As células tronco mesenquimais (MSC) têm capacidade imunossupressora envolvendo diferentes mecanismos. No entanto, ainda não está claro o que desencadeia as diferentes vias de imunorregulação, ou mesmo o que determina a magnitude de sua capacidade supressora. A nossa hipótese é que a intensidade da atividade supressora das MSC esteja vinculada à sua capacidade de desencadear múltiplas vias moleculares, simultaneamente. Utilizamos uma estratégia experimental na qual testamos o efeito das MSC humanas do tecido adiposo (AdMSC), derivadas de diferentes indivíduos, sobre a proliferação de PBMC estimuladas, obtidas do mesmo indivíduo, visando relacionar o efeito supressor com a ocorrência simultânea de modificações imunomoleculares (expressão de mRNA e proteínas), tanto nos linfócitos T como nas AdMSC. Foram comparadas as correlações entre as modificações de expressão gênica e proteica nos ensaios com maior (> 50% inibição de proliferação de linfócitos T) ou menor (<50% de inibição) capacidade supressora. A primeira novidade do nosso trabalho é que durante a atividade supressora das AdMSC, múltiplas moléculas são acionadas, simultaneamente, nos linfócitos T (LT) e nas próprias AdMSC, indicando a importância da ação integrada de múltiplas vias moleculares. Várias dessas modificações de expressão gênica ocorreram de forma dominante (em todos os experimentos), como o aumento da expressão de IDO, ILB e MMP2 nos LT e de diversas moléculas nas AdMSC (entre elas: IDO, HLAG, IL10, PDL1, SEMAD4, MMP9, FASL e várias quimiocinas). Ademais, relatamos diversos novos mecanismos potencialmente envolvidos na atividade supressora das AdMSC humanas, entre eles, a diminuição do número de células T efetoras ativadas, CD4 e CD8 expressando ICOS e CD8 positivas expressando OX40, além do aumento do número de uma população específica de células T reguladoras (CD4+CD25hiFOXP3+) expressando a ectoenzima CD73, importante na geração de adenosina, molécula com atividade imunorreguladora. Descrevemos também outras novas moléculas possivelmente envolvidas nos mecanismos de imunossupressão das AdMSC como SEMA4D, MMP9, CCL22 e RUNX3, cuja expressão aumentou nas AdMSC após o cocultivo e GARP, CTNNB1, IL1B e MMP2, nos LT. Mostramos, pela primeira vez, um perfil imunomolecular diferencial nos ensaios de maior capacidade supressora, com correlações positivas específicas entre os aumentos da expressão gênica, nos dois tipos celulares, envolvendo moléculas como HLAG e CCR4, IL13, IL4, TLR10, IL1B, GARP, S1PR1 e CTNNB1 (-catenina), nos linfócitos T e, nas AdMSC, CCL22 com MMP9 e HLAG com FOXP3. Assim, sugerimos que a magnitude da atividade supressora das AdMSC depende da combinação de múltiplas vias moleculares mobilizadas, simultaneamente, e relacionadas com a indução de um perfil Th2, migração e sobrevida celular, bem como com a atividade imunorreguladora. Além de apontar novas moléculas ao repertório imunomolecular da atividade supressora das AdMSC humanas, trazemos uma contribuição importante, apresentando uma visão mais ampla da rede de interações imunomoleculares envolvida na atividade supressora das MSC / Mesenchymal stem cells (MSC) exhibit immunosuppressive activity operating by a variety of mechanisms. However, it is still unclear what triggers the different immunoregulatory pathways, or what determines the magnitude of their suppressive capacity. We hypothesized that the magnitude of MSC suppressive activity may be related to their capacity to activate multiple pathways, simultaneously. We used an approach in which we tested the effect of different human MSC derived from adipose tissue (AdMSC) over T cell proliferation, using PBMC obtained from a single donor. We determined the relationship between AdMSC suppressive activity and the simultaneous occurrence of immunomolecular changes (mRNA and protein expression) in both AdMSC and T cells, following AdMSC/PBMC interactions. Correlations of gene expression and protein modifications were compared in assays in which AdMSC displayed high (>50% of T cell proliferation inhibition) and low (<50% inhibition) immunosuppressive activity. The first novelty from our work is that multiple molecules are simultaneously activated, in both AdMSC and T cells, indicating the importance of an integrated action of several molecular pathways. Many of these gene expression modifications were dominantly (in all experiments) upregulated, namely: IDO, IL1B and MMP2 in T cells and several molecules in AdMSC such as: IDO, HLAG, IL10, PDL1, SEMAD4, MMP9, FASL, as well as many chemokines. We also report novel mechanisms potentially involved in human AdMSC suppressive activity, such as the decrease in the number of activated T cells, CD4 and CD8 cells expressing ICOS and CD8 positive cells expressing OX40. We also found an increase in the numbers of a specific Treg subpopulation (CD4+CD25hiFOXP3+) expressing the ectoenzime