CAPES: programa de Demanda Social (DS) / O sangue de cordão umbilical, que age como um elo de ligação entre a placenta e o bebê durante a gestação, pode ser necessário anos após o nascimento. As células-tronco ali contidas, são utilizadas em substituição aos métodos convencionais de transplantes que empregam células-tronco originárias da medula óssea e no tratamento de doenças hematológicas e oncológicas. Esta dissertação tem como objetivo propor um sistema híbrido de células-tronco do sangue de cordão umbilical e placentário com foco no cenário brasileiro. No decurso da dissertação apresentam-se as regulamentações e relatórios de produção sobre os bancos de armazenamento nacionais. Para fins comparativos, são abordados as regulamentações e modelos específicos de dois bancos de armazenamento internacionais: argentino e inglês. Através da prospecção de cenários, evidenciam-se os benefícios em relação ao aumento de inventário das células-tronco do sangue de cordão umbilical e placentário para doação, considerando a operacionalização do sistema híbrido. Com a implantação desse sistema, busca-se estabelecer uma integração entre os bancos de armazenamento públicos e privados, visões empresariais aparentemente inconciliáveis, mas que de forma incondicional e expressiva respeitam e honram a vida. / The umbilical cord, which acts as a communication link between the placenta and the baby during the gestation, can still be necessary years after birth. The stem cells of the umbilical cord blood can be used alternatively in transplants, replacing conventional methods using bone marrow stem cells for hematological and oncological treatments. This work presents a proposal for a hybrid system of umbilical cord blood stem cells concerning the actual Brazilian scenario. During the work development it was described regulations and production reports from national storage banks. Two other countries types and regulation storage banks are also presented for comparison: Argentinean and British ones. Through the exploration of scenarios, it is showed the benefits in relation to increase inventory of stem cells from umbilical cord blood for donation, whereas the running of the hybrid system. With the deployment of this system, we seek to establish integration between the private and public storage banks, an entrepreneurial view usually seen as irreconcilable, but with unconditionally and expressive respect and honor for life.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A fibrose hepática é o resultado de uma lesão crônica, com a ativação de células inflamatórias e fibrogênicas no fígado, as quais levam a um acúmulo excessivo de proteínas de matriz extracelular (MEC). Essas alterações resultam na morte de células do fígado, com desorganização e perda da função do parênquima hepático. A cirrose é o estágio avançado da fibrose, e culmina na falência hepática, uma condição potencialmente fatal cujo único tratamento efetivo é o transplante de fígado, o qual é limitado pela disponibilidade de órgãos. Na busca por terapias alternativas visando a regeneração hepática, o transplante de células mononucleares de medula óssea (CMMO) mostrou resultados benéficos e promissores em modelos animais e alguns protocolos clínicos. Entre essas células, estão as células-tronco hematopoiéticas e mesenquimais, que apresentam potencial regenerativo e modulador da resposta inflamatória. Este estudo pretendeu avançar na compreensão dos mecanismos pelos quais as CMMO podem ajudar na regeneração hepática. Ratos com fibrose hepática induzida por ligadura do ducto biliar (LDB) foram transplantados com CMMO e comparados com ratos com fibrose sem transplante e ratos normais. Parâmetros hepáticos como componentes da MEC (colágeno total, colágenos tipos I e IV, laminina, metaloproteinases de matriz MMPs), componentes celulares (células fibrogênicas, células de Kupffer e colangiócitos) e enzimas hepáticas foram analisados por microscopia de luz, microscopia confocal, western blotting e espectrofotometria. Os resultados mostraram que o transplante de CMMO contribui para a regeneração hepática de maneira global, (a) diminuindo o acúmulo de colágeno e laminina; (b) aumentando a produção de MMPs que favorecem o remodelamento da MEC, principalmente por células de Kupffer; (c) normalizando a quantidade de colangiócitos e diminuindo a quantidade de células fibrogênicas; e (d) normalizando os níveis sanguíneos das enzimas hepáticas. Portanto, nós sugerimos que as CMMO podem ajudar na regeneração hepática através de mecanismos parácrinos e se diferenciando em células de Kupffer, contribuindo para a secreção de fatores antiinflamatórios e anti-fibrogênicos no fígado com fibrose. / Liver fibrosis results from a chronic injury, with the activation of hepatic inflammatory and fibrogenic cells, which lead to an excessive extracellular matrix (MEC) protein accumulation. These alterations result in the death of liver cells, along with disorganization and loss of function of the hepatic parenchyma. Cirrhosis is the advanced stage of fibrosis, and culminates in hepatic failure, a potentially fatal condition whose only effective treatment is liver transplantation, which is limited by organ shortage. Amid the search for alternative therapies aiming hepatic regeneration, bone marrow mononuclear cell (CMMO) transplantation has shown promising and benefic results in animal models and some clinical protocols. Amongst these cells are hematopoietic and mesenchymal stem cells, which present regenerative potential and modulate inflammatory response. This study aimed to add knowledge on the mechanisms by which CMMO may prompt hepatic regeneration. Rats with liver fibrosis induced by bile duct ligation (LDB) were transplanted with CMMO and compared to fibrotic and normal rats without transplantation. Hepatic parameters such as MEC components (total collagen, collagens types I and IV, laminin and matrix metalloproteinases MMPs), cellular components (fibrogenic and Kupffer cells, cholangiocytes) and liver enzymes were analyzed through confocal, fluorescence and light microscopy, western blotting and spectrophotometry. Results showed that CMMO contribute to liver regeneration globally, (a) reducing collagen and laminin accumulation; (b) increasing MMP production, specially by Kupffer cells, that favor MEC remodeling; (c) normalizing cholangiocyte numbers and reducing fibrogenic cells; and (d) normalizing plasma levels of hepatic enzymes. Therefore, we suggest that CMMO may help hepatic regeneration through paracrine mechanisms and by differentiating in Kupffer cells, contributing to the secretion of anti-inflammatory and anti-fibrotic factors within the fibrotic liver.

