Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2016-02-19T13:49:54Z No. of bitstreams: 1 Gabrielle Viana Martins Gonçalves Geração...2015.pdf: 6199357 bytes, checksum: 605427028fc638e77cf5015ba759917c (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2016-02-19T13:50:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Gabrielle Viana Martins Gonçalves Geração...2015.pdf: 6199357 bytes, checksum: 605427028fc638e77cf5015ba759917c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-19T13:50:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gabrielle Viana Martins Gonçalves Geração...2015.pdf: 6199357 bytes, checksum: 605427028fc638e77cf5015ba759917c (MD5) Previous issue date: 2015-01 / Fundação Oswaldo Cruz, Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / As células-tronco mesenquimais (CTM) constituem uma ferramenta promissora para o campo de terapia celular. Além de seu potencial de diferenciação em diferentes tipos celulares, as CTM apresentam a habilidade de secretar moléculas bioativas e, assim, exercer múltiplos efeitos biológicos, tais como indução da regeneração de tecidos lesionados, redução de fibrose e modulação do sistema imune. A superexpressão dos fatores de crescimento G-CSF e IGF-1, conhecidos por seus efeitos sobre os processos de imunomodulação, sobrevivência celular e reparo tecidual, pode ampliar as ações terapêuticas das CTM. O objetivo deste trabalho consiste em gerar e caracterizar linhagens de CTM de camundongo superexpressando hGCSF ou hIGF-1. Um sistema lentiviral de segunda geração foi utilizado para modificação de CTM para expressão ectópica dos genes de interesse. As sequências codificantes de hG-CSF e hIGF-1 foram amplificadas por PCR e subclonadas em um vetor lentiviral de transferência, contendo um promotor constitutivo. As partículas lentivirais foram produzidas a partir da cotransfecção de células da linhagem HEK293FT com os vetores constituintes do sistema lentiviral. Em seguida, as CTM obtidas da medula óssea de camundongos transgênicos para proteína fluorescente verde (GFP) foram transduzidas com partículas lentivirais infectantes contendo hG-CSF ou hIGF-1. A expressão gênica de hG-CSF ou hIGF-1 pelas linhagens geradas foi quantificada por qRTPCR, e a produção da proteína por ELISA. As linhagens foram caracterizadas por imunofenotipagem e avaliadas quanto ao seu potencial de diferenciação celular. Foram geradas duas linhagens de CTM superexpressando hG-CSF e três linhagens superexpressando hIGF-1. Todas demonstraram por qRTPCR, estar efetivamente expressando os genes de interesse. Foi possível detectar e quantificar a síntese proteica de G-CSF e IGF-1. Todas as linhagens geradas foram capazes de se diferenciar em osteócitos, condrócitos e adipócitos, demonstrando a manutenção de seu fenótipo estromal. Neste contexto, este trabalho resultou em ferramentas funcionais para a avaliação dos efeitos terapêuticos de IGF-1 e G-CSF combinados à CTM, em modelos de lesões animais, em comparação com CTM não-modificadas geneticamente. Além disso, estas ferramentas poderão ser empregadas em estudos de pesquisa básica, para melhor compreensão dos efeitos de hIGF-1 e hG-CSF sobre a biologia das CTM. / Mesenchymal stem cells (MSCs) are a promising tool for the cell therapy field. In addition to their potential for differentiation into different cell types, MSCs have the ability to secrete bioactive molecules and thus exert multiple biological effects such as induction of the injured tissue regeneration, fibrosis reduction and modulation of the immune system. The overexpression of the growth factors G-CSF and IGF-1, known for their effects on immune modulation processes, cell survival and tissue repair, can result in a magnification of MSCs' therapeutic actions. The objective of this work is to generate and characterize mouse MSCs lines overexpressing hG-CSF or hIGF-1. A second generation lentiviral system was used to modify MSCs derived from mice for the ectopic expression of the genes of interest. The coding sequences of hG-CSF and hIGF-1 were amplified by PCR and subcloned into a lentiviral transfer vector containing a constitutive promoter. The lentiviral particles were produced from the co-transfection of HEK293FT lineage cells with the lentiviral vectors. Subsequently, MSCs obtained from the bone marrow of transgenic mice for green fluorescent protein (GFP) were transduced with infectious lentiviral particles containing hG-CSF or hIGF-1. The gene expression of hG-CSF or hIGF-1 by the generated cell lines was quantified by qRTPCR, and the protein production by ELISA. The lineages were characterized by immunophenotyping and evaluated for their potential of cellular differentiation. Two lines of MSCs overexpressing hG-CSF and three lines overexpressing hIGF-1 were generated. All the cell lines demonstrated to be effectively expressing the genes of interest by qRTPCR. It was possible to detect and quantify the protein synthesis of G-CSF and IGF-1. Moreover, all the generated lines were capable of differentiating into osteocytes, chondrocytes and adipocytes, indicating the conservation of their stromal phenotype even after genetic modification. In this context, this study resulted in functional tools for evaluating the IGF-1 and G-CSF therapeutic effects when combined with MSCs, to be tested in experimental animal models in comparison to non-genetically modified MSCs. Furthermore, these tools may be employed for basic research studies, for a better understanding of the effects of hIGF-1 and hG-CSF on MSCs' biology

A lesão medular traumática é uma patologia incapacitante, ainda sem tratamento eficaz. As terapias celulares representam uma nova estratégia para o tratamento destas lesões. As células-tronco adultas são fontes potenciais para o transplante celular com o objetivo de minimizar a lesão e promover a recuperação de tecidos lesados, como a medula espinhal. O objetivo desta tese foi avaliar a eficácia do transplante de células-tronco adultas na recuperação funcional e regeneração da lesão medular traumática em modelo experimental de lesão medular contusa em ratas fêmeas Wistar. Os principais objetivos foram: a) comparar os efeitos do transplante da fração mononuclear de sangue de cordão umbilical humano e de células-tronco mesenquimais dos vasos da parede do cordão umbilical humano; b) determinar a janela terapêutica deste tipo de intervenção, comparando os implantes de células- tronco realizados 1 hora, 24 horas e 9 dias após a lesão; c) demonstrar a possível diferenciação das células-tronco implantadas, bem como sua integração no tecido lesado. Os resultados obtidos demonstraram que o transplante de células foi mais eficaz para a recuperação funcional da lesão medular em ratas Wistar quando realizado pela via de administração local 1h após a lesão, quando comparado com a administração na cisterna magna e a aplicação 9 dias a lesão. O tratamento com a fração de células mononucleares ou com as células-tronco mesenquimais do sangue do cordão umbilical 24h após a lesão, não apresentou resultado funcional significativo.Observou-se