Investigamos las características de la morfología y perfiles de citoquinas de las células de neuroblastoma SH-SY5Y, células estromales/madre derivadas de médula ósea (BM-MSCs) y células mononucleares de sangre periférica (PBMCs) en co-cultivos dobles (BM-MSCs + células SH-SY5Y) y triples (BM-MSCs + células SH-SY5Y + PBMCs) incubados en plástico y Matrigel. Las células en los co-cultivos se comunicaban a través del transporte vesicular y mediante el intercambio de componentes de la membrana y citoplasmáticos. El perfil de citoquinas de los co-cultivos dobles y triples incubados en Matrigel y plástico presentaron diferencias y mostraron la concentración más alta de varias quimiocinas/citoquinas, como CXCL8/IL-8, I-TAC/CXCL11, IP10/CXCL10, MDC/CCL22, MIP-1alfa/CCL3, IL-1beta, ENA-78/CXCL5, Gro-alfa/CXCL1, MCP-1/CCL2, TERC/CCL25, CXCL8/IL-8 e IL-6. Altas concentraciones de quimiocinas/citoquinas inflamatorias en el medio condicionado del triple co-cultivo forman una inflamación crónica, lo que acerca el sistema de co-cultivo presentado a un tumor natural. Los co-cultivos triples fueron más resistentes al cisplatino (CDDP) que los co-cultivos dobles y monocultivos de SH-SY5Y. Los niveles de ARNm y genes se modificaron en las células después del co-cultivo y el tratamiento con CDDP en los co-cultivos dobles y triples. Se determinó la expresión de las proteínas BCL2, BAX, CAV1 y CASP3 en las células SH-SY5Y después del co-cultivo triple y la expresión de las proteínas CAV1 y BAX en las células SH-SY5Y después del co-cultivo doble. Este estudio demostró la naturaleza de las interacciones celulares entre los componentes del nicho tumoral y la influencia intercelular en la quimiorresistencia observada en nuestro modelo de tumor, lo que debería permitir el desarrollo de nuevos sistemas de prueba para agentes antitumorales.