Introdução: O fígado é um órgão chave na manutenção da homeostasia corpórea e o transplante hepático ainda continua sendo o padrão-ouro no tratamento da insuficiência hepática aguda. A falta de doadores tem favorecido o desenvolvimento da terapia celular. Células derivadas de medula óssea podem se diferenciar em células tipo-hepatócitos em menos de 24 horas e a comunicação através de vesículas extracelulares (VEs) é um dos mecanismos propostos para explicar essa capacidade. Muitos estudos têm demonstrado que as células-tronco mesenquimais (CTMs) da medula tem alta plasticidade para se diferenciar em hepatócitos, mas os protocolos normalmente utilizados levam entre 7 e 28 dias. Objetivo: Analisar a capacidade de diferenciação das CTMs da medula em se tornar uma célula tipo-hepatócito através do mecanismo de comunicação celular por VEs em cultura (6 e 24 horas). Materiais e métodos: Para avaliar o efeito de hepatócitos primários isolados de ratos saudáveis e lesados com CCl4 na diferenciação das CTMs foi utilizado um sistema de co-cultivo com insertos que não permitem o contato entre as células colocando as CTMs na câmera superior e os hepatócitos na câmera inferior do sistema. Meio condicionado de hepatócitos com lesão foi utilizado para avaliar a capacidade das CTMs de capturar VEs e se diferenciar em célula-tipo hepatócito. Os marcadores de célula tipo-hepatócito avaliados foram expressão gênica (alfa fetoproteina, albumina e citoqueratina-18), armazenamento de glicogênio e liberação de ureia. Para rastrear VEs, hepatócitos de ratos lesados foram marcados com PKH-26. As VEs foram obtidas por ultracentrifugação do sobrenadante e analisadas por citometria de fluxo. Hepatócitos e CTMs também foram analisados por citometria de fluxo na busca de marcação positiva. Resultados: CTMs co-cultivadas durante 6 e 24 horas com hepatócitos não apresentaram expressão de genes hepáticos, mesmo quando expostas a um ambiente de lesão. Os ensaios funcionais confirmaram a falta de sinais de diferenciação, sendo que não foi observado armazenamento de glicogênio nem liberação de ureia nas CTMs. Um achado interessante foi que ao analisar o sobrenadante da câmera superior do sistema de co-cultivo, não foram achadas VEs marcadas com PKH-26 nem CTMs com rastros do marcador. Por outro lado, os experimentos utilizando meio condicionado mostraram que as CTMs têm capacidade de capturar VEs. A citometria de fluxo mostrou que às 6 horas e 24 horas respetivamente 2,28% e 3,97% das CTMs eram positivas para o marcador PKH-26. Quando analisadas no microscópio de fluorescência, foram vistos pontos vermelhos nas CTMs alguns dos quais parecem carregar a proteína albumina. Porém a expressão gênica e analise de ureia não se adequaram a um perfil de célula tipo-hepatócito. Conclusões: O sistema de co-cultivo não foi adequado para permitir a transferência e comunicação através de VEs entre hepatócitos e CTMs sendo que as VEs não conseguem atingir a câmara superior. Os experimentos com meio condicionado sugerem que as CTMs têm capacidade de capturar VEs derivadas de hepatócitos, porém a captação não conduz ao desenvolvimento de um perfil de célula tipo-hepatócito em 6 e 24 horas. São necessários mais estudos para esclarecer a dinâmica de transferência das VEs e suas consequências em longo prazo. / Introduction: Liver is a key organ for corporeal homeostasis maintenance and whole organ replacement still remains the gold standard procedure to treat acute liver failure. Shortage of liver donor has promoted the increase on cell-therapy research. Bone marrow (BM) derived cell have shown potential for differentiation into hepatocyte-like cells in a short time and extracellular vesicles communication (EVs) is one of the proposed mechanisms. Plasticity of bone marrow mesenchymal stem cells (BM-MSCs) is extensively supported by scientific literature but protocols applied to differentiation usually take from 7 to 28 days. Objective: To analyze in vitro differentiation potential of BM-MSCs into hepatocyte-like cells through EVs transfer mechanism in 6 and 24 hours. Materials and Methods: Co-culture system with cell-impermeable inserts and conditioned medium experiments were used to explore the effects of healthy and CCl4-injured hepatocytes, over BM-MSCs differentiation. Assessment of hepatocyte-like cell profile on BM-MSCs was revealed by gene expression (alpha fetoprotein, albumin and cytokeratin-18), glycogen storage and urea release. Hepatocytes from CCl4-injured rats were labeled by PKH-26 to track EVs. Ultracentrifugation was used to isolate EVs from supernatant medium of the two