a neuroproteção do tecido medular quando foi realizado o transplante de células-tronco mesenquimais 1h após a lesão medular. As células humanas transplantadas migraram e sobreviveram no local da lesão quando administradas na cisterna magna ou quando administradas diretamente no local da lesão, porém não se diferenciaram em células gliais ou neurônios. Concluímos que o transplante de células-tronco adultas promoveu a recuperação funcional após a lesão medular contusa, principalmente quando realizado 1h após a lesão diretamente no local da lesão. Apesar das células transplantadas sobreviverem na área da lesão, não foi evidenciada diferenciação celular. / Spinal cord injury is a debilitating disease and yet no effective treatment is available. In this framework cell therapy represents a new strategy to treat this condition. Adult stem cells are potential sources for cell transplantation in order to minimize injury and promote the recovery of damaged tissues, such as the spinal cord. The purpose of this Thesis was to evaluate the action of adult stem cells in the regeneration and functional recovery of spinal cord injury in experimental contusion spinal cord injury in female Wistar rats. Main goals were: a) to compare the effects of transplantation of the mononuclear cells of human umbilical cord blood and mesenchymal stem cells of the vessel wall of human umbilical cord; b) to determine the therapeutic window of this type of intervention, comparing the stem cell implants performed 1 hour, 24 hours and 9 days after injury; c) to demonstrate the possible differentiation of cells implanted, as well as their integration into the damaged tissue. Results reported demonstrate that the transplantation of stem cells was more effective for functional recovery of spinal cord injury when performed into the site of the lesion 1 h after injury, as compared with administration in the cisterna magna 9 days after injury. Treatment with mononuclear cells and mesenchymal cells from umbilical cord blood 24 hours after injury, not showed functional outcome. Neuroprotection was observed when mesenchymal stem cells were transplanted 1 hour after spinal cord injury. The transplanted human cells survived and migrated to the site of injury either when administered in the cisterna magna or directly onto the injury site, but did not differentiated into glial cells or neurons. It is suggested that the transplantation of adult stem cells promotes functional recovery after spinal cord injury when performed 1 hour after injury directly at the injury site, however differentiation of transplanted cells was not detected.

Os defeitos da calota craniana causados por traumas severos, neoplasias, cirurgias ou deformidades congênitas representam um grande desafio para os cirurgiões. O uso de enxertia óssea autóloga continua sendo o método de tratamento padrão ouro, embora apresente morbidade na área doadora e seja considerado insuficiente para reconstrução de grandes defeitos. Recentemente, com o advento da bioengenharia tecidual, novas expectativas surgiram na regeneração óssea. O objetivo deste estudo foi desenvolver um modelo experimental em ratos para o estudo de deformidades craniofaciais e verificar se as células-tronco humanas provenientes de dentes decíduos seriam capazes de regenerar defeitos críticos em calota craniana de ratos não imunossuprimidos. Foram realizados dois defeitos ósseos de espessura total com diâmetro de 5 x 8 mm na região biparietal. O lado esquerdo foi preenchido com membrana de colágeno, enquanto o lado direito com membrana de colágeno associada a células-tronco humanas provenientes de dentes decíduos. Essas células foram caracterizadas previamente in vitro como células mesenquimais. A eutanásia dos animais foi realizada no 7º, 21º, 30º e 60º dia de pós-operatório e amostras de tecido ósseo foram extraídas para realização da análise histológica. A análise da presença de células humanas no novo osso formado foi confirmada através do estudo molecular. A linhagem de células-tronco humanas provenientes de dentes decíduos foi positiva para células-tronco mesenquimais e sua diferenciação em tecido ósseo também foi evidenciada in vitro. Foi observada a formação óssea após 21 dias de cirurgia nos dois lados, sendo o lado direito um osso mais maduro. A reação da cadeia de polimerase para DNA humano foi amplificada apenas no lado direito demonstrando que existiam células humanas nesse novo osso formado. O uso de células-tronco de dentes decíduos humanas em ratos não imunossuprimidos não evidenciou rejeição durante o período estudado. Os achados sugerem que o modelo experimental descrito poderá ser utilizado para o estudo dos defeitos ósseos cranianos em cirurgia craniofacial e que o uso de células-tronco humanas provenientes de dentes decíduos associado à membrana de colágeno parece representar uma importante estratégia para a reconstrução de tecidos ósseos e seu uso pode ser considerado uma opção para o reparo de grandes defeitos ósseos cranianos. / Repair of bone defects caused by severe trauma, resection of tumors, and congenital deformity remains a big challenge to surgeons. As a gold standard for the treatment of bone defects in clinic, autologous bone grafts are usually limited by considerable donor site mobility and available supply of tissue that can be harvested. Recently, tissue engineering has become a promising approach for bone regeneration. The main aim of this study is to create an experimental surgical protocol and evaluate the capacity of human dental pulp stem cells isolated from deciduous teeth, to reconstruct critical size cranial bone defects in nonimmunosuppressed rats. Bilateral 5 x 8 mm cranial full-thickness defects of parietal bone were created. The left side was supplied with collagen membrane only and the right side with collagen membrane and human dental pulp stem cells. Cells were used after in vitro characterization as mesenchymal cells. Animals were euthanized at 7, 21, 30 and 60 days postoperatively and cranial tissue samples were taken from the defects for histologic analysis. Analysis of the presence of human cells in the new bone was confirmed by molecular analysis. The human dental pulp stem cells lineage was positive for the four mesenchymal cell markers tested and showed osteogenic in vitro differentiation. The bone formation was observed 21 days after surgery on both sides, but a more mature bone was present in the right side. Human DNA was polymerase chain reaction-amplified only at the right side, indicating that this new bone had human cells. The use of human dental pulp stem cells in nonimmunosuppressed rats did not cause any graft rejection during this period. Our findings suggest that surgical protocol created may ultimately be used in experimental studies of cranial bone defects in craniofacial surgery and the use of human dental pulp stem cells together with collagen membrane seems to be a promising strategy for in vivo bone tissue reconstruction and their use might provide an option to repair human large cranial bone defects.

