3 26, 190 475 mM; NaCl 51.724136 mM; NaH 2 PO 4 -H 2 O 0.9057971 mM; ZnSO4-7H2O 6.736111E-4mM; D-glucose 3.125 mM; HEPES 10.92437 mM; phenol red 0.021519661 mM; sodium pyruvate 0.22727273 mM; sodium lactate 0.125 mM. PL 235 678 B1PL 235 678 B1 5. Sposób hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych według zastrz. 1-4, znamienny tym, że ponadto zawiera co najmniej jeden etap wymiany części objętości pożywki na której prowadzi się hodowlę na zoptymalizowaną pożywkę jak stosowaną w sposobie hodowli określonym w zastrz. 1-4.5. The method of culturing primary cortical and thalamic neurons according to claim 1. The method of claim 1, further comprising at least one step of replacing a portion of the volume of the culturing medium with an optimized medium as used in the culturing method of any of claims 1 to 4. 1-4. 6. Sposób hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych według zastrz. 5, znamienny tym, że wymiana części objętości zoptymalizowanej pożywki następuje po 3-4 dobach od dnia startu hodowli, korzystnie etap wymiany zoptymalizowanej pożywki jest wielokrotnie powtarzany co 3-4 doby.6. A method for culturing primary cortical and thalamic neurons according to claim 1. 5. The method of claim 5, characterized in that the replacement of a part of the volume of the optimized medium takes place after 3-4 days from the day of starting the culture, preferably the step of replacing the optimized medium is repeated many times every 3-4 days. 7. Sposób hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych według zastrz. 5-6, znamienny tym, że wymienia się około 1/3 do około 2/3 części objętości pożywki z prowadzonej hodowli, korzystniej wymieniana jest połowa objętości pożywki na której prowadzona jest hodowla na zoptymalizowaną pożywkę jak stosowaną w sposobie hodowli określonym w zastrz 1-4.7. A method for culturing primary cortical and thalamic neurons according to claim 1. 5-6, characterized in that about 1/3 to about 2/3 of the volume of the culture medium is replaced, more preferably half the volume of the culture medium is replaced with an optimized medium as used in the culture method according to claims 1-6. 4. 8. Zoptymalizowana pożywka do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych zarówno w etapie zakładania hodowli pierwotnej neuronów korowych lub wzgórzowych jak i w etapie utrzymywania hodowli pierwotnej neuronów korowych lub wzgórzowych, znamienna tym, że zawiera mleczan w stężeniu od 125 μΜ do 6 mM, glukozę w stężeniu od 3,0 do 12,5 mM.8. Optimized medium for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons both in the stage of establishing primary culture of cortical or thalamic neurons and in the stage of maintaining primary culture of cortical or thalamic neurons, characterized by the fact that it contains lactate in a concentration of 125 μΜ to 6 mM, glucose from 3.0 to 12.5 mM. 9. Zoptymalizowana pożywka do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych według zastrz. 8, znamienna tym, że zawiera mleczan sodu w stężeniu 125 μM, D-glukozę w stężeniu 3 mM.9. Optimized medium for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons according to claim 1, 8. The composition of claim 8, wherein the concentration of sodium lactate is 125 µM, D-glucose is 3 mM. 10. Zoptymalizowana pożywka do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych według zastrz. 8-9, znamienna tym, że ponadto zawiera składniki wybrane z glicyny, alaniny, argininy, asparaginy, cysteiny, histydyny, izoleucyny, leucyny, lizyny, metioniny, fenyloalaniny, proliny, seryny, treoniny, tryptofanu, tyrozyny, waliny, kwasu glutaminowego, glutaminy, chlorku choliny, pantotenianu wapnia, kwasu foliowego, amidu niacyny, hydrochlorku pirydoksalu, ryboflawiny, tiaminy, hydrochlorku tiaminy, kwasu asparaginowego, witaminy B12, inozytolu, NaCI, KCI, MgSO4, CuSO4, FeSO4, NaH2PO4, CaCI2, Fe(NO3)3x9H2O, MgCb, KCI, NaHCO3, NaCI, NaH2PO4-H2O, ZnSO4-7H2O, Na2SeO3, HEPES, biotyny, alfa-tokoferolu, octanu alfa-tokoferolu, witaminy A, albuminy, katalazy, insuliny, dysmutazy nadtlenkowej, transferryny, kortykosteronu, galaktozy, etanolaminy, glutationu, karnityny, kwasu linolowego, kwasu linolenowego, progesteronu, putrescyny, trijodotyroniny, czerwieni fenolowej, pirogronianu sodu lub ich mieszanin.10. Optimized medium for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons according to claim 1. 8-9, characterized in that it further comprises ingredients selected from glycine, alanine, arginine, asparagine, cysteine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine, valine, glutamic acid, glutamine, choline chloride, calcium pantothenate, folic acid, niacin amide, pyridoxal hydrochloride, riboflavin, thiamine, thiamine hydrochloride, aspartic acid, vitamin B12, inositol, NaCI, KCI, MgSO4, CuSO4, FeSO4, NaH2PO4, CaCl2, Fe (NO3) 3x9H2O, MgCb, KCI, NaHCO3, NaCI, NaH2PO4-H2O, ZnSO4-7H2O, Na2SeO3, HEPES, biotin, alpha-tocopherol, alpha-tocopherol acetate, vitamin A, albumin, catalase, insulin, superoxide dismutase, transferrin, galactose, corticosterone , ethanolamine, glutathione, carnitine, linoleic acid, linolenic acid, progesterone, putrescine, triiodothyronine, phenol red, sodium pyruvate or mixtures thereof. 11. Zoptymalizowana pożywka do hodowli pierwotnych neuronów korowych i wzgórzowych według zastrz. 8-10, znamienna tym, że zawiera glicynę 0,4 mM; L-alaninę 0,02247191 mM; hydrochlorek L-argininy 0,39810428 mM; L-asparaginę 0,0055333334 mM; L-cysteinę 0,2603306 mM; hydrochlorek L-histydyny 0,2 mM; L-izoleucynę 0,8015267 mM; L-leucynę 0,8015267 mM; hydrochlorek L-lizyny 0,7978142 mM; L-metioninę 0,20134228 mM; L-fenyloalaninę 0,4 mM; L-prolinę 0,06747826 mM; L-serynę 0,4 mM; L-treoninę 0,7983193 mM; L-tryptofan 0,078431375 mM; L-tyrozynę 0,39779004 mM; L-walinę 0,8034188 mM; kwas glutaminowy 0,0125 mM; L-glutaminę 2,0 mM; chlorek choliny 0,028571429 mM; pantotenian wapnia 0,008385744 mM; kwas foliowy 0,009070295 mM; amid niacyny 0,032786883 mM; hydrochlorek pirydoksalu 0,019607844 mM; ryboflawinę 0,0010638298 mM; hydrochlorek tiaminy 0,011869436 mM; witamina B12 5,0184503E-6 mM; inozytol 0,04 mM; CaCI2 1,8018018 mM; Fe(NO3)3x9H2O 2,4752476E-4 mM; MgCb 0,8136842 mM; KCI 5,3333335 mM; NaHCO3 26,190475 mM; NaCI 51,724136 mM; NaH2PO4-H2O 0,9057971 mM; ZnSO4-7H2O11. Optimized medium for the cultivation of primary cortical and thalamic neurons according to claim 1. 8-10, characterized in that the glycine is 0.4mM; L-alanine 0.02247191 mM; L-arginine hydrochloride 0.39810428 mM; L-asparagine 0.0055333334 mM; L-cysteine 0.2603306 mM; 0.2 mM L-histidine hydrochloride; L-isoleucine 0.8015267 mM; L-leucine 0.8015267 mM; L-lysine hydrochloride 0.7978142 mM; L-methionine 0.20134228 mM; 0.4 mM L-phenylalanine; L-proline 0.06747826 mM; 0.4 mM L-serine; L-threonine 0.7983193 mM; L-tryptophan 0.078431375 mM; L-tyrosine, 0.39779004 mM; L-valine 0.8034188 mM; glutamic acid 0.0125 mM; L-glutamine 2.0 mM; choline chloride 0.028571429 mM; calcium pantothenate 0.008385744 mM; folic acid 0.009070295 mM; niacin amide 0.032786883 mM; pyridoxal hydrochloride 0.019607844 mM; riboflavin 0.0010638298 mM; thiamine hydrochloride 0.011869436 mM; vitamin B12 5.0184503E-6 mM; inositol 0.04 mM; CaCl2 1.8018018 mM; Fe (NO3) 3x9H2O 2.4752476E-4 mM; MgCl2 0.8136842 mM; KCI 5.3333335 mM; NaHCO3 26, 190 475 mM; NaCl 51.724136 mM; NaH2PO4-H2O 0.9057971 mM; ZnSO4-7H2O 6.736111E-4 mM; D-glukozę 3,125 mM; HEPES 10,92437 mM; czerwień fenolową 0,021519661 mM; pirogronian sodu 0,22727273 mM; mleczan sodu 0,125 mM.6.736111E-4mM; D-glucose 3.125 mM; HEPES 10.92437 mM; phenol red 0.021519661 mM; sodium pyruvate 0.22727273 mM; sodium lactate 0.125 mM. 12. Zastosowanie zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych lub wzgórzowych, przy czym zoptymalizowana pożywka zawiera mleczan w stężeniu od 125 μM do 6 mM, glukozę w stężeniu od 3,0 do 12,5 mM, oraz przy czym zoptymalizowaną pożywkę stosuje się zarówno do zakładania hodowli pierwotnej neuronów korowych lub wzgórzowych jak i utrzymywania hodowli pierwotnej neuronów korowych lub wzgórzowych.12. Use of an optimized medium for the cultivation of primary cortical or thalamic neurons, wherein the optimized medium contains lactate from 125 μM to 6 mM, glucose from 3.0 to 12.5 mM, and wherein the optimized medium is used for both establishing a primary culture of cortical or thalamic neurons and maintaining primary culture of cortical or thalamic neurons. 13. Zastosowanie zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych lub wzgórzowych według zastrz. 12, znamienne tym, że zoptymalizowana pożywka zawiera mleczan sodu w stężeniu 125 μM, D-glukozę w stężeniu 3 mM.Use of an optimized medium for the cultivation of primary cortical or thalamic neurons according to claim 1, 12. The method of claim 12, wherein the optimized medium comprises sodium lactate at a concentration of 125 µM, D-glucose at a concentration of 3 mM. PL 235 678 B1PL 235 678 B1 14. Zastosowanie zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych lub wzgórzowych według zastrz. 12-13, znamienne tym, że zoptymalizowana pożywka ponadto zawiera składniki wybrane z glicyny, alaniny, argininy, asparaginy, cysteiny, histydyny, izoleucyny, leucyny, lizyny, metioniny, fenyloalaniny, proliny, seryny, treoniny, tryptofanu, tyrozyny, waliny, kwasu glutaminowego, glutaminy, chlorku choliny, pantotenianu wapnia, kwasu foliowego, amidu niacyny, hydrochlorku pirydoksalu, ryboflawiny, tiaminy, hydrochlorku tiaminy, kwasu asparaginowego, witaminy B12, inozytolu, NaCI, KCI, MgSO4, CuSO4, FeSO4, NaH2PO4, CaCI2, Fe(NO3)3x9H2O, MgCb, KCI, NaHCOs, NaCI, NaH2PO4-H2O, ZnSO4-7H2O, Na2SeO3, HEPES, biotyny, alfa-tokoferolu, octanu alfa-tokoferolu, witaminy A, albuminy, katalazy, insuliny, dysmutazy nadtlenkowej, transferryny, kortykosteronu, galaktozy, etanolaminy, glutationu, karnityny, kwasu linolowego, kwasu linolenowego, progesteronu, putrescyny, trijodotyroniny, czerwieni fenolowej, pirogronianu sodu lub ich mieszanin.14. Use of an optimized medium for the cultivation of primary cortical or thalamic neurons according to claim 1. 12-13, characterized in that the optimized medium further comprises components selected from glycine, alanine, arginine, asparagine, cysteine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine, valine, acid glutamine, glutamine, choline chloride, calcium pantothenate, folic acid, niacin amide, pyridoxal hydrochloride, riboflavin, thiamine, thiamine hydrochloride, aspartic acid, vitamin B12, inositol, NaCI, KCI, MgSO4, CuSO4, FeSO4, NaH2PO4, CaCI2 ( NO3) 3x9H2O, MgCb, KCI, NaHCOs, NaCI, NaH2PO4-H2O, ZnSO4-7H2O, Na2SeO3, HEPES, biotin, alpha-tocopherol, alpha-tocopherol acetate, vitamin A, albumin, catalase, insulin, superoxide dismutase, corticosterone transferrin , galactose, ethanolamine, glutathione, carnitine, linoleic acid, linolenic acid, progesterone, putrescine, triiodothyronine, phenol red, sodium pyruvate or mixtures thereof. 15. Zastosowanie zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych lub wzgórzowych według zastrz. 12-14, znamienne tym, że zoptymalizowana pożywka zawiera glicynę 0,4 mM; L-alaninę 0,02247191 mM; hydrochlorek L-argininy 0,39810428 mM; L-asparaginę 0,0055333334 mM; L-cysteinę 0,2603306 mM; hydrochlorek L-histydyny 0,2 mM; L-izoleucynę 0,8015267 mM; L-leucynę 0,8015267 mM; hydrochlorek L-lizyny 0,7978142 mM; L-metioninę 0,20134228 mM; L-fenyloalaninę 0,4 mM; L-prolinę 0,06747826 mM; L-serynę 0,4 mM; L-treoninę 0,7983193 mM; L-tryptofan 0,078431375 mM; L-tyrozynę 0,39779004 mM; L-walinę 0,8034188 mM; kwas glutaminowy 0,0125 mM; L-glutaminę 2,0 mM; chlorek choliny 0,028571429 mM; pantotenian wapnia 0,008385744 mM; kwas foliowy 0,009070295 mM; amid niacyny 0,032786883 mM; hydrochlorek pirydoksalu 0,019607844 mM; ryboflawinę 0,0010638298 mM; hydrochlorek tiaminy 0,011869436 mM; witamina B12 5,0184503E-6 mM; inozytol 0,04 mM; CaCb 1,8018018 mM; Fe(NOs)sx9H2O 2,4752476E-4 mM; MgCb 0,8136842 mM; KCI 5,3333335 mM; NaHCOs 26,190475 mM; NaCI 51,724136 mM; NaH2PO4-H2O 0,9057971 mM; ZnSO4-7H2O 6,736111E-4 mM; D-glukozę 3,125 mM; HEPES 10,92437 mM; czerwień fenolową 0,021519661 mM; pirogronian sodu 0,22727273 mM; mleczan sodu 0,125 mM.15. Use of an optimized medium for the cultivation of primary cortical or thalamic neurons according to claim 1. 12. The method of claim 12-14, wherein the optimized medium comprises glycine 0.4 mM; L-alanine 0.02247191 mM; L-arginine hydrochloride 0.39810428 mM; L-asparagine 0.0055333334 mM; L-cysteine 0.2603306 mM; 0.2 mM L-histidine hydrochloride; L-isoleucine 0.8015267 mM; L-leucine 0.8015267 mM; L-lysine hydrochloride 0.7978142 mM; L-methionine 0.20134228 mM; 0.4 mM L-phenylalanine; L-proline 0.06747826 mM; 0.4 mM L-serine; L-threonine 0.7983193 mM; L-tryptophan 0.078431375 mM; L-tyrosine, 0.39779004 mM; L-valine 0.8034188 mM; glutamic acid 0.0125 mM; L-glutamine 2.0 mM; choline chloride 0.028571429 mM; calcium pantothenate 0.008385744 mM; folic acid 0.009070295 mM; niacin amide 0.032786883 mM; pyridoxal hydrochloride 0.019607844 mM; riboflavin 0.0010638298 mM; thiamine hydrochloride 0.011869436 mM; vitamin B12 5.0184503E-6 mM; inositol 0.04 mM; CaCb 1.8018018 mM; Fe (NOs) sx9H2O 2.4752476E-4 mM; MgCl2 0.8136842 mM; KCI 5.3333335 mM; NaHCOs 26,190,475 mM; NaCl 51.724136 mM; NaH2PO4-H2O 0.9057971 mM; ZnSO4-7H2O 6.736111E-4mM; D-glucose 3.125 mM; HEPES 10.92437 mM; phenol red 0.021519661 mM; sodium pyruvate 0.22727273 mM; sodium lactate 0.125 mM. 16. Zastosowanie zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych lub wzgórzowych według zastrz. 12-15, znamienne tym, że w trakcie hodowli wymieniana jest część objętości pożywki, na której prowadzi się hodowlę na zoptymalizowaną pożywkę jak stosowaną w zastosowaniu określonym w zastrz. 12-15.16. Use of an optimized medium for the cultivation of primary cortical or thalamic neurons according to claim 1. The method of claim 12-15, characterized in that, during the cultivation, a fraction of the volume of the cultivated medium is exchanged for an optimized medium as used in the application defined in any of claims 12 to 15. 12-15. 17. Zastosowanie zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych lub wzgórzowych według zastrz. 16, znamienne tym, że wymiana części objętości zoptymalizowanej pożywki następuje po 3-4 dobach od dnia startu hodowli, korzystnie etap wymiany zoptymalizowanej pożywki jest wielokrotnie powtarzany co 3-4 doby.17. Use of an optimized medium for the cultivation of primary cortical or thalamic neurons according to claim 1. The method of claim 16, characterized in that the replacement of a part of the volume of the optimized medium takes place after 3-4 days from the day of starting the culture, preferably the step of replacing the optimized medium is repeated many times every 3-4 days. 18. Zastosowanie zoptymalizowanej pożywki do hodowli pierwotnych neuronów korowych lub wzgórzowych według zastrz. 16-17, znamienne tym, że zoptymalizowana pożywka wymieniana jest w ilości od około 1/3 do około 2/3 części objętości pożywki z prowadzonej hodowli, korzystniej wymieniana jest połowa objętości pożywki, na której prowadzona jest hodowla na zoptymalizowaną pożywkę jak stosowaną w zastosowaniu określonym w zastrz. 12-15.18. Use of an optimized medium for the cultivation of primary cortical or thalamic neurons according to claim 1, 16-17, characterized in that the optimized medium is replaced in an amount from about 1/3 to about 2/3 of the volume of the medium from the cultivation, more preferably half the volume of the medium on which the culture is grown is replaced by the optimized medium as used in the application. as defined in claim 12-15.
PL422747A 2017-09-05 2017-09-05 Optimized culture medium for neuron cultures, particularly for the primary cortical and thalamic neuron cultures PL235678B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL422747A PL235678B1 (en) 2017-09-05 2017-09-05 Optimized culture medium for neuron cultures, particularly for the primary cortical and thalamic neuron cultures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL422747A PL235678B1 (en) 2017-09-05 2017-09-05 Optimized culture medium for neuron cultures, particularly for the primary cortical and thalamic neuron cultures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL422747A1 PL422747A1 (en) 2019-03-11
PL235678B1 true PL235678B1 (en) 2020-10-05

Family

ID=65629581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL422747A PL235678B1 (en) 2017-09-05 2017-09-05 Optimized culture medium for neuron cultures, particularly for the primary cortical and thalamic neuron cultures

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL235678B1 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0703188D0 (en) * 2007-02-19 2007-03-28 Roger Land Building Large scale production of stem cells
CN103484432B (en) * 2013-09-30 2016-04-13 栾佐 A kind of induced nerve stem/ancestor cell differentiates is the inducing culture of oligodendrocyte precursor cells and induction method thereof and purposes
WO2016210313A1 (en) * 2015-06-24 2016-12-29 Whitehead Institute For Biomedical Research Culture medium for generating microglia from pluripotent stem cells and related methods

Also Published As

Publication number Publication date
PL422747A1 (en) 2019-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2011358083B2 (en) Method for culturing human pluripotent stem cells
US6103529A (en) Animal cell culture media comprising peptides derived from rice
US9034584B2 (en) Metabolic maturation in stem cell-derived tissue cells
KR20100025569A (en) Formulations and methods for culturing embryonic stem cells
US20040171152A1 (en) Animal cell culture media comprising non-animal or plant-derived nutrients
WO2011067465A1 (en) Formulations and methods for culturing stem cells
US20130084640A1 (en) Animal cell culture media comprising non animal or plant derived nutrients
JP6780638B2 (en) Neural stem cell growth medium containing human serum albumin
US10968429B2 (en) Chelated iron-containing culture medium for neural stem cells
CN110734893B (en) Culture medium containing vitamin C and used for promoting proliferation of umbilical cord mesenchymal stem cells
EP1210410A2 (en) Metal binding compounds and their use in cell culture medium compositions
US20190024047A1 (en) Medium for neural stem cells enhancing neural differentiation ability
PL235678B1 (en) Optimized culture medium for neuron cultures, particularly for the primary cortical and thalamic neuron cultures
JP2016073323A (en) Culture method of human pluripotent stem cells
WO2018111908A1 (en) Xenobiotic-free culture system to expand human limbal stem cells
JP2023531963A (en) Methods and compositions for culturing pluripotent cell suspensions