CD73, important in the generation of adenosine, a molecule displaying suppressive activity. Moreover, we report other novel molecules possibly involved in AdMSC suppressive activity, once their gene expression was upregulated in AdMSC (SEMA4D, MMP9, CCL22 and RUNX) and in T cells (GARP, CTNNB1, IL1B e MMP2), following AdMSC/PBMC interactions. We also show, for the first time, a differential immunomolecular profile in the assays with high suppressive activity, showing exclusive positive correlations among changes in gene expression, involving multiple molecules, such as HLAG with CCR4, IL13, IL4, TLR10, IL1B, GARP, S1PR1 and CTNNB1 (-catenin) in T cells, and CCL22 and MMP9, with HLAG and FOXP3, in AdMSC. We, therefore, suggest that the magnitude of AdMSC suppressive activity depends on a particular combination of multiple immunoregulatory pathways simultaneously activated and related with the induction of a Th2 profile, cell migration and survival, as well as with immunoregulatory activity. Besides adding new players to the scenario of MSC suppressive activity, we believe our data bring a major contribution to the field, by providing a broader view of the interactive immunoregulatory molecular networks involved in MSC immunologic activities

Documento confidencial. Não pode ser disponibilizado para consulta / Tese de mestrado. Engenharia Biomédica. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia.. 2010

Made available in DSpace on 2013-08-07T19:05:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000432976-Texto+Completo-0.pdf: 13950952 bytes, checksum: 85bef78387928925cf69df3245a8d8b9 (MD5) Previous issue date: 2011 / Bone defect may be considered critical or not. In many cases, the bone loss will be repaired by the organism normally, without leaving any bony sequels. But even then the time it takes to repair, will bring some temporary sequel to the patient. This study aimed to evaluate and compare the influence of mesenchymal stem cells cultured on collagen membranes in the femur bone repair in rats. 14 Kyoto rats were used. Two animals were marrow donors and twelve formed the sample. The animals were subjected to four tissue damage in the right femur: Group 1 - with mesenchymal stem cells diluted with normal saline and covered with collagen membrane; Group 2, with mesenchymal stem cells diluted into gel of hydroxypropilmethylcellulose (HPMC); Group 3, with mesenchymal cells undifferentiated diluted into gel of HPMC and harvested by a collagen membrane; and Group 4, control group, spontaneous repair. Four animals were euthanized at 7, 18 and 30 days postoperatively and evaluated by hematoxilin and eosin histology and by scanning electron microscopy. The present study suggests that the use of mesenchymal stem cells do not contribute to accelerate the process of bone repair in not critical defects. All groups had fulfilled the bone cavity in 30 days, although only the control group had a cortical bone formation in its outer portion. The use of biomaterials may also delay the process of bone repair, since the body will have to absorb this biomaterial, instead of forming new bone. / Os defeitos ósseos podem ser considerados críticos ou não, de acordo com sua capacidade de reparo normal pelo organismo evitando sequelas ósseas. O tempo decorrido para ocorrer esse reparo acabará trazendo alguma sequela temporária para o paciente. Esse estudo teve como objetivo avaliar e comparar a influência de células mesenquimais indiferenciadas, cultivadas sob membranas de colágeno, no reparo de defeitos ósseos em fêmur de ratos. Dos 14 animais utilizados na pesquisa, dois foram doadores de medula óssea e doze compuseram a amostra. Os animais foram submetidos a quatro danos teciduais no fêmur direito: Grupo 1, com células mesenquimais indiferenciadas diluídas em soro fisiológico e recobertas por membrana de colágeno; Grupo 2, com células mesenquimais indiferenciadas diluídas em gel de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC); Grupo 3, com células mesenquimais indiferenciadas diluídas em gel de HPMC e recobertas com membrana de colágeno; e Grupo 4, controle: reparo espontâneo. Quatro animais foram eutanasiados nos períodos de 7, 18 e 30 dias pós-operatórios e avaliados por meio de histologia com hematoxilina e eosina em micorscopia de luz e demicroscopia eletrônica de varredura. Todos os grupos estudados tiveram reparoda cavidade óssea formada, muito embora somente o grupo controle tenha apresentado formação de cortical óssea na sua porção externa em 30 dias. O presente estudo sugere que o uso de células mesenquimais indiferenciadas não contribui para acelerar o processo de reparo ósseo em defeitos não críticos. O uso desses biomateriais pode inclusive atrasar o processo de reparo ósseo, uma vez que o organismo terá que reabsorver esse biomaterial, ao mesmo tempo que deverá estar formando novo osso.