Introdução: Pacientes com câncer na região de cabeça e pescoço normalmente são tratados por combinação de cirurgia, radioterapia (RT) e quimioterapia. Em muitos casos, a reabilitação oral com próteses implanto-suportadas representa a melhor opção para uma recuperação funcional adequada. Entretanto, em pacientes irradiados procedimentos como exodontias e instalações de implantes dentários são fatores de risco ao desenvolvimento de osteorradionecrose. Diversos estudos experimentais têm demonstrado que o uso de células-tronco mesenquimais (CTMs) associadas a fatores de crescimento como plasma rico em plaquetas (PRP) proporciona melhora no reparo ósseo e na osseointegração, podendo ser considerada uma alternativa viável para defeitos ósseos ou injúria. Objetivos: Isolar e caracterizar as CTMs da medula óssea (MO) de miniporcos brasileiros (Minipigs BR-1), avaliar a interferência da RT e o efeito da associação de CTMs-MO+PRP no processo de osseointegração de implantes instalados em alvéolos frescos em mandíbulas de miniporcos, por análise histológica e histomorfométrica da interface osso-implante. Métodos: CTMs-MO de 12 miniporcos adultos machos foram isoladas da crista ilíaca. Após 21 dias de cultura, o potencial de diferenciação celular foi avaliado por meio de coloração e RT-PCR. O perfil imunofenotípico foi caracterizado por citometria de fluxo. Os animais foram divididos em três grupos: Grupo A (grupo controle, sem RT), Grupo B (implantes instalados 15 dias antes da RT) e Grupo C (implantes instalados três meses após a RT). A dose total de radiação para cada lado da mandíbula foi de 24 Gy, divididos em três doses de 8 Gy com intervalo de 7 dias entre as doses, a qual equivale biologicamente a aproximadamente 56 Gy, com 28 exposições de 2 Gy cada. Quatro implantes de titânio foram instalados nos alvéolos frescos, imediatamente após as extrações dos terceiro e quarto pré-molares, totalizando 48 implantes controles e 48 experimentais (uso de CTM-MO+PRP). Os animais foram eutanasiados 90 dias pós-implantação. Foram analisados o percentual de implantes perdidos (PIP), o contato osso-implante (COI), e a densidade óssea no interior das roscas (DOIR). Resultados: A eficiência de isolamento das CTMs-MO foi de 100% e em cultura as células apresentaram morfologia fibroblastóide. As células foram positivas para CD90 (88,6%), CD29 (89,8%), CD44 (86,9%) e negativas para CD34 (1,6%), CD45 (1,8%), CD14 (1,8%) e MHC-II (2,7%). As células foram diferenciadas em adipócitos, demonstrado pela presença de vacúolos lipídicos no interior das células; osteoblastos, pela mineralização da matriz extracelular e condrócitos pela presença de lacunas ao redor dos condrócitos jovens. A maior expressão gênica de AP2, ALP e COL II em células induzidas também confirmou o potencial de diferenciação (p < 0,001; p < 0,001; p = 0,031; respectivamente). Os PIP nos lados controle e experimental foram respectivamente 25,0% e 18,7% no grupo A (p = 0,686), 31,2% e 25,0% no grupo B (p=0,686) e 68,7% e 68,7% no grupo C (p =1,000). Na comparação entre os três grupos, o PIP apresentou diferença estatisticamente significante tanto no lado controle (p=0,041) como no experimental (p = 0,047). Os percentuais de COI nos lados controle e experimental foram respectivamente 39,0 e 27,7 no grupo A (p = 0,110); 20,9 e 16,7 no grupo B (p=0,347) e 16,0 e 7,1 no grupo C (p = 0,310), com diferença estatística entre os grupos tanto no lado controle (p = 0,033) quanto no experimental (p=0,046). As DOIR nos lados controle e experimental foram respectivamente 46,8 e 36,5 no grupo A (p = 0,247); 29,3 e 24,1 no grupo B (p = 0,379) e 21,0 e 11,6 no grupo C (p = 0,421), porém com diferença estatisticamente significante entre os três grupos somente no lado controle (p=0,025). Conclusões: As CTMs-MO de Minipigs BR-1, obtidas com o protocolo utilizado neste estudo são células-tronco, podendo ser aplicadas em ensaios pré-clínicos na medicina regenerativa. Os resultados mostraram um efeito negativo da radiação ionizante na neoformação óssea periimplantar tanto no grupo B quanto no C. Após a RT a perda de implantes foi três vezes maior que em osso não irradiado. A RT realizada 15 dias após a instalação dos implantes não interferiu na perda de implantes, sugerindo que este seria o melhor momento para reabilitação bucal com implantes dentários. Com a metodologia empregada, o uso da associação CTMs-MO+PRP previamente à instalação de implantes não apresentou efeito positivo significante na neoformação óssea periimplantar / Introduction: Patients with head and neck cancer are usually treated by a combination of surgery, radiotherapy (RT) and chemotherapy. In many cases, oral rehabilitation with implant-supported prostheses is the best option for a proper functional recover. However, in irradiated patients procedures as dental extractions and implants are risk factors for developing osteoradionecrosis. Several experimental studies have shown that the use of mesenchymal stem cells (MSCs) associated with growth factors such as platelet-rich plasma (PRP) provides improvement in bone regeneration and osseointegration, being considered an alternative to bone defects or injury. Objectives: To isolate and characterize MSCs from bone marrow (BM) of Brazilian minipigs (Minipigs BR-1), to evaluate the effect of RT and of BM-MSCs+PRP in the osseointegration of implants placed in fresh sockets, by histological and histomorphometric