chamber of the co-culture system. PKH-26 positive EVs and PKH-26 positive cells were revealed by flow cytometry analysis and fluorescent microscopy. BM-MSCs cultured with conditioned medium were stained with ALB-FITC antibody. Results: Co-cultured BM-MSCs for 6 and 24 hours, showed no expression of hepatocyte-like genes, even after exposure to damaged microenvironment. Functional assays confirm the lack of differentiation signs there were no glycogen storage or urea release. Interestingly, EVs traffic analysis revealed no PKH-26 positive EVs at the upper chamber of co-culture system and no positive BM-MSCs were found either. On the other hand, conditioned medium experiment showed that BM-MSCs could uptake EVs. Flow cytometry analysis showed positive PKH-26 BM-MSCs at 6 (2.28%) and 24 (3.97%) hours. Flourescence microscopy revealed red points into BM-MSCs and immunofluorescence suggest that some EVs contain albumin. Gene expression and urea assay of BM-MSCs were not in accordance with a hepatocyte-like profile. Conclusions: Co-culture system, by using cell-impermeable membrane, was not adequate to promote EVs transfer between hepatocyte and BM-MSCs since EVs do not pass from the lower to the upper chamber. Conditioned medium experiments can suggest that BM-MSCs could uptake hepatocyte-derived EVs but this not drive to a hepatocyte-like profile in a short period of time. More studies will be necessary to clarify the dynamic of EVs transfer and their long time effects.

PhD Aims: The aim of our study was to evaluate an efficacy and safety of intra-arterial injection of bone marrow mononuclear cells (BMMCs) in patients with chronic critical limb ischemia (CLI) Methods.In average 400ml bone marrow blood was harvested from posterior iliac crests in 24 CLI patients. BMMCs were obtained from the blood by standard procedure used for bone marrow transplantation. After digital subtraction angiography was performed in each patient, BMMCs were injected into arteries of 28 limbs. Primary outcome was the efficacy of BMMCs injection measured as a successfull healing of limb defects, a change of Fontain ischemia grade and a rate of high limb amputations. Secondary outcomes were a safety of the BMMCs injections, changes in angiographic findings after BMMCs injections and changes in quality of life (questionnaire SF-36). Results: After one year follow-up all patients were alive and 2 patients have undergone high limb amputation. Out of 14 limb defects, eleven have been healed completely and the average Fontain ischemia grade has changed from baseline value of 3.5 to 2.0 after one year (P<0.0001). Angiographic findings have improved in all examined segments of limb vessels. One year after the procedure patients have reported significant improvement. Conclusion: The intra-arterial...

Abstract Childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common cancer in children. The overall survival rate has reached to 90%. However, ALL still presents a significant disease burden and is a major cause for deaths in children. Recently, both inherited germline variants related to ALL susceptibility and somatic genetic variants forming novel subgroups of ALL have been discovered. In this thesis two families with familial ALL were studied. Constitutional heterozygous microdeletion at chromosome 7p12.1p13, including IKZF1, was discovered in the first family with intellectual impairment, overgrowth, and susceptibility to childhood ALL. In the second family, constitutional chromosome translocation was revealed in two individuals with childhood ALL and, subsequently, in seven unaffected family members. The balanced reciprocal translocation t(12;14)(p13.2;q23.1) resulted in breakpoints on two genes; ETV6 on chromosome 12 and RTN1 on chromosome 14. Only a few familial and sporadic ALL cases with germline variants in either IKZF1 or ETV6 have been published, thus supporting the significant role of these constitutional variants in childhood ALL predisposition. Inherited bone marrow failure syndromes (IBMFS) may predispose to childhood leukemia, including ALL. Two unrelated patients were diagnosed with bone marrow failure without the symptoms of classical IBMFS. Neither patient had any signs of developmental delay or congenital anomalies. Exome sequencing revealed identical c.1457del(p.