Durante a vida reprodutiva das éguas o endométrio é exposto a eventos como: cópula, parto, puerpério e infecções. Tais circunstâncias podem levar gradativamente a diminuição da capacidade funcional do endométrio com queda da fertilidade. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do tratamento com o meio condicionado de células tronco mesenquimais sobre o endométrio de éguas com fibrose uterina através de avaliação histopatológica. No experimento 1, 21 éguas que não pariram pelo menos em duas temporadas foram avaliadas por meio de exames ultrassonográfico, citológico, bacteriológico e histopatológico. No experimento 2, das 21 éguas avaliadas, quatro éguas classificadas como grau II e duas éguas classificadas como grau III na histopatologia endometrial, foram submetidas a infusão uterina com o meio condicionado de células tronco mesenquimais para promover a regeneração endometrial. No experimento 1, a presença de edema uterino foi observada em 81% (17/21) das fêmeas líquido intrauterino em 23,81% (5/21) e cistos uterinos em 57,14% das éguas (12/21). O crescimento bacteriano identificado em 42,90% (9/21) das éguas pelo exame bacteriológico revelou predominância de Escherichia coli (4/21). O exame citológico revelou processo inflamatório em 44,40% das fêmeas (4/9) com crescimento bacteriano, enquanto 16,70% (2/12) das éguas sem crescimento bacteriano tinham presença de processo inflamatório (P = 0,331). A inflamação uterina foi detectada em 28,60% (6/21) das éguas. A biópsia uterina e avaliação histopatológica revelou 14,30% (3/21) das éguas pertencentes à classe Grau I, 47,60% Grau II (10/21) e 38,10% Grau III (8/21). Verificou-se correlação positiva significativa (r = 0,69; P = 0,0005) entre o grau de endometrose pelo Índice de Caslick e o grau atribuído após exame histopatológico. Maior percentual de éguas com índice Caslick superior a 200 foi observado (P= 0,0242) em éguas classificadas como Grau III (87,5%; 7/8) do que Grau I (0,0%; 0/3). Não houve diferença (P= 0,59) entre as éguas Grau III e as Grau II (70%; 7/10); estas últimas tenderam (P= 0,07) a ter maior percentual com índice Caslick acima 5 de 200 do que as fêmeas com Grau I. O índice Caslick médio comparado entre os graus histológicos revelou maior índice nas éguas Grau III do que nas éguas Grau I (252,0 vs 78,3; P= 0,007). As éguas com Grau II apresentaram índice intermediário (174,6). Não houve associação entre a presença de cistos uterinos e o grau histopatológico das biópsias (P= 0,813). Éguas com cistos uterinos tiveram 16,7%, 41,7% e 41,7% das biópsias classificadas no exame histológico como Graus I, II e III, respectivamente. Esses percentuais nas éguas sem cistos foram de 11,1%, 55,6% e 33,3%, para os Graus I, II e III, respectivamente. A idade média das fêmeas foi similar (P= 0,112) entre as fêmeas com e sem cistos uterinos (20,3 vs 16,3 anos). No experimento 2, a aplicação de 20 mL de meio condicionado de células tronco no lúmen uterino das seis éguas com endometrose grau II e III não resultou em melhoria na condição endometrial. / During the mare reproductive life, the endometrium is exposed to events such as copulation, parturition, puerperium, and infections. Such circumstances may gradually lead to a decrease in the functional capacity of the endometrium, resulting in a drop in fertility. The objective of this study was to evaluate, by using ultrasonographic, cytological, bacteriological, and histopathological exams, the effect of a treatment with mesenchymal stem cell-conditioned medium on the endometrium of 21 mares with uterine fibrosis that did not foal in at least two seasons. In experiment 1, 21 mares were evaluated by using ultrasonographic, cytological, bacteriological and histopathological exams. In experiment 2, from the total 21 females, four mares classified by the endometrial histopathology as grade II and two mares classified as grade III were submitted to uterine infusion with mesenchymal stem cell-conditioned medium to promote the endometrial regeneration. In experiment 1, the evaluation revealed the presence of uterine edema in 81% (17/21), intrauterine liquid in 23.81% (5/21), and uterine cysts in 57.14% of the mares (12/21). Bacteriological examination revealed that 42.86% (9/21) of the mares showed bacterial growth, and the microorganism with the highest incidence was Escherichia coli (4/21). The cytological exam showed inflammatory process in 44.40% (4/9) of the females with bacterial growth, while 16.70% (2/12) of the mares without bacterial growth showed inflammatory process (P = 0.331). Uterine inflammatory process was observed in 28.60% (6/21) of the mares. It was possible to identify by using uterine biopsy and histopathological evaluation that 14.30% (3/21), 47.60% (10/21), and 38.10% (8/21) of mares belong to Grade I, II and III, respectively. There was a significant positive correlation (r = 0.69, P = 0.0005) between the degree of endometrosis evaluated by the Caslick Index and the grade attributed after histopathological examination. The percentage of mares with Caslick index over 200 was higher in females classified as grade III (P= 0.0242) than in grade I females (0.0%; 0/3). There was no difference between mares grade III and grade II 7 (70%; 7/10). Grade II females tended to have a higher percentage with Caslick index above 200 (P = 0.07) when compared to the grade I females. The medium Caslick index compared between the histological grades revealed a higher index in grade III than in grade I mares (252.0 vs 78.3, P = 0.007). Mares grade II showed intermediate index (174.6). There was no association between the presence of uterine cysts and the histopathological grade of biopsies (P = 0.813). Mares with uterine cysts had 16.70%, 41.70%, and 41.70% of the biopsies classified in the histological examination as grades I, II, and III, respectively. The percentages in mares without cysts were 11.10%, 55.60%, and 33.30%, respectively, for Grade I, II and III. The mares mean age was similar (P=0.112) among females with or without uterine cysts (20.3 vs 16.3 years). In experiment 2, the application of 20 mL of mesenchymal stem cell-conditioned medium in the uterine lumen of six mares with endometrosis Grade II and III did not improve the endometrial condition.

Durante as duas últimas décadas, têm ocorrido progressos substanciais a respeito do entendimento da fisiopatologia da cicatrização de feridas, e novas terapias tem sido desenvolvidas. Contudo, acelerar o processo de reparo continua sendo um desafio no campo da cirurgia plástica reconstrutiva. Tratamentos inovadores para melhorar a cicatrização e a regeneração cutânea são necessários e é nesse âmbito que as pesquisas com as células-troncos mesenquimais (MSCs) vêm ganhando espaço na última década. As MSCs foram estudadas em diversas áreas no que diz respeito ao seu efeito sobre a cicatrização de lesões e suas aplicações clínicas. Relatos apontam que tanto as MSCs originárias da medula óssea influenciam beneficamente a cicatrização de feridas, quanto originárias do tecido adiposo (ADSCs). A vantagem das ADSCs está na facilidade de serem coletadas, baixas taxas de morbidade e pelo alto rendimento de MSCs por coleta. Estudos demonstram que a eletroacupuntura (passagem de eletricidade através de agulhas de acupuntura inseridas na pele) pode exercer efeito cicatrizante em feridas cutâneas experimentalmente induzidas por meio do aumento da proliferação e da migração de células epiteliais e do tecido conjuntivo envolvidos no reparo de feridas. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da terapia com ADSCs no processo da cicatrização de feridas cutâneas em coelhos induzidas experimentalmente. Além disso, avaliar se a eletroacupuntura (EA) é capaz de causar efeito sobre a terapia com ADSCs no reparo de lesões cutâneas experimentais. Para tanto, foram utilizados 32 coelhos divididos em quatro grupos: GCTAD (ADSCs), GCTADE (ADSCs associado a EA), GE (EA) e GC (controle) o período de avaliação das lesões foi de 15 dias. As feridas induzidas cirurgicamente foram avaliadas por observações clinicas e análises histológicas. Os animais do GCTAD apresentaram uma velocidade cicatricial superior aos demais grupos até a quinta avaliação. Já na sétima avaliação o GE passa a ter a melhor taxa de contração cicatricial superando o GCTAD (p=0,039) e o GC (p=0,05). O GCTAD apresentou as maiores médias nas variáveis histológicas: proliferação vascular (p=0,059), proliferação fibroblástica (p=0,05) e Ki67. Nas variáveis reepitelização e colagenização as médias foram maiores que a dos outros grupos, mas semelhantes ao GE e a presença de queratina, da mesma forma, semelhante ao GCTADE. O GCTADE se destaca pela presença de folículos pilosos (p=0,026) e pelas maiores médias encontradas para as células mononucleares e polimorfonucleares, mas esses valores não configuram diferença estatística significativa. Por meio desse experimento, demostrou-se que o GCTAD melhora a cicatrização de feridas, acelerando a fase proliferativa do processo cicatricial. A associação dos tratamentos EA e ADSCs só foi considerada superior aos outros tratamentos na avaliação da presença de folículos pilosos. Talvez, o beneficio dessa associação seja mais evidente se o estudo for feito por um período superior aos 15 dias, ou seja, durante a fase de remodelamento da cicatrização, onde pode ser que se verifique um aspecto cosmético mais favorável da cicatriz. / The pathophysiology understanding of wound healing has been substantial progress during the last two decades, and new therapies have been developed. However, to accelerate the repair process remains a challenge in the field of reconstructive plastic surgery. Innovative treatments to enhance wound healing and cutaneous regeneration are necessary and in this context the research with mesenchymal stem cells (MSCs) are getting space in the last decade. MSCs have been studied in several areas with regard to its effect on the healing of lesions and their clinical applications. Reports indicate that both MSCs from bone marrow beneficially influence wound healing, as originating from adipose tissue (ADSCs). The advantage of ADSCs is because they can be easily collected, with low rates of morbidity and the high yield of MSCs per collection. Studies show that electro acupuncture (passing electricity through the acupuncture needles inserted into the skin) can have a healing effect on experimentally induced skin wounds by increasing the proliferation and migration of epithelial cells and connective tissue involved in wound repair. Thus, this study aims to evaluate the effect of therapy with ADSCs in the process of skin wound healing in rabbits that were experimentally induced. Moreover, to evaluate whether electro acupuncture (EA) is capable to causing effect on ADSCs therapy in the repair of experimental skin lesions. Therefore, it was used 32 rabbits divided into four groups: GCTAD (ADSCs), GCTADE (ADSCs associated with EA), GE (EA) and CG (control) the evaluation period of the lesions was 15 days. The surgically induced wounds were evaluated by clinical observations and histological analysis. The GCTAD animals showed an accelerated wound healing than the other groups until the fifth assessment. In the seventh evaluation GE replaced by the best healing rate than GCTAD (p = 0.039) and CG (p = 0.05). The GCTAD had the highest averages in the histological variables: vascular proliferation (p = 0.059), fibroblast proliferation (p = 0.05) and Ki67. Reepithelialization and collagen variables the averages were higher than other groups, but similar to GE and the presence of keratin, the same way, similar to GCTADE. The GCTADE stands by the presence of hair follicles (p = 0.026) and by the major averages found for the mononuclear and polymorph nuclear cells, but these values are not statistically significant. Through this experiment, we show that the GCTAD improves wound healing by accelerating the proliferation phase of healing. The combination of EA and ADSCs treatments were not considered superior to other treatments in assessing the presence of hair follicles. Perhaps the benefit of this association is more evident if the study is done for a period exceeding 15 days, during the remodeling phase of healing, it could be ascertained a more favorable cosmetic appearance of the scar.

A regeneração óssea alveolar tem sido um dos principais alvos de estudo na odontologia, tanto humana como veterinária, principalmente na implantodontia e nas cirurgias periodontais e buco-maxilo-faciais. Em função disto, este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a regeneração óssea alveolar, utilizando como enxerto osso liofilizado e células-tronco mesenquimais (MSCs), oriundas da polpa dentária de um doador macho para enxerto alogênico. Foram utilizados 57 coelhas, Nova Zelândia, sendo um coelho doador das MSCs, distribuídos em sete grupos: controle (G1), osso liofilizado (G2), Matrigel (G3), Matrigel e MSC (G4), osso liofilizado e Matrigel (G5), Osso liofilizado, Matrigel e MSC (G6) e somente MSC (G7). Após a exodontia do incisivo inferior esquerdo, o alvéolo recebia o implante de acordo com cada grupo e avaliados em sete dias. As amostras foram coletadas para análise microscópica, desmineralizadas e não desmineralizadas, PCR, além de terem sido submetidas à análise radiográfica, a qual também era realizada no pré e no pós-operatório imediato. Macroscopicamente, foi observado espessamento do ramo mandibular dos animais dos grupos que receberam Matrigel e aceleração do crescimento dos dentes incisivos remanescentes nos animais que receberam terapia celular. Na análise microscópica, constatou-se que, todos os grupos que receberam como enxerto o osso liofilizado, o tempo de regeneração foi menor, embora o grupo controle tenha apresentado melhor organização na regeneração óssea, sendo que o tratamento com Matrigel resultou ainda em uma reação inflamatória exacerbada, dado este confirmado também nas amostras não desmineralizadas. As radiografias periapicais também apontaram que os grupos que foram tratados com osso liofilizado apresentavam maior área de radiopacidade, sugerindo aceleração do processo de regeneração. Porém, o teste de PCR não detectou a presença do cromossomo Y do doador nas fêmeas receptoras das MSCs. Os resultados sugerem que o uso da terapia celular diminui o tempo de regeneração óssea alveolar e, quando aliada ao osso liofilizado, acelera este processo. Entretanto, decorridos sete dias da aplicação do Matrigel, houve aumento da espessura do ramo mandibular no alvéolo onde foi aplicado, necessitando maior tempo de avaliação para melhor elucidar seu uso clínico. / The alveolar bone regeneration has been a major focus of study in dentistry, both human and veterinary medicine, especially in implant and periodontal surgery and in the bucco-maxillo facial. Because of this, this study was to evaluate alveolar bone regeneration, using lyophilized bone and implant as mesenchymal stem cells (MSCs) derived from the dental pulp of a male donor for allogeneic graft. We used 57 female New Zealand rabbits, one rabbit MSCs from donor, divided into seven groups: control (G1), lyophilized bone (G2), Matrigel (G3), Matrigel and MSC (G4), lyophilized bone and Matrigel(G5), lyophilized bone, MSC and Matrigel (G6) and MSC only (G7). After extraction of the left lower incisor, the socket receiving the implant according to each group and evaluated in seven days. The samples were collected for microscopic analysis, demineralized and non-demineralized, PCR, and they have been subjected to X-ray analysis, which was also held in pre-and postoperatively. Grossly, there was thickening of the mandibular branch of animals that received and accelerate growth of the incisor teeth remaining in the Matrigel animals that received cell therapy. Under microscopic analysis, we found that all groups that received the bone graft as lyophilized, regeneration time was lower, although the control group had a better organization in bone regeneration, and treatment with still resulted in a Matrigel exaggerated inflammatory response, since this is also confirmed in samples not demineralized. The periapical radiographs also showed that the groups were treated with lyophilized bone had a greater area of radiopacity, suggesting acceleration of the regeneration process. However, the PCR test failed to detect the presence of Y chromosome in female recipients of the donor of MSCs. The results suggest that the use of cell therapy reduces the duration and alveolar bone regeneration when combined with lyophilized bone, accelerates this process. However, Matrigel, there was increased thickness after seven days of applying of the mandibular alveolus in which it was applied, requiring longer evaluation to elucidate its clinical use.

Introdução: A engenharia tecidual óssea com utilização de células-tronco mesenquimais é um campo de pesquisas com potencial para aplicação clínica em cirurgia plástica reparadora. Suas vantagens seriam ampliar as opções de reconstrução e diminuir a morbidade cirúrgica nas zonas doadoras. Não está definida na literatura médica a possibilidade de utilizar o osso liofilizado bovino nãodesmineralizado como estrutura tridimensional e carreadora celular para engenharia tecidual óssea. Objetivo: Avaliar o uso de células da medula óssea, com potencial osteogênico, agregadas a estrutura tridimensional de osso liofilizado bovino nãodesmineralizado para engenharia tecidual óssea, em modelo experimental heterotópico. Materiais e Métodos: Os animais doadores de células da medula óssea, assim como os animais receptores dos construtos ósseos, foram camundongos de linhagem isogênica C57Bl/6. Os construtos ósseos consistiram em osso liofilizado bovino não-desmineralizado (OL) associado a diferentes grupos celulares com potencial osteogênico, e foram implantados no plano subcutâneo no dorso dos animais, em procedimento cirúrgico compatível com a primeira etapa da confecção de retalho osteocutâneo pré-fabricado. Grupos de comparação (n=10 em cada grupo): 1) OL isoladamente (controle); 2) OL + células mononucleares da medula; 3) OL + células-tronco mesenquimais; 4) OL + células-tronco mesenquimais diferenciadas em meio osteoindutor. A aferição foi realizada após 5 semanas, com avaliação histológica e determinação da atividade de fosfatase alcalina. Resultados: A avaliação histológica não mostrou diferença entre os grupos de comparação. Em todas as amostras observou-se processo inflamatório crônico, com nítida reabsorção óssea, e com tecido conjuntivo fibroso circunjacente ao implante estendendo-se por entre as trabéculas ósseas. Não foram visualizados osteoblastos ou osteócitos viáveis, nem neoformação óssea, em nenhum dos cortes histológicos examinados. Os resultados da atividade de fosfatase alcalina também não mostraram diferença entre os grupos de comparação, com análise de variância entre grupos mostrando p=0,867. Discussão: No modelo estudado, a adição de células da medula óssea com potencial osteogênico sobre estrutura de osso liofilizado bovino não-desmineralizado não agregou propriedades osteogênicas ao material. Com isso, não se confirmou a perspectiva inicial de utilizá-lo como estrutura tridimensional e carreadora celular na engenharia tecidual óssea em sítio heterotópico. Para melhor definir o papel deste material, sugerem-se estudos subseqüentes que o avaliem em outros modelos experimentais, comparando com outros materiais de uso já estabelecido, e explorando separadamente cada etapa metodológica que possa influir no sucesso da engenharia tecidual óssea. / Introduction: Bone tissue engineering using mesenchymal stem cells is a research area with potential applicability in reconstructive plastic surgery, aiming to broaden surgical choices and decrease morbidity in donor sites. It has not been established in the medical literature whether bovine non-demineralized lyophilized bone can be used as a scaffold and cell carrier for bone tissue engineering. Objective: To assess the use of bone marrow cells with osteogenic potential seeded on a bovine non-demineralized lyophilized bone scaffold for bone tissue engineering in a heterotopic experimental model. Materials and Methods: The donors of bone marrow cells, as well as the receptors of the osseous constructs were isogenic line C57BI/6 mice. The constructs consisted on bovine non-demineralized lyophilized bone (LB) with addition of different cell groups with osteogenic potential, and they were implanted into subcutaneous sites on the backs of the animals in a surgical procedure compatible with an osteocutaneous flap pre-fabrication. Comparison groups (n=10 each group): 1) LB alone (control group); 2) LB + marrow mononuclear cells 3) LB + mesenchymal stem cells; 4) LB + mesenchymal stem cells differentiated in an osteoinductive medium. The constructs were harvested at 5 weeks after implantation for histological analysis and alkaline phosphatase activity test. Results: The histological analysis did not show differences among the comparison groups. In all samples, chronic inflammatory process was observed, with evident osseous resorption, and with adjacent fibrous connective tissue rich in neovessels extending through bone trabeculae. Viable osteoblasts or osteocytes , as well as new bone formation, were not observed. Likewise, results of the alkaline phosphatase activity test have not shown any difference among comparison groups, with analys of variance between groups showing p value=0.867. Discussion: In this experimental model, the addition of bone marrow cells with osteogenic potential to a bovine non-demineralized lyophilized bone scaffold did not add osteogenic properties to the material. Therefore, the initial perspective of using it as a scaffold for bone tissue engineering in heterotopic sites could not be confirmed. In order to better define the role of this material, further studies should be conducted, assessing it in other experimental models, comparing it with other materials currently in use and separately exploring each methodological step that might influence the success of bone tissue engineering.