analysis of the bone-implant interface. Methods: BM-MSCs from 12 adult male minipigs were isolated from the iliac crest. After 21 days of culture, cell differentiation potential was assessed by staining and RT-PCR. The immunophenotypic profile was characterized by flow cytometry. The animals were divided into three groups: Group A (control group, no RT), Group B (implants placement 15 days before RT) and Group C (implants placement three months after RT). The total radiation dose for each side of the mandible was 24 Gy, divided into 3 doses of 8 Gy with a 7 dayinterval for each dose, which is biologically equivalent to approximately 56 Gy, with 28 sections of 2 Gy each. Four titanium implants were installed in the alveoli fresh, immediately after the extraction of the third and fourth premolars of each hemimandible, totalling 48 implants on the control side and 48 on the experimental side (using BM-MSCs+PRP). The animals were euthanized 90 days post-implantation. The implant loss rate (ILR), the bone-implant-contact (BIC) and bone density inside the threads (BDIT) were determined in each group. Results: The efficiency of the isolation of BM-MSCs was 100%, and in culture, the cells showed fibroblastoid morphology. Cells were positive for CD90 (88.6%), CD29 (89.8%), CD44 (86.9%) and negative for CD34 (1.6%), CD45 (1.8%), CD14 (1.8%) and MHC-II (2.7%). Cells were differentiated into adipocytes, as demonstrated by the presence of lipid vacuoles in the cells, osteoblasts, by mineralization of extracellular matrix and chondrocytes, by the presence of gaps around the young chondrocytes. The higher gene expression of AP2, ALP and COL II at induced cells also confirmed the differentiation potential (p < 0.001, p < 0.001, p=0.031; respectively). The ILR in control and experimental sides were respectively 25.0% and 18.7% in group A (p=0.686), 31.2% and 25.0% in group B (p = 0.686) and 68.7% and 68.7% in group C (p =1.000), with a statistically significant difference between the three groups at the control side (p = 0.041) and at the experimental side (p = 0.047). The percentage of BIC in control and experimental sides were respectively 39.0 and 27.7 in group A (p = 0.110), 20.9 and 16.7 in group B (p = 0.347) and 16.0 and 7.1 in group C (p = 0.310), with statistical significance between the groups at the control side (p = 0.033) and at the experimental side (p = 0.046). The BDIT in experimental and control sides were respectively 46.8 and 36.5 in group A (p = 0.247), 29.3 and 24.1 in group B (p = 0.379) and 21.0 and 11.6 in group C (p = 0.421), with statistical significance between the three groups only at the control side (p = 0.025). Conclusions: The BM-MSCs of Minipigs BR-1 obtained with this protocol can be used in pre-clinical regenerative medicine since they are stem cells. The results showed a negative effect of RT in peri-implant bone regeneration in group B and C. The implant loss was three times higher in irradiated bone than in non-irradiated one. The RT performed 15 days after implant placement did not interfere with implant loss, suggesting that this would be the best time for oral rehabilitation with dental implants. With this methodology, the use of BM-MSCs+PRP before the implant placement did not show any significant positive effect on peri-implant bone regeneration

A sepse causa uma alta taxa de mortalidade no mundo. A fisiopatologia da doença envolve uma rede complexa de mediadores inflamatórios que promovem a lesão de diversos tecidos, além de diversas alterações hemodinâmicas e disfunção do sistema nervoso autonômico (SNA). Assim sabe-se que o sistema nervoso cumpre um papel importante no controle da inflamação sistêmica mediante a via colinérgica anti-inflamatória (VCA) através do receptor nicotínico de acetilcolina alfa7 (alfa7nAChR). O uso das células-tronco mesenquimais (CTM) tem mostrado efeitos benéficos em diversos ensaios clínicos de doenças inflamatórias. Neste contexto, as células-tronco mesenquimais derivadas da geleia de Wharton do cordão umbilical (CTM-GW) tornam-se promissórias, uma vez que essas células são reconhecidas pela regulação da resposta imunológica, reparação neural, efeito anti-apoptose, assim como a melhora da sobrevida na sepse, em modelos experimentais. Nossa hipótese foi de que as CTM-GW poderiam cumprir um papel neuroimunomodulador através da VCA e atenuar a disfunção de múltiplos órgãos em um modelo animal de sepse de ligadura e punção do ceco (LPC). Inicialmente células da matriz do cordão umbilical foram isoladas e caracterizadas de acordo com o consenso internacional vigente. Ratos Wistar machos adultos foram subdivididos em grupos: 1) sham (operação simulada); 2) LPC; 3) LPC+CTM-GW (injetado 106 CTM-GW via intraperitoneal, i.p. 6 h após LPC) e 4) LPC+MLA+CTM-GW (MLA: Metillicaconitine, antagonista do alfa7nAChR, i.p., 5:30 h após LPC e 106 CTM-GW 6h após). Às 24 horas após LPC, foram avaliadas a função cardiovascular, hemodinâmica assim como os outros parâmetros. Interessantemente, o tratamento com CTM-GW na sepse atenuou a disfunção diastólica e protegeu a sensibilidade baroreflexa. Além disso, as CTM-GW estimularam a atividade autonômica, simpática e parassimpática no coração. Observamos que o tratamento celular induziu uma regulação da expressão do receptor alfa7nAChR e TLR4 no baço e no coração, assim como a redução da relação p-STAT3TYR705 e STAT3 total no baço. Outros efeitos importantes