(Ile486fs)) mutation on the ERCC6L2 gene in both patients. A few patients with IBMFS and ERCC6L2 variants have been described in previous studies. Some of them also had congenital craniofacial anomalies and developmental delay that were not detected in the patients in this thesis. The ALL cohort study on genetic variation of mitochondrial DNA (mtDNA) included 36 children. Metabolic change where malignant cells uncouple energy production from oxidative phosphorylation (OXPHOS) is one of the established hallmarks of cancer. In the cohort in this study, 22% of patients harbored nonsynonymous variants on mtDNA in the protein-coding genes of OXPHOS enzyme complexes. The somatic non-neutral variants were found in patients with a poor prognosis cytogenetic marker. The results support the hypothesis that cancer cells harbor mtDNA variants that may affect the cell metabolism. / Tiivistelmä Akuutti lymfoblastileukemia (ALL) on lasten yleisin syöpä. Vaikka nykyisin noin 90 prosenttia paranee, ALL aiheuttaa huomattavan paljon sairastavuutta ja on merkittävä lasten kuolinsyy. Vastikään on löydetty perinnöllisiä geneettisiä muutoksia, jotka altistavat lapsuusiän ALL:lle. Tutkimuksen kohteena oli kaksi perhettä, joissa vähintään kaksi lasta on sairastunut ALL:aan. Ensimmäisessä perheessä havaittiin lapsuusiän ALL:aan sairastuneilla kehityshäiriöisillä sisaruksilla äidiltä periytyvä heterotsygoottinen deleetio kromosomissa 7p12.1p13, jossa sijaitsee IKZF1-geeni. Toisessa perheessä perinnöllinen kahden kromosomin translokaatio todettiin kahdella lapsuusiän ALL:aan sairastuneella sekä seitsemällä perheenjäsenellä. Balansoitu translokaatio t(12;14)(p13.2;q23.1) aiheuttaa katkaisukohdan ETV6-geeniin kromosomissa 12 ja RTN1-geeniin kromosomissa 14. Tähän mennessä on julkaistu vain muutamia tutkimuksia potilaista, joilla on ollut perinnöllinen muutos joko IKZF1- tai ETV6-geenissä. Näillä geeneillä oletetaan olevan tärkeä merkitys perinnöllisessä alttiudessa sairastua lapsuusiän ALL:aan. Perinnölliset luuytimen toimintahäiriöt voivat altistaa leukemialle, kuten ALL:lle. Kahdella lapsella todettiin luuytimen toimintahäiriö, mutta ei muita oireita, jotka voisivat liittyä tyypillisiin perinnöllisiin luuytimen toimintahäiriöihin. Eksomisekvensoinnissa todettiin identtinen, homotsygoottinen mutaatio c.1457del(p.(Ile486fs)) ERCC6L2-geenissä. Kirjallisuuslähteiden mukaan vain muutamalla potilaalla on todettu ERCC6L2-geenin muutoksesta johtuva luuytimen toimintahäiriö. Osalla heistä on ollut synnynnäisiä kallon ja kasvojen anomalioita sekä kehityshäiriö, jollaisia tähän tutkimukseen osallistuneilla potilailla ei todettu. Potilaskohorttitutkimuksessa tutkittiin mitokondriaalisen DNA:n (mtDNA) muutoksia ALL:aan sairastuneilla lapsilla. Syöpäsolut eivät hyödynnä mitokondrion elektroninsiirtoketjua energian tuotantoon, ja tämä aineenvaihdunnan muutos on tunnustettu syövän ominaisuus. Tutkimuksessa havaittiin, että 22 prosentilla potilaista ilmeni diagnoosivaiheessa poikkeavia mtDNA:n muutoksia, jotka olivat elektroninsiirtoketjun entsyymien alayksiköitä koodaavissa geeneissä. Muutoksia todettiin useimmiten potilailla, joilla oli leukemiasoluissa huonon ennusteen geneettinen tekijä. Havaitut muutokset voivat mahdollisesti vaikuttaa leukemiasolun energia-aineenvaihduntaan.

Metal ions released from implantable biomaterials have been associated with adverse biological reactions that can limit implant longevity. Previous studies have shown that, in macrophages, Co2+, Cr3+, and Ni2+ can activate the NLR family pyrin domain-containing protein 3 (NLPR3) inflammasome, which is responsible for interleukin(IL)-1β production through caspase-1. Furthermore, these ions are known to induce oxidative stress, and inflammasome priming is known to involve nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB) signaling. However, the mechanisms of inflammasome activation by metal ions remain largely unknown. The objectives of this thesis were to determine if, in macrophages: 1. IL-1β release induced by metal ions is caspase-1-dependent; 2. caspase-1 activation and IL-1β release induced by metal ions are oxidative stress-dependent; and 3. IL-1β release induced by metal ions is NF-κB signaling pathway-dependent. Lipopolysaccharide (LPS)-primed murine bone-marrow-derived macrophages were exposed to Co2+, Cr3+, or Ni2+, with or without an inhibitor of caspase-1, oxidative stress, or NF-κB. Culture supernatants were analyzed for active caspase-1 (immunoblotting) and/or IL-1β (ELISA). Overall, results showed that while both Cr3+ and Ni2+ may be inducing inflammasome activation, Cr3+ is likely a more potent activator, acting through oxidative stress and the NF-κB signaling pathway. Further elucidation of the activation mechanisms may facilitate the development of therapeutic approaches to modulate the inflammatory response to metal ions, and thereby increase implant longevity.