Glicocorticoides e outras drogas imunossupressoras são comumente utilizados para o tratamento de condições inflamatórias, como as Doenças Inflamatórias Intestinais (DIIs). Apesar dos avanços na terapia medicamentosa, a remissão da doença ainda é difícil de ser mantida. Devido às suas propriedades imunomodulatórias, as Células-Tronco Mesenquimais (MSCs – Mesenchymal Stem Cells) têm emergido como reguladoras da resposta imune, e sua viabilidade e propriedades migratórias são essenciais para o sucesso da terapia celular. Entretanto, pouco se conhece sobre os efeitos das drogas convencionalmente utilizadas no tratamento das DIIs no comportamento das MSCs. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade, a morfometria nuclear, a polaridade celular, a distribuição da actina-F e da FAK (Focal Adhesion Kinase), e o comportamento migratório das MSCs na presença das drogas Azatioprina (AZA) e Dexametasona (DEXA). As células foram isoladas de membranas coriônicas humanas e caracterizadas pela diferenciação em adipócitos e osteócitos, bem como pela expressão de um painel de marcadores de superfície. As MSCs foram previamente tratadas com AZA ou DEXA por 24h ou 7d nas concentrações de 1μM ou 10μM, respectivamente. Ambas as drogas não afetaram a viabilidade celular analisada por MTT (3-(4,5-dimethyltiazol-2-yl)-2,5- diphenyltetrazolium bromide) e morfometria nuclear. Entretanto, a análise do índice de polaridade resultou em uma morfologia mais alongada após o tratamento com AZA, enquanto células mais arredondadas foram observadas na presença de DEXA. Os filamentos de actina foram marcados por Rodamina-Faloidina e sua análise mostrou que a AZA preservou parcialmente a formação de lamelipódios e aumentou a presença de fibras de estresse ventrais, enquanto que a DEXA inibiu a formação de lamelipódios, evidenciou uma maior presença de fibras de estresse ventrais e diminuiu a estabilidade das protrusões de membrana, observadas em vídeo. Através da análise de microscopia de série temporal, foi observado que as células sob o efeito da AZA por 7d migraram por maiores distâncias e tiveram um aumento em sua velocidade de migração (24,35%; P < 0,05; n = 4), ao passo que a DEXA diminuiu a velocidade migratória em 24h e 7d (-28,69% e -25,37%, respectivamente; P < 0.05; n = 4) e diminuiu a distância alcançada pelas células. Em conclusão, nossos dados sugerem que as drogas AZA e DEXA podem afetar diferentemente a morfologia e o comportamento migratório das MSCs, possivelmente afetando o resultado da terapia celular. O protocolo de migração celular utilizado neste estudo foi estabelecido por nosso grupo de pesquisa, sendo que um artigo científico contendo todas as etapas do protocolo foi escrito para que outros laboratórios possam utilizá-lo de maneira simples e eficaz. / Glucocorticoids and other immunosuppressive drugs are commonly used to treat inflammatory disorders, such as Inflammatory Bowel Disease (IBD) and, despite few improvements, the remission of IBD is still difficult to maintain. Due to its immunomodulatory properties, Mesenchymal Stem Cells (MSCs) have emerged as regulators of immune response, and its viability and activation of migratory properties are essential for a successful cell therapy. However, little is known about the effects of immunosuppressant drugs used on IBD treatment on MSCs behavior. In this way, the aim of this study was to evaluate MSCs viability, nuclear morphometry, cell polarity, F-actin and FAK (Focal Adhesion Kinase) distribution and cell migration properties in the presence of the immunosuppressive drugs Azathioprine (AZA) or Dexamethasone (DEX). MSCs were isolated from human chorionic membranes and characterized through adipogenic and osteogenic differentiations, as well as a panel of surface markers. Cells were previously treated with AZA or DEX for 24 hrs or 7 days at 1μM and 10μM, respectively. Both drugs had no effects on cell viability analyzed through MTT (3-(4,5- dimethyltiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) and nuclear morphometry. However, polarity index analysis showed that AZA treatment induced a more elongated cell shape while a greater presence of rounded cells was observed under DEX exposure. F-actin was stained by Rhodamine-Phalloidin and showed that AZA could partially preserve lamellipodia formation and increase the presence of ventral actin stress fibers, while DEX inhibited lamellipodia formation and increased the presence of ventral actin stress fibers while decreasing protrusion stability, observed in video. Through time-lapse microscopy, it was observed that after 7 days of treatment, AZA improved cell the spatial trajectory (ST) and increased migration speed (24.35%, P < 0.05, n = 4) while DEX impaired ST and migration speed after 24 hrs and 7 days treatment (- 28.69% and -25.37%, respectively; P < 0.05, n = 4). In conclusion our data suggests these immunosuppressive drugs can differently affect MSCs morphology and migration capacity, possibly impacting the success of cell therapy. The migration protocol used in this study was successfully established by our group, leading to the writing of a protocol paper to facilitate the usage of this technique by other laboratories in a simple and efficient manner.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP / Desde a década de 70 até o presente momento, o conhecimento sobre células-tronco (CTs) vêm crescendo exponencialmente. Dentre as CTs, interesse crescimento se dá no campo das células-tronco adultas, com especial atenção para as CTs da medula óssea, as células-tronco mesenquimais (CTMs). Muito têm se descoberto sobre o potencial terapêutico das CTMs para diversas patologias, devido a seu grande potencial em reparar tecidos e diminuir a inflamação local. Na área da nefrologia, muitos avanços foram feitos em doenças renais agudas e crônicas, entretanto as taxas de morbi-mortalidade mantêm-se elevadas. Devido ao caráter devastador das doenças renais, estudar uma forma alternativa de tratá-la está na terapia por CTMs. Nesse estudo, buscamos compreender o papel das CTMs em modelos renais agudo e crônico. Para tanto, em um modelo agudo de lesão de isquemia e reperfusão, CTMs foram administradas após 6h de reperfusão e analisadas em 24h e 48h. Os níveis de creatinina e uréia séricos apresentaram-se bem menores em 24h e 48h após reperfusão nos animais tratados com CTMs. Histologicamente, esses dados refletem em menor NTA e maior regeneração. Sabendo do potencial imunomodulador das CTMs, analisamos o perfil de citocinas no tecido renal. Observamos uma diminuição de citocinas inflamatórias (Th1) e aumento de citocinas anti-inflamatórias (Th2). Uma vez que realizamos o modelo experimental em ratos Wistar fêmeas e injetamos