e adicionais foram a diminuição da infiltração de leucócitos e a regulação das citocinas pró-inflamatórias pelas células. O bloqueio da VCA usando MLA confirmou que o receptor alfa7nAChR pode ser um provável alvo, chave da ação das CTM entre vários outros mecanismos envolvidos na resposta imune. Finalmente, as CTM-GW conseguiram reduzir a apoptose no pulmão e no baço independentemente da VAC reforçando o conceito de que as células-tronco tem efeitos diversos além da imuno-regulação. Em conclusão, as CTM-GW na sepse foram capazes de atenuar a lesão cardiopulmonar assim como modular a atividade autonômica, reduzindo a inflamação sistêmica, pelo menos em parte, através da via colinérgica anti-inflamatória. Indubitavelmente todos estes efeitos anteriormente descritos e em associação se demonstraram fundamentais no mecanismo de reparo e proteção tecidual em resposta a sepse. Mais estudos pré-clínicos e futuros testes clínicos precisam ser realizados para maior compreensão destes mecanismos bem como uma possível validação terapêutica / Sepsis induces organ dysfunction due to overexpression of the inflammatory host response, involving cardiorespiratory and autonomic dysregulation, thus increasing the associated morbidity and mortality. The cholinergic anti-inflammatory pathway (CAP) is mediated by nervous system through alpha7 nicotinic acetylcholine receptor (alpha7nAChR). This receptor has an important role in systemic inflammation control. Wharton\'s jelly-derived mesenchymal stem cells (WJ-MSCs) are known to express genes and secreted factors related to neurological and immunological protection, as well as to improve survival in experimental sepsis. We hypothesized that WJ-MSCs play a modulatory role through the CAP and attenuate sepsis-induced organ injury in a cecal ligation and puncture (CLP) model. Rats were randomly divided into 4 groups: 1) Control (sham-operated); 2) submitted to CLP without treatment; 3) submitted to CLP and treated with 106 WJ-MSCs 6 h later and 4) CLP+MLA+WJ-MSC group (MLA: Methyllycaconitine, alpha7nAChR antagonist). All experiments were performed 24 h post-surgery. Echocardiographic parameters and heart rate variability were assessed. Importantly, treatment with WJ-MSCs attenuated diastolic heart failure and recovered barorreflex sensitivity. Moreover, WJ-MSCs injection increased cardiac sympathetic and cardiovagal activity. In cardiac and splenic tissue, WJ-MSC treatment downregulated TLR4 and alpha7nAChR expression, as well as it reduced p-STAT3/Total STAT3 ratio in the spleen. In addition, WJ-MSC reduced leukocyte infiltration and pro-inflammatory cytokines, which only were abolished by MLA treatment. Finally, WJ-MSC treatment diminished apoptosis in lung and spleen tissue. Together these findings suggest that treatment with WJ-MSCs appears to protect against sepsis-induced organ injury reducing systemic inflammation, at least in part, through cholinergic anti-inflammatory pathway

INTRODUÇÃO: Os enxertos de gordura tem se mostrado como uma poderosa técnica cirúrgica em reconstrução mamaria secundária e os enxertos enriquecidos com células-tronco, além de suas ações parácrinas, vem apresentando resultados encorajadores no que tange a persistência volumétrica. OBJETIVO: Este estudo clínico teve como objetivo analisar comparativamente quantitativa e qualitativamente enxertos de gordura enriquecidos com células da fração vásculoestromal em reconstrução mamária secundária e a incidência de complicações. MÉTODO: Nós desenvolvemos um método que produz enxertos de gordura, na sala de cirurgia, em uma taxa de enriquecimento maior que os já publicados (2:1). Este estudo clínico prospectivo e controlado analisou qualitativa e quantitativamente enxertos de gordura com (GT - grupo tronco) e sem (GC - grupo controle) adição das células da fração vásculo-estromal fresca em reconstrução mamária secundária; através de volumetria mamária por RNM de mamas, imunofenotipagem e contagem celular. Também foram estudados os resultados estéticos, a satisfação das pacientes e as complicações. RESULTADOS: A persistência volumétrica no GT foi 78,9% e 51,4% no GC, entretanto não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos. CD90 foi o marcador mais expresso e que alcançou diferença significante e ao mesmo tempo apresentou correlação positiva entre a sua expressão e a persistência volumétrica (r=0.651, p=0.03). Necrose gordurosa ocorreu, isoladamente em 4 pacientes do GT submetidas à radioterapia e nenhuma paciente do GC apresentou este evento. Desta forma, pacientes do GC mostraram tendência de estar mais satisfeitas com o enxerto de gordura. Nos dois grupos, os resultados estéticos foram iguais e não foram observadas recidivas loco-regionais. CONCLUSÃO: Os resultados do enriquecimento em uma taxa maior que as já publicadas são encorajadores, apesar de a persistência volumétrica não ter alcançado diferença estatisticamente significante entre os grupos. Enxertos de gordura enriquecidos na proporção 2:1 podem não ser indicados para pacientes submetidas à radioterapia apesar de terem se mostrados seguros num tempo de seguimento de 3 anos / BACKGROUND: Fat grafting is a tremendous tool in secondary breast reconstruction. Stromal vascular fraction (SVF) enriched fat grafts have been presenting promising results regarding volume maintenance. OBJECTIVE: The main purpose of this study was to analyze comparatively SVF-enriched fat grafts