A desnutrição acomete 925 milhões de pessoas em todo o mundo, independentemente da idade e classe social, os mais acometidos são indivíduos hospitalizados, crianças e idosos. A desnutrição causa alterações fisiológicas em diversos tecidos. O tecido hematopoiético é afetado na desnutrição protéica, por ser um tecido de elevada e constante necessidade de proteínas, levando a alterações hematológicas como anemia e leucopenia. Estudos do nosso laboratório têm demonstrado in vivo, alterações do microambiente hematopoiético, em camundongos submetidos à desnutrição protéica, bem como hipoplasia medular, mudanças quantitativas da matriz extracelular (MEC) como o aumento do deposito de fibronectina na região subendosteal (local da fixação das células tronco/ progenitoras hematopoiéticas), alterações do ciclo celular das células tronco/ progenitoras hematopoiéticas e alteração na expressão de VLA5; principal integrina na interação das células a fibronectina. Sendo assim propõe-se neste projeto avaliar possíveis isoformas da molécula de fibronectina, para melhor compreender o seu papel biológico no ciclo celular as células tronco/ progenitoras hematopoiéticas em um modelo de desnutrição protéica. Para isso foram utilizados camundongos C57BLI/6J machos, adultos, mantidos em gaioleiros metabólicos, separados em dois grupos. O grupo controle recebeu uma ração normoproteíca com 12% de proteína e o grupo desnutrido, uma ração hipoprotéica com 2% de proteína, num período de 5 semanas. Após este período os animais foram sacrificados para avaliação hematológica, celularidade da medula óssea, quantificação e pesquisa de isoformas da fibronectina, análise do perfil protéico no estroma medular em culturas de longa duração bem como a análise do estabelecimento do estroma medular em culturas de longa duração. Os animais desnutridos apresentaram uma menor celularidade e uma diminuição significativa de células jovens na medula óssea. O estroma medular estabelecido em culturas de longa duração dos animais do grupo desnutrido apresentaram uma menor confluência em relação ao grupo controle. Também foi observado nas culturas de longa duração um aumento significativo da fibronectina no 28° dia de cultura, mas com uma diminuição da fibronectina no 35° dia, porém com uma menor quantidade de região EDA nos dois períodos analisados (sítio de ligação das integrinas a fibronectina) quando comparados aos animais do grupo controle. A pesquisa de isoformas de fibronectina no estroma medular, por meio de RT-PCR, revelou que tanto os animais do grupo controle quanto os animais do grupo desnutrido apresentaram diferentes isoformas de fibronectina, porém não foi possível fazer uma análise quantitativa das regiões de splicing alternativo. O perfil protéico das culturas de longa duração analisado por meio de eletroforese bidimensional demonstrou que os animais do grupo desnutrido possuem um perfil protéico diferente dos animais do grupo controle, também foi observado uma diferença do perfil protéico entre os 28° e 35° dias de cultura. Portanto a alteração quantitativa da molécula de fibronectina e da região EDA, bem como a presença de diferentes isoformas de fibronectina, juntamente com as alterações do perfil protéico podem ser devido a um aumento e ou degradação das proteínas de matriz extracelular. E estas alterações podem ser responsáveis pela hipoplasia medular e alteração do ciclo celular das células tronco/ progenitoras hematopoiéticas e estromais, talvez pela menor interação com as integrinas, sendo esta interação fundamental para a modulação de diversas funções celulares tais como proliferação e diferenciação e para a regulação do remodelamento da matriz extracelular. Mas ainda se faz necessário a quantificação das regiões de splicing alternativo, seqüênciamento das proteínas da matriz extracelular e a identificação das possíveis metalaproteinases presentes no estroma medular para melhor elucidar as funções da fibronectina e outras proteínas da matriz extracelular na manutenção da hemopoese. / Malnutrition affects 925 million people worldwide, regardless of age and social class, the most affected individuals are hospitalized, children and elderly.Malnutrition causes physiological changes in various tissues.The hematopoietic tissue is affected in protein malnutrition, because it is a tissue of high and constant need of proteins, leading to hematological abnormalities such as anemia and leucopenia. Studies from our laboratory have demonstrated in vivo changes in the hematopoietic microenvironment in mice submitted to protein malnutrition, and bone marrow hypoplasia, quantitative changes of the extracellular matrix (ECM) as the increase in deposit fibronectin in the region subendosteal (site of attachment of the cells stem / progenitor), changes in cell cycle of stem cells / progenitor and changes in the expression of VLA5; main integrin interaction of cells to fibronectin. Therefore this project proposes to evaluate possible isoforms of fibronectin molecule, to better understand its biological role in cell cycle stem cells / progenitor in a model of protein malnutrition. Mice were used for this C57BLI/6J male adults were kept in metabolic gaioleiros, separated into two groups. The control group received a ration normoproteíca with 12% protein and the malnourished group, a low protein diet with 2% protein over a period of 5 weeks. After this period the animals were sacrificed for hematological evaluation, bone marrow cellularity, and quantification of fibronectin isoforms research, analysis of protein profiles in marrow stroma in long-term cultures and analysis of the establishment of bone marrow stroma in long-term cultures. The malnourished animals showed a lower cellularity and a significant decrease of young cells in the bone marrow.The bone marrow stromal cultures established in long-term animal malnourished group had a lower convergence in the control group. It was also observed in cultures long term a significant increase in fibronectin on the 28th day of culture, but with a decrease in fibronectin 35 th day, but with a smaller amount of EDA region in both periods analyzed (binding site of integrins to fibronectin) compared to the control group.The survey of isoforms of fibronectin in bone marrow stroma, by RT-PCR revealed that both control animals and animals in the malnourished group presented different isoforms of fibronectin, but it was not possible to make a quantitative analysis of the regions of alternative splicing.The protein profile of long-term cultures analyzed using two-dimensional electrophoresis showed that animals of the malnourished group have a protein profile different from the control group was also observed a difference in protein profile between 28° and 35° day of culture. Therefore, the quantitative change of the molecule fibronectin and the region of EDA, as well as the presence of different isoforms of fibronectin, together with changes in protein profile may be due to an increase, or degradation of extracellular matrix proteins. And these changes may be responsible for bone marrow hypoplasia and alteration of the cell cycle of stem cells / progenitor and stromal cells; perhaps because of less interaction with integrins, this interaction is essential for the modulation of various cellular functions such as proliferation and differentiation and to regulation of extracellular matrix remodeling. But it is still necessary to quantify the areas of alternative splicing, sequencing of the extracellular matrix proteins and identification of possible metalaproteinases present in bone marrow stroma to better elucidate the roles of fibronectin and other extracellular matrix proteins in maintaining hemopoese.

Orientador: Jose Andres Yunes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T05:42:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Laranjeira_AngeloBrunelliAlbertoni_M.pdf: 2767287 bytes, checksum: 8b66a1e06cad088fa256103c24e955a7 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A resistência intrínseca ou adquirida aos compostos quimioterápicos é uma das mais importantes causas dos insucessos no tratamento das LLAs pediátricas. A interação da LLA com o microambiente da medula óssea contribui para a proliferação e resistência ao regime quimioterápico das células leucêmicas através de uma grande variedade de mecanismos celulares que provavelmente incluem: aumento da expressão de transportadores celulares, aumento no processo de reparo do DNA, diminuição na regulação dos alvos das drogas, mudanças na regulação do ciclo celular e alteração nas vias apoptóticas. No presente estudo observou-se que a interação estabelecida entre células estromais e células de LLA-B, promoveu a ativação destas como avaliado pela análise das moléculas de superfície das células leucêmicas ao longo dos períodos de cultivo, além da sobrevivência e/ou proliferação em mais de 60% dos casos in vitro. A comunicação entre os dois tipos celulares também mostrou a influência do estroma na modulação da expressão transcricional de 17 genes relacionados com a resistência e sensibilidade a quimioterápicos em células de LLA-B. A modulação teve como conseqüência o aumento nos níveis de expressão da maioria dos genes de resistência e a queda de expressão da maioria dos genes de sensibilidade. Sendo assim, a LLA, pela interação com as células estromais, apresentaram uma alteração que as levou a um fenótipo característico de células resistentes. Essa alteração de expressão mediada pelo contato com o estroma foi confirmada por estudos funcionais de dois genes relacionados com a resistência. O gene KCNN4 em linhagens celulares, que quando submetidas à ação do clotrimazol apresentaram maior viabilidade na presença do que na ausência do estroma; e a adição da proteína recombinante IGFBP-7 no sistema de co-cultura promoveu a resistência e até mesmo proliferação na presença da L-asparaginase. Esta proteína também se mostrou atuante na proliferação das células estromais. Estes resultados mostram dois genes de LLA, que quando modulados pelo contato com o estroma podem contribuir com a maior resistência ao regime quimioterápico, podendo vir a ser usados como alvo para posteriores terapias / Abstract: The intrinsic or acquired chemotherapy resistance composites one of the most important causes of failures in the treatment of pediatric ALL. The ALL and bone marrow microenvironment nteraction contributes for the proliferation and resistance to the chemotherapy regimen of leukemic cells probably through a great variety of cellular mechanisms, including increase of the expression of cellular transporters, increase in the process of DNA repair, downregulation of drugs targets, changes in the regulation of cellular cycle and alteration in the apoptotic ways. In the present study it was observed that the interaction established between stromal cells and pre-B ALL, evaluated through analysis of surface molecules in leukemic cells throughout the periods of culture, were important for the survival and/or proliferation in more than 50% of the cases in vitro. This interaction also showed the influence of stroma in the transcriptional profile of 17 genes related with the resistance and sensitivity to chemotherapeutic agents in pre-B ALL cells. The modulation had as consequence the increase in the levels of expression of the majority of the resistance genes and the decrease of expression of the majority of the sensitivity genes. Being thus, these cellular types, for the interaction with the stromal cells, had presented an alteration that took them to one phenotype characteristic of resistant cells. This stroma-mediated alteration was confirmed by functional studies of two genes related with the resistance. Gene KCNN4 three leukemic cell lines, that when submitted to the action of clotrimazole they had presented greater viability in the presence than in the absence of stroma; and the addition of recombinant protein IGFBP-7 in the co-culture system promoted the resistance and proliferation of primary ALL cells in the presence of the L-asparaginase. This protein also induced proliferation of stromal cells. These results show two genes of ALL, that when modulated for the contact with stroma, can contribute with a resistance to the chemotherapic regimen, becoming possible targets for posterior therapies / Mestrado / Genetica Animal e Evolução / Mestre em Genética e Biologia Molecular

INTRODUÇÃO: O fenótipo de resistência a drogas é caracterizado pela superexpressão das proteínas da família ABC (ATP-Binding Cassette). A Pglicoproteína (P-gp), codificada pelo gene ABCB1, é uma das bombas de efluxo mais estudadas, como agente interferente no tratamento de diversos tipos de câncer, seguida pela proteína MRP1 (Multidrug Resistance-related Protein 1), transcrita pelo gene ABCC1. Estudos recentes relacionaram a atuação da proteína LRP (Lung Resistance Protein) a estas bombas, devido sua alta expressão em tumores com fenótipo resistente. Em contrapartida, estes transportadores também exercem funções fisiológicas contra metabólitos, compostos citotóxicos e teratogênicos, em diversos tecidos normais como rins, fígado, intestino e célulastronco. As proteínas ABC são consideradas marcadores específicos das célulastronco hematopoiéticas, porém, ainda são pouco descritas nas células-tronco mesenquimais (CTM). A medula óssea (MO) é a fonte mais bem descrita de CTM adultas, cujas propriedades são conhecidas e utilizadas na aplicação clínica. Entretanto, recentemente células-tronco de origem fetal têm criado expectativas e o líquido amniótico (LA) apontado como fonte promissora deste tipo celular, que por sua vez, é pouco estudada acerca da atuação das bombas ABC. Sendo assim, o presente estudo visou caracterizar a expressão da P-gp, MRP1 e LRP em célulastronco mesenquimais humanas do líquido amniótico e medula óssea. MÉTODOS: Foram isoladas CTM de amostras do LA e MO, caracterizadas através de citometria de fluxo, ensaios de diferenciação em tecidos mesenquimais in vitro e expressão dos genes de indiferenciação Oct-4 e Nanog por RT-PCR. Verificou-se também a presença da P-gp através da técnica de imunocitoquímica e a sua resistência frente a diferentes concentrações de doxorrubicina (DOX) através do ensaio de MTT, foram utilizadas como controles as células MES-SA e MES-DX (sarcoma uterino respectivamente sensível e sua variante resistente à DOX). Para avaliar o funcionamento da P-gp, foi feito ensaio de exclusão do corante Rhodamina 123 (Rh 123) por meio de citometria de fluxo, com ou sem bloqueio da P-gp utilizando verapamil. E por fim, foi verificada a expressão dos genes ABCB1/ABCC1/LRP por meio de PCR em tempo real, nas amostras pré e pós-diferenciações adipogênica, osteogênica e condrogênica. RESULTADOS: As CTM, tanto da MO quanto do LA, exibiram respostas semelhantes às células resistentes MES-DX e expressam a Pgp de forma homogênea nas suas populações. O ensaio de exclusão da Rh 123 demonstrou dinâmicas de efluxo do corante semelhantes entre as células-tronco do LA e as MES-DX, com e sem a presença de verapamil. No entanto, as células da MO apresentaram efluxo crescente e não responderam ao bloqueador verapamil como as outras linhagens. A distribuição da expressão gênica, o ABCB1 se mostrou menor que a do LRP nas amostras de LA indiferenciadas. No entanto a expressão do ABCB1 nas amostras de LA foi maior em comparação às amostras de MO indiferenciadas. Não houve seignificância estatística na comparação da expressão gênica antes e depois das diferenciações adipogênica e osteogênica. CONCLUSÃO: As CTM são resistentes ao quimioterápico doxorrubicina, mas, possuem baixa expressão do ABCB1. Portanto, as CTM podem possuir outro mecanismo, como a MRP1 e LRP, atuando no mecanismo de resistência à DOX, além da P-gp / BACKGROUND: The drug resistance phenotype is characterized by ABC (ATPBinding Cassette) family proteins overexpression. The P-glycoprotein (P-gp) codified by ABCB1 gene is one of the most studied efflux pumps such as interfering agent in cancer treatment followed by MRP1 (Multidrug Resistance-related protein 1) transcribed by ABCC1 gene. Recent studies have linked the LRP (Lung Resistance Protein) to these pumps activities because of its high expression in resistant cancers. Though these transporters also have physiological functions against metabolites, cytotoxic and teratogenic compounds in normal tissues as kidneys, liver, intestine and stem cells. ABC proteins are considered hematopoietic stem cells specific markers but are poorly described in mesenchymal stem cells (MSC). Bone marrow (BM) is the best characterized adult MSC source its properties are well known and used in clinical application. However recently fetal stem cells has raised expectations and amniotic fluid (AF) is a promising source of this cell type which in turn is scarce regarding about presence and activity of the ABC pumps. The aim of this study was characterize the P-gp, MRP1 and LRP expression in human mesenchymal stem cells from amniotic fluid and bone marrow. METHODS: Mesenchymal stem cells were isolated from AF and BM and characterized by flow cytometry, in vitro mesenchymal differentiation assays, Oct-4 and Nanog genes expression by RT-PCR. The P-gp presence were found over immunocytochemical technique and its activity against different concentrations of doxorubicin (DOX) by MTT assay which were used as control cells MES-DX and MES-SA (uterine sarcoma respectively resistant and susceptible to DOX). The P-gp was evaluated in Rhodamine 123 (Rh 123) dye exclusion through flow cytometry with or without blocking P-gp from verapamil. Finally was observed ABCB1/ABCC1/LRP genes expression by real time PCR after and before adipogenic, osteogenic and chondrogenic differentiation. RESULTS: BM and AF MSC showed the same response of the DOX resistant cells MES-DX and express P-gp homogeneously though their populations. The Rh 123 dye exclusion assay demonstrated that the AF stem cells efflux dynamics are similar to the MES-DX with and without the presence of verapamil. However BM MSC showed crescent efflux and no response to verapamil as the other cells. The ABCB1 gene was less expressed than LRP in undifferentiated AF MSC. No difference was found in gene expression before osteogenic and adipogenic differentiation. CONCLUSION: MSC have low expression of ABCB1 although are resistant to doxorubicin so other mechanisms such as MRP1 or LRP may be acting to these cells defense in addition to P-gp

Pacientes com linfoma difuso de grande célula B (LDGCB) do mesmo grupo de risco pelos critérios do Índice de Prognóstico Internacional (IPI), tratados com quimioterapia convencional à base de antraciclina, podem ter resposta terapêutica não esperada para seu grupo de risco. Isso pode ser explicado pelo fato do prognóstico dos LDGCB, que têm origem no centro germinativo (CG), ser superior aos originados após o CG (NCG). No intuito de aprimorar a avaliação de prognóstico e a abordagem terapêutica em LDGCB de IPI ajustado para a idade (IPIa) de risco intermediário alto e alto, elaboramos projeto de pesquisa, para verificar o papel dos marcadores imuno-histoquímicos (IH) e do transplante de medula óssea autólogo (ATMO), em primeira remissão completa (RC), neste grupo de pacientes. Avaliamos o impacto da expressão dos marcadores CD10, Bcl-6, MUM-1, Bcl-2 e p63 na obtenção de RC, sobrevida livre de doença (SLD) e sobrevida global (SG), isoladamente e de acordo com a origem em CG e NCG. Avaliamos 82 pacientes abaixo dos 60 anos, dos quais 16 (19,5%) receberam ATMO em primeira RC, além de serem comparados com os pacientes tratados com quimioterapia convencional e mantidos em observação após RC. A IH foi avaliável em 73 casos, 24 (32,9%) tiveram origem no CG e 49 (67,1%) NCG, sem diferença de sobrevida entre os grupos. A proteína Bcl-2 foi positiva em 27 (37%) pacientes e foi o único fator preditivo independente para SG à análise multivariada, com tendência de significância para RC. As SG e SLD em cinco anos para os 16 pacientes que receberam ATMO foi de 75% e 85,2%, respectivamente, a taxa de recidiva de 6,5% e diferença estatisticamente significativa para SLD (p = 0,015) em comparação aos pacientes apenas observados. Concluímos que o ATMO foi seguro e capaz de melhorar a sobrevida em LDGCB de risco intermediário alto e alto, e que a expressão de Bcl-2 pode ser utilizada na programação terapêutica inicial desses pacientes. / Diffuse large B cell lymphoma (DLBCL) patients from the same risk group according to the International Prognostic Index (IPI) treated with conventional anthracycline-based chemotherapy may show an unexpected therapeutic response. This can be explained by the fact that the prognosis of DLBCL originating in germinal center (GC) cells is superior than that originating out of germinal center (NGC). In order to improve the prognostic evaluation and the therapeutic approach to DLBCL patients with high intermediate to high age-adjusted IPI (aIPI), a research project was designed for the analysis of immunohistochemical markers and the role of autologous stem cell transplantation (ASCT) in first complete remission (CR) for this group of patients. The impact of the expression of CD10, Bcl-6, MUM-1, Bcl-2 and p63 markers on complete remission (CR), disease-free survival (DFS) and overall survival (OS), either individually and according to cell origin was evaluated by means of immunohistochemistry. Eighty-two patients aged under 60 years old were assessed, of which 16 (19.5%) underwent ASCT in first CR and were compared to patients receiving conventional chemotherapy and being monitored after CR. Immunohistochemistry was assessable in 73 cases, 24 (32.9%) being classified as GC-type and 49 (67.1%) as NGC-type, with no survival difference between the two groups. Bcl-2 expression was found in 37% (27) of the patients and was the single independent predicting factor of OS prognosis according to multivariate analysis. A significant tendency of expression of this protein was also observed for achieving CR, which was essential for longer survival, as shown by multivariate analysis. OS and DFS within 5 years were of 75% and 85.2% respectively for the group of 16 patients treated with ASCT, which resulted in lower relapse rates (6.5%) with statistically significant difference for DFS (p=0.015) when compared to the group of patients who achieved CR and was kept under monitoring. In this study ASCT was found to be a safe procedure for improving survival rates of DLBCL patients with high intermediate to high aIPI risk. Also, the expression of Bcl-2 protein was found to be useful as one of the variables to be analysed in the therapeutic approach to these patients