CTMs de machos, procuramos a CTM no tecido renal por PCR através da expressão do gene SRY (sex determing region Y). Em 24h, não encontramos as CTMs no tecido renal. Sistemicamente, a administração de CTMs exógenas não altera o perfil de citocinas Th1, porém leva ao aumento de citocinas Th2. Como os resultados foram animadores no modelo agudo, partimos para analisar o papel das CTMs no modelo renal crônico de nefrectomia 5/6. Com um tratamento contínuo de CTMs (a cada 2 semanas), após 8 semanas, observamos melhora nos níveis de creatinina e uréia sérica, bem como diminuição nos níveis de proteinúria. Apesar de uma tendência a melhorar o clearance de inulina nos animais tratados com CTMs, não houve diferença estatística com o grupo não tratado. Ao analisar a fibrose característica do modelo de 5/6, observamos menores índices de áreas fibróticas e glomerulosclerose no tecido dos animais tratados com CTMs, bem como redução em diversas moléculas fibróticas tais como Vimentina, Colágeno 1, TGF -β, FSP-1, Smad 3, MCP-1 e razão TIMP-1/MMP9. Já nesse modelo, as CTMs encontravam-se no tecido renal, e podemos correlacionar sua presença com o aumento de moléculas anti-fibróticas, tais como HO-1 e HGF. Em relação as citocinas expressas no tecido renal, novamente observamos uma polarização para citocinas Th2, o que por sua vez pode levar a inibição do processo de transição epitélio-mesenquimal (TEM). Surpreendentemente, a administração de CTMs levou a uma menor expressão de diversas citocinas séricas. Nos dois modelos utilizados, percebemos que administração de CTMs leva a melhora funcional renal, sendo o provável mecanismo envolvido nessa melhora a imunomodulação decorrente do tratamento, tanto no tecido renal quanto sistêmica, além da secreção de outras moléculas tais como HO-1 e HGF que medeiam processos anti-fibróticos, remodelando o tecido renal. / FAPESP: 06/0620-5 / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2012-09-04T17:11:04Z No. of bitstreams: 1 Ticiana Xavier Ferreira Avaliação do potencial terapeutico do ....pdf: 16365064 bytes, checksum: 9af2a14308bdaa00d28e7b6a6711fc5b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-04T17:11:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ticiana Xavier Ferreira Avaliação do potencial terapeutico do ....pdf: 16365064 bytes, checksum: 9af2a14308bdaa00d28e7b6a6711fc5b (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, Bahia, Brasil / A doença de Chagas, causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, é uma das mais importantes causas de insuficiência cardíaca na América. A terapia celular vem sendo investigada como uma possível opção terapêutica para pacientes com doenças cardiovasculares. Neste estudo foram avaliados os efeitos da terapia com célulastronco mesenquimais em um modelo experimental de cardiomiopatia chagásica crônica. Camundongos C57BL/6 foram infectados com 1000 tripomastigotas da cepa Colombiana de T. cruzi e, após seis meses de infecção, foram tratados com célulastronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo humano (CTTAs) ou com meio DMEM (controle). Antes e após 1 e 2 meses de tratamento, os animais chagásicos e controles normais foram submetidos à avaliação cardíaca, incluindo eletrocardiograma, ecocardiograma e teste ergoespirométrico. O grupo tratado recebeu duas injeções intraperitoneais de CTTAs (1x106 células / dose), com um mês de intervalo entre as duas doses. Todos os animais foram sacrificados sob anestesia após 2 meses de tratamento, para análise histopatológica do coração. Não foi observada melhora de arritmias e da função cardiovascular no grupo tratado com CTTAs, porém secções de corações de camundongos deste grupo apresentaram uma redução significativa do número de células inflamatórias (p< 0,0001 ) e da área de fibrose (p< 0,01) em comparação com animais chagásicos tratados com DMEM. A dosagem de 22 citocinas séricas dois meses após o tratamento mostrou um aumento da maioria destas citocinas em animais chagásicos crônicos quando comparados aos controles não-infectados, sendo algumas destas moduladas após a terapia celular. Deste modo, conclui-se que as CTTAs foram capazes de reduzir inflamação e fibrose no coração de camundongos cronicamente infectados por T. cruzi, porém não teve efeitos na função cardíaca dois meses após o transplante. / Chagas disease, caused by the protozoan Trypanosoma cruzi, is one of the most important causes of heart failure in America. Cell therapy has been investigated as a possible therapeutic option for patients with cardiovascular diseases. This study evaluated the effects of therapy with mesenchymal stem cells in an experimental model of chronic Chagas cardiomyopathy. C57BL/6 mice were infected with 1000 trypomastigotes of the Colombian strain of T. cruzi and, after six months of infection, were treated with mesenchymal stem cells derived from human adipose tissue (ADSCs) or DMEM (control). Before and after 1 and 2 months of treatment, chagasic mice and normal controls underwent cardiac evaluation including electrocardiogram, echocardiography and cardiopulmonary exercise test. The treated group received two intraperitoneal injections of ADSCs (1x106 cells / dose), with one month interval. All animals were sacrificed under anesthesia after two months of treatment for histopathology analysis of the heart. No improvement was observed for arrhythmias and cardiovascular function in mice treated with ADSCs, but sections of hearts in this group had a significantly reduced number of inflammatory cells (p<0.0001) and area of fibrosis (p<0.01), compared to animals treated with DMEM. The measurement of 22 serum cytokines two months after treatment showed an increase of most of these cytokines in chronic chagasic animals when compared to uninfected controls, and some of which modulated after cell therapy. Thus, we conclude that the ADSCs were able to reduce inflammation and fibrosis in the hearts of mice chronically infected with T. cruzi, but had no effect on cardiac function two months after transplantation.