in secondary breast reconstruction: volumetric persistence, expression of surface markers and complications. METHODS: We developed a method that produces a superior SVF enrichment rate (2:1) in the operating theatre. This prospective and controlled trial analyzed quantitatively and qualitatively fat grafts with (stem cells group - SG) and without (control group - CG) SVF enrichment in secondary breast reconstruction, through MRI-based volumetry, immunophenotyping and cell counting. Also, patient satisfaction, aesthetic outcomes and complications were analyzed. RESULTS: Volumetric persistence in the SG was 78,9% and 51,4% in the CG, however it did not reach statistical significant difference. CD90 was the only marker highly expressed in the SG and showed a positive correlation with volumetric persistence (r=0.651, p=0.03). Fat necrosis occurred in 4 patients in the SG and in none in the CG. Patients in the CG showed a trend to be more satisfied. Considering aesthetics, both groups presented improvements. No locoregional recurrences were observed. CONCLUSIONS: Results are encouraging despite the fact that SVF enrichment in a higher supplementation rate did not improve, with statistical significance, fat graft volumetric persistence. Enriched fat grafts have proven to be safe in a 3-years follow up, however they do not seem suitable for patients that received radiotherapy

A lesão medular (LM) é uma patologia incapacitante que resulta em déficits sensoriais e motores. No Brasil, a incidência anual é de 30 novos casos de lesão medular a cada 1 milhão de indivíduos e, infelizmente, a LM permanece sem um tratamento eficaz. Células-tronco derivadas do dente decíduo humano estão entre as potenciais fontes de células-tronco para transplante após a lesão medular, cujo objetivo é de promover a proteção ou a recuperação da lesão na medula espinal. Buscou-se nesta tese avaliar os efeitos do transplante, uma hora após a lesão, das células tronco de dente decíduo humano (SHED) no período agudo, subagudo e crônico sobre a neuroproteção, proteção tecidual e recuperação funcional em ratos Wistar submetidos à lesão medular por contusão. Os principais objetivos foram: a) investigar os efeitos do transplante das SHED sobre a recuperação funcional, volume da lesão e morte neuronal; b) verificar os efeitos do transplante sobre as células progenitoras, formação da cicatriz glial e modificações astrocitárias após o modelo de contusão medular Observou-se a melhora na recuperação funcional, redução do volume da lesão e morte neuronal na medula espinal dos animais que receberam o transplante de SHED após a lesão medular. As SHED aumentam o número de células precursoras na medula espinal, no período subagudo, reduzem a expressão da proteína fibrilar glial ácida (GFAP) e aumentam a expressão do canal retificador de influxo de potássio 4.1, ambas proteínas astrocitárias. Concluímos que o transplante de células-tronco derivadas do dente decíduo humano após a lesão medular promove a recuperação funcional a partir do efeito neuroprotetor iniciado na fase aguda, confirmado pelo maior número de neurônios motores presentes seis semanas após a contusão. As SHED são capazes de aumentar o número de células precursoras e de produzir modificações astrocitárias na medula espinal de ratos lesados na fase subaguda, reduzindo a formação da cicatriz glial. / Spinal cord injury (SCI) is a disabling condition that results in sensory and motor deficits. The estimated annual incidence in Brazil is of 30 new cases of spinal cord injury per 1 million of individuals; unfortunately SCI remains without an effective treatment. Stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED) are one among potential sources of stem cells for transplantation after spinal cord injury in order to promote protection or tissue and functional recovery after spinal cord injury. The aim of this Thesis was to evaluate the effects of stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED) transplantation, one hour after lesion, in the acute, subacute and chronic phases on neuroprotection, tissue protection and functional recovery in Wistar rats submitted to spinal cord injury by contusion The main goals were: a) to investigate the effects of SHED transplantation on functional recovery, lesion volume, and neuronal death; b) to verify the effects of the transplantation on the progenitor cells number, glial scar formation and astrocytic modifications after spinal cord contusion. Improvement of functional recovery, reduction of lesion volume and neuronal death were observed in the spinal cord of animals submitted to spinal cord injury and SHED transplantation. SHEDs increased the number of precursor cells in the spinal cord in the subacute period, reduced the expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP) and increased the expression of the potassium influx rectifier channel 4.1, both astrocyte proteins. We conclude that transplantation of stem cells from human exfoliated deciduous teeth after spinal cord injury promotes functional recovery from the neuroprotection effect, which starts in the acute phase and is confirmed six weeks after the contusion with a higher number of motor neurons in the ventral horn of spinal cord. SHEDs are able to increase the number of precursor cells and produce astrocyte modifications in the spinal cord of injured rats in the subacute phase, reducing glial scar formation.

