A mielopoiese depende do estroma mielossuportivo tanto no que diz respeito a produção de fatores de crescimento como de proteoglicanos de heparan-sulfato. O ambiente intercelular formado entre células do estroma e células progenitoras mielóides possui características ácidas, conferidas por moléculas carregadas negativamente e sensíveis a sialidase. Gangliosídios, glicoesfingolipídios contendo pelo menos uma molécula de ácido siálico, têm sido relacionados à modulação de fatores de crescimento e à diferenciação de células hematopoiéticas. Neste trabalho, estudamos a produção, a distribuição e o papel dos gangliosídios em um modelo experimental in vitro de mielopoiese dependente do estroma derivado de fígado fetal murino AFT-024. Utilizamos como sistema de resposta para o monitoramento da disponibilidade e atividade local de GM-CSF a linhagem celular precursora mielóide FDC-P1, a qual é dependente de GM-CSF para sua sobrevivência e proliferação. O GM3 foi o principal gangliosídio produzido pelo estroma, mas não pelas células mielóides, sendo requerido para que a função mielossuoprtiva do estroma seja ótima. Este gangliosídio foi liberado para o sobrenadante de cultura das células AFT-024 e seletivamente incorporado pelas células progenitoras mielóides, onde foi segregado em rafts e colocalizou-se com a cadeia α do receptor de GM-CSF. Além disso, o gangliosídio GM3 foi encontrado na fração insolúvel de células AFT-024 tratadas com Triton X-100 a 4°C, estando presente também nas frações menos densas do fracionamento em gradiente de sacarose, indicando sua presença em rafts. O GM3 captado pelas células FDC-P1 foi metabolizado, gerando gangliosídios das séries a e b, da mesma forma que o GM3 endógeno. Nestas células, o GM1 é o principal gangliosídio, também sendo encontrado na interface entre estroma e células mielóides, mas com colocalização apenas parcial com a cadeia α do receptor de GM-CSF. As imagens de imunocitoquímica ainda revelaram que o GM1 não apresenta colocalização significante com a cadeia β do receptor de GM-CSF, com o gangliosídio GM3, ou com CD44. Em um outro grupo de experimentos, analisamos o perfil de síntese e shedding de gangliosídios em um estroma derivado de medula óssea, a linhagem celular S17; na linhagem celular GRX, derivada de células estreladas hepáticas isoladas de reação fibro-granulomatosa inflamatória; e em cultivos primários de fibroblasto de pele murinos. Além disso, comparamos a habilidade destes estromas para sustentar a sobrevivência e a proliferação das células precursoras mielóides. A concentração de ácido siálico reflete a capacidade mielossuportiva dos estromas. Embora os diferentes estromas sintetizem os mesmos gangliosídios, existem diferenças no conteúdo relativo de cada gangliosídio. Aparentemente, o GM3 é o principal gangliosídio envolvido na modulação da atividade dos fatores de crescimento. O shedding foi similar ao perfil de síntese de gangliosídios, mas a atividade mielossuportiva dos sobrenadantes foi diferente entre os tipos celulares e em relação a sustentação por contato. No entanto, a proliferação das células FDC-P1 diminuiu em todos os sobrenadantes obtidos de células estromais em que a síntese de gangliosídios foi inibida e onde o gangliosídio GM3 foi neutralizado pelo anticorpo monoclonal anti-GM3. As diferenças encontradas na capacidade de sustentação da proliferação de células progenitoras mielóides por fator de crescimento solúvel ou apresentado podem estar relacionadas a diferenças na concentração de gangliosídios inseridos na membrana plasmática ou liberados para o meio de cultura. Sendo assim propomos que as células do estroma mielossuportivo produzem e secretam os fatores de crescimento necessários e seus cofatores, tais como proteoglicanos de heparan-sulfato. O estroma também fornece gangliosídios, os quais são transferidos do estroma para as célulasalvo, onde geram domínios de membrana específicos contendo complexos macromoleculares que incluem os receptores para fatores de crescimento.

A mielopoiese depende do estroma mielossuportivo tanto no que diz respeito a produção de fatores de crescimento como de proteoglicanos de heparan-sulfato. O ambiente intercelular formado entre células do estroma e células progenitoras mielóides possui características ácidas, conferidas por moléculas carregadas negativamente e sensíveis a sialidase. Gangliosídios, glicoesfingolipídios contendo pelo menos uma molécula de ácido siálico, têm sido relacionados à modulação de fatores de crescimento e à diferenciação de células hematopoiéticas. Neste trabalho, estudamos a produção, a distribuição e o papel dos gangliosídios em um modelo experimental in vitro de mielopoiese dependente do estroma derivado de fígado fetal murino AFT-024. Utilizamos como sistema de resposta para o monitoramento da disponibilidade e atividade local de GM-CSF a linhagem celular precursora mielóide FDC-P1, a qual é dependente de GM-CSF para sua sobrevivência e proliferação. O GM3 foi o principal gangliosídio produzido pelo estroma, mas não pelas células mielóides, sendo requerido para que a função mielossuoprtiva do estroma seja ótima. Este gangliosídio foi liberado para o sobrenadante de cultura das células AFT-024 e seletivamente incorporado pelas células progenitoras mielóides, onde foi segregado em rafts e colocalizou-se com a cadeia α do receptor de GM-CSF. Além disso, o gangliosídio GM3 foi encontrado na fração insolúvel de células AFT-024 tratadas com Triton X-100 a 4°C, estando presente também nas frações menos densas do fracionamento em gradiente de sacarose, indicando sua presença em rafts. O GM3 captado pelas células FDC-P1 foi metabolizado, gerando gangliosídios das séries a e b, da mesma forma que o GM3 endógeno. Nestas células, o GM1 é o principal gangliosídio, também sendo encontrado na interface entre estroma e células mielóides, mas com colocalização apenas parcial com a cadeia α do receptor de GM-CSF. As imagens de imunocitoquímica ainda revelaram que o GM1 não apresenta colocalização significante com a cadeia β do receptor de GM-CSF, com o gangliosídio GM3, ou com CD44. Em um outro grupo de experimentos, analisamos o perfil de síntese e shedding de gangliosídios em um estroma derivado de medula óssea, a linhagem celular S17; na linhagem celular GRX, derivada de células estreladas hepáticas isoladas de reação fibro-granulomatosa inflamatória; e em cultivos primários de fibroblasto de pele murinos. Além disso, comparamos a habilidade destes estromas para sustentar a sobrevivência e a proliferação das células precursoras mielóides. A concentração de ácido siálico reflete a capacidade mielossuportiva dos estromas. Embora os diferentes estromas sintetizem os mesmos gangliosídios, existem diferenças no conteúdo relativo de cada gangliosídio. Aparentemente, o GM3 é o principal gangliosídio envolvido na modulação da atividade dos fatores de crescimento. O shedding foi similar ao perfil de síntese de gangliosídios, mas a atividade mielossuportiva dos sobrenadantes foi diferente entre os tipos celulares e em relação a sustentação por contato. No entanto, a proliferação das células FDC-P1 diminuiu em todos os sobrenadantes obtidos de células estromais em que a síntese de gangliosídios foi inibida e onde o gangliosídio GM3 foi neutralizado pelo anticorpo monoclonal anti-GM3. As diferenças encontradas na capacidade de sustentação da proliferação de células progenitoras mielóides por fator de crescimento solúvel ou apresentado podem estar relacionadas a diferenças na concentração de gangliosídios inseridos na membrana plasmática ou liberados para o meio de cultura. Sendo assim propomos que as células do estroma mielossuportivo produzem e secretam os fatores de crescimento necessários e seus cofatores, tais como proteoglicanos de heparan-sulfato. O estroma também fornece gangliosídios, os quais são transferidos do estroma para as célulasalvo, onde geram domínios de membrana específicos contendo complexos macromoleculares que incluem os receptores para fatores de crescimento.

A mielopoiese depende do estroma mielossuportivo tanto no que diz respeito a produção de fatores de crescimento como de proteoglicanos de heparan-sulfato. O ambiente intercelular formado entre células do estroma e células progenitoras mielóides possui características ácidas, conferidas por moléculas carregadas negativamente e sensíveis a sialidase. Gangliosídios, glicoesfingolipídios contendo pelo menos uma molécula de ácido siálico, têm sido relacionados à modulação de fatores de crescimento e à diferenciação de células hematopoiéticas. Neste trabalho, estudamos a produção, a distribuição e o papel dos gangliosídios em um modelo experimental in vitro de mielopoiese dependente do estroma derivado de fígado fetal murino AFT-024. Utilizamos como sistema de resposta para o monitoramento da disponibilidade e atividade local de GM-CSF a linhagem celular precursora mielóide FDC-P1, a qual é dependente de GM-CSF para sua sobrevivência e proliferação. O GM3 foi o principal gangliosídio produzido pelo estroma, mas não pelas células mielóides, sendo requerido para que a função mielossuoprtiva do estroma seja ótima. Este gangliosídio foi liberado para o sobrenadante de cultura das células AFT-024 e seletivamente incorporado pelas células progenitoras mielóides, onde foi segregado em rafts e colocalizou-se com a cadeia α do receptor de GM-CSF. Além disso, o gangliosídio GM3 foi encontrado na fