Effects of Extended Passaging on the BEAS-2B Cell Line, an in vitro Model of Human Lung Epithelium Established for the Study of Lung Carcinogenesis

Abstract

A linha celular contínua BEAS-2B, derivada de células epiteliais brônquicas humanas normais, foi estabelecida em 1988, pelo grupo de Curtis C. Harris, como um modelo in vitro do epitélio brônquico normal, para o estudo da carcinogénese pulmonar.De igual maneira às células de outras linhas celulares contínuas, as células BEAS-2B sofrem variações genéticas e fenotípicas quando cultivadas in vitro por longos períodos de tempo, nomeadamente ao nível da expressão genética e morfologia. Estas variações podem explicar, pelo menos em parte, as inconsistências encontradas na literatura em estudos que utilizaram esta linha celular. Mais importante, a linha celular alterada pode deixar de ser um modelo confiável do material original.O primeiro objetivo de presente estudo foi caracterizar ainda mais os efeitos das passagens sucessivas no fenótipo da linha celular BEAS-2B, nomeadamente no conteúdo proteico, taxa de produção de lactato, capacidade migratória, resposta ao stress e resistência a concentrações levemente citotóxicas de dicromato de potássio, um agente carcinogénico pulmonar. Observámos que duas destas características (resposta ao stress e taxa de produção de lactato) variaram significativamente ao longo do tempo em cultura. Em conjunto, as nossas observações e as de outros sugerem que o grau de transformação desta linha celular muda com as passagens extensivas.O segundo objetivo do presente trabalho foi avaliar o impacto da exposição prolongada a uma leve concentração citotóxica de Cr(VI) em várias características da linha celular BEAS-2B, nomeadamente na morfologia e padrão de crescimento, taxa de crescimento, potencial clonogénico e resistência a Cr(VI). Concluímos que a exposição ao Cr(VI) por vários meses afetou a morfologia e o padrão de crescimento da linha celular BEAS-2B e diminuiu as suas taxas de crescimento. Por outro lado, não foram observadas diferenças significativas no potencial clonogénico e na resistência ao Cr(VI).

The BEAS-2B continuous cell line, derived from normal human bronchial epithelial (NHBE) cells, has been established in 1988, by the group of Curtis C. Harris, as an in vitro model of normal bronchial epithelium, for the study of lung carcinogenesis.Similar to cells from other continuous cell lines, the BEAS-2B cells are known to undergo genetic and phenotypic variations when grown in vitro over extended periods of time, namely at the level of gene expression and morphology. These variations might explain, at least partly, inconsistencies found in the literature in studies conducted using this cell line. Importantly, the altered cell line may no longer be a trustworthy model of the original material.The first aim of the present study was to further characterize the effects of extended passaging on the phenotype of the BEAS-2B cell line, namely in terms of protein content, rate of lactate production, migratory capacity, stress response and resistance to mildly cytotoxic concentrations of potassium dichromate, a lung carcinogen. We found that two of these traits (stress response and rate of lactate production) changed significantly over time in culture. Altogether, our observations and those of others suggest that the degree of transformation of this cell line changes upon extensive passaging.The second aim of the present study was to assess the impact of a prolonged exposure to mildly cytotoxic concentration Cr(VI) on several traits of the BEAS-2B cell line, namely their morphology and pattern of growth, growth rate, clonogenic potential and resistance to Cr(VI). We found that exposure to Cr(VI) for several months changed the morphology and the growth pattern of the BEAS-2B cell line and decreased its growth rates. On the other hand, no significant changes were observed in terms of clonogenic potential and resistance to Cr(VI).