A lesão medular (LM) é uma patologia incapacitante que resulta em déficits sensoriais e motores. No Brasil, a incidência anual é de 30 novos casos de lesão medular a cada 1 milhão de indivíduos e, infelizmente, a LM permanece sem um tratamento eficaz. Células-tronco derivadas do dente decíduo humano estão entre as potenciais fontes de células-tronco para transplante após a lesão medular, cujo objetivo é de promover a proteção ou a recuperação da lesão na medula espinal. Buscou-se nesta tese avaliar os efeitos do transplante, uma hora após a lesão, das células tronco de dente decíduo humano (SHED) no período agudo, subagudo e crônico sobre a neuroproteção, proteção tecidual e recuperação funcional em ratos Wistar submetidos à lesão medular por contusão. Os principais objetivos foram: a) investigar os efeitos do transplante das SHED sobre a recuperação funcional, volume da lesão e morte neuronal; b) verificar os efeitos do transplante sobre as células progenitoras, formação da cicatriz glial e modificações astrocitárias após o modelo de contusão medular Observou-se a melhora na recuperação funcional, redução do volume da lesão e morte neuronal na medula espinal dos animais que receberam o transplante de SHED após a lesão medular. As SHED aumentam o número de células precursoras na medula espinal, no período subagudo, reduzem a expressão da proteína fibrilar glial ácida (GFAP) e aumentam a expressão do canal retificador de influxo de potássio 4.1, ambas proteínas astrocitárias. Concluímos que o transplante de células-tronco derivadas do dente decíduo humano após a lesão medular promove a recuperação funcional a partir do efeito neuroprotetor iniciado na fase aguda, confirmado pelo maior número de neurônios motores presentes seis semanas após a contusão. As SHED são capazes de aumentar o número de células precursoras e de produzir modificações astrocitárias na medula espinal de ratos lesados na fase subaguda, reduzindo a formação da cicatriz glial. / Spinal cord injury (SCI) is a disabling condition that results in sensory and motor deficits. The estimated annual incidence in Brazil is of 30 new cases of spinal cord injury per 1 million of individuals; unfortunately SCI remains without an effective treatment. Stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED) are one among potential sources of stem cells for transplantation after spinal cord injury in order to promote protection or tissue and functional recovery after spinal cord injury. The aim of this Thesis was to evaluate the effects of stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED) transplantation, one hour after lesion, in the acute, subacute and chronic phases on neuroprotection, tissue protection and functional recovery in Wistar rats submitted to spinal cord injury by contusion The main goals were: a) to investigate the effects of SHED transplantation on functional recovery, lesion volume, and neuronal death; b) to verify the effects of the transplantation on the progenitor cells number, glial scar formation and astrocytic modifications after spinal cord contusion. Improvement of functional recovery, reduction of lesion volume and neuronal death were observed in the spinal cord of animals submitted to spinal cord injury and SHED transplantation. SHEDs increased the number of precursor cells in the spinal cord in the subacute period, reduced the expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP) and increased the expression of the potassium influx rectifier channel 4.1, both astrocyte proteins. We conclude that transplantation of stem cells from human exfoliated deciduous teeth after spinal cord injury promotes functional recovery from the neuroprotection effect, which starts in the acute phase and is confirmed six weeks after the contusion with a higher number of motor neurons in the ventral horn of spinal cord. SHEDs are able to increase the number of precursor cells and produce astrocyte modifications in the spinal cord of injured rats in the subacute phase, reducing glial scar formation.

A lesão medular (LM) é uma patologia incapacitante que resulta em déficits sensoriais e motores. No Brasil, a incidência anual é de 30 novos casos de lesão medular a cada 1 milhão de indivíduos e, infelizmente, a LM permanece sem um tratamento eficaz. Células-tronco derivadas do dente decíduo humano estão entre as potenciais fontes de células-tronco para transplante após a lesão medular, cujo objetivo é de promover a proteção ou a recuperação da lesão na medula espinal. Buscou-se nesta tese avaliar os efeitos do transplante, uma hora após a lesão, das células tronco de dente decíduo humano (SHED) no período agudo, subagudo e crônico sobre a neuroproteção, proteção tecidual e recuperação funcional em ratos Wistar submetidos à lesão medular por contusão. Os principais objetivos foram: a) investigar os efeitos do transplante das SHED sobre a recuperação funcional, volume da lesão e morte neuronal; b) verificar os efeitos do transplante sobre as células progenitoras, formação da cicatriz glial e modificações astrocitárias após o modelo de contusão medular Observou-se a melhora na recuperação funcional, redução do volume da lesão e morte neuronal na medula espinal dos animais que receberam o transplante de SHED após a lesão medular. As SHED aumentam o número de células precursoras na medula espinal, no período subagudo, reduzem a expressão da proteína fibrilar glial ácida (GFAP) e aumentam a expressão do canal retificador de influxo de potássio 4.1, ambas proteínas astrocitárias. Concluímos que o transplante de células-tronco derivadas do dente decíduo humano após a lesão medular promove a recuperação funcional a partir do efeito neuroprotetor iniciado na fase aguda, confirmado pelo maior número de neurônios motores presentes seis semanas após a contusão. As SHED são capazes de aumentar o número de células precursoras e de produzir modificações astrocitárias na medula espinal de ratos lesados na fase subaguda, reduzindo a formação da cicatriz glial. / Spinal cord injury (SCI) is a disabling condition that results in sensory and motor deficits. The estimated annual incidence in Brazil is of 30 new cases of spinal cord injury per 1 million of individuals; unfortunately SCI remains without an effective treatment. Stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED) are one among potential sources of stem cells for transplantation after spinal cord injury in order to promote protection or tissue and functional recovery after spinal cord injury. The aim of this Thesis was to evaluate the effects of stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED) transplantation, one hour after lesion, in the acute, subacute and chronic phases on neuroprotection, tissue protection and functional recovery in Wistar rats submitted to spinal cord injury by contusion The main goals were: a) to investigate the effects of SHED transplantation on functional recovery, lesion volume, and neuronal death; b) to verify the effects of the transplantation on the progenitor cells number, glial scar formation and astrocytic modifications after spinal cord contusion. Improvement of functional recovery, reduction of lesion volume and neuronal death were observed in the spinal cord of animals submitted to spinal cord injury and SHED transplantation. SHEDs increased the number of precursor cells in the spinal cord in the subacute period, reduced the expression of glial fibrillary acidic protein (GFAP) and increased the expression of the potassium influx rectifier channel 4.1, both astrocyte proteins. We conclude that transplantation of stem cells from human exfoliated deciduous teeth after spinal cord injury promotes functional recovery from the neuroprotection effect, which starts in the acute phase and is confirmed six weeks after the contusion with a higher number of motor neurons in the ventral horn of spinal cord. SHEDs are able to increase the number of precursor cells and produce astrocyte modifications in the spinal cord of injured rats in the subacute phase, reducing glial scar formation.

INTRODUÇÃO: Os enxertos de gordura tem se mostrado como uma poderosa técnica cirúrgica em reconstrução mamaria secundária e os enxertos enriquecidos com células-tronco, além de suas ações parácrinas, vem apresentando resultados encorajadores no que tange a persistência volumétrica. OBJETIVO: Este estudo clínico teve como objetivo analisar comparativamente quantitativa e qualitativamente enxertos de gordura enriquecidos com células da fração vásculoestromal em reconstrução mamária secundária e a incidência de complicações. MÉTODO: Nós desenvolvemos um método que produz enxertos de gordura, na sala de cirurgia, em uma taxa de enriquecimento maior que os já publicados (2:1). Este estudo clínico prospectivo e controlado analisou qualitativa e quantitativamente enxertos de gordura com (GT - grupo tronco) e sem (GC - grupo controle) adição das células da fração vásculo-estromal fresca em reconstrução mamária secundária; através de volumetria mamária por RNM de mamas, imunofenotipagem e contagem celular. Também foram estudados os resultados estéticos, a satisfação das pacientes e as complicações. RESULTADOS: A persistência volumétrica no GT foi 78,9% e 51,4% no GC, entretanto não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos. CD90 foi o marcador mais expresso e que alcançou diferença significante e ao mesmo tempo apresentou correlação positiva entre a sua expressão e a persistência volumétrica (r=0.651, p=0.03). Necrose gordurosa ocorreu, isoladamente em 4 pacientes do GT submetidas à radioterapia e nenhuma paciente do GC apresentou este evento. Desta forma, pacientes do GC mostraram tendência de estar mais satisfeitas com o enxerto de gordura. Nos dois grupos, os resultados estéticos foram iguais e não foram observadas recidivas loco-regionais. CONCLUSÃO: Os resultados do enriquecimento em uma taxa maior que as já publicadas são encorajadores, apesar de a persistência volumétrica não ter alcançado diferença estatisticamente significante entre os grupos. Enxertos de gordura enriquecidos na proporção 2:1 podem não ser indicados para pacientes submetidas à radioterapia apesar de terem se mostrados seguros num tempo de seguimento de 3 anos / BACKGROUND: Fat grafting is a tremendous tool in secondary breast reconstruction. Stromal vascular fraction (SVF) enriched fat grafts have been presenting promising results regarding volume maintenance. OBJECTIVE: The main purpose of this study was to analyze comparatively SVF-enriched fat grafts in secondary breast reconstruction: volumetric persistence, expression of surface markers and complications. METHODS: We developed a method that produces a superior SVF enrichment rate (2:1) in the operating theatre. This prospective and controlled trial analyzed quantitatively and qualitatively fat grafts with (stem cells group - SG) and without (control group - CG) SVF enrichment in secondary breast reconstruction, through MRI-based volumetry, immunophenotyping and cell counting. Also, patient satisfaction, aesthetic outcomes and complications were analyzed. RESULTS: Volumetric persistence in the SG was 78,9% and 51,4% in the CG, however it did not reach statistical significant difference. CD90 was the only marker highly expressed in the SG and showed a positive correlation with volumetric persistence (r=0.651, p=0.03). Fat necrosis occurred in 4 patients in the SG and in none in the CG. Patients in the CG showed a trend to be more satisfied. Considering aesthetics, both groups presented improvements. No locoregional recurrences were observed. CONCLUSIONS: Results are encouraging despite the fact that SVF enrichment in a higher supplementation rate did not improve, with statistical significance, fat graft volumetric persistence. Enriched fat grafts have proven to be safe in a 3-years follow up, however they do not seem suitable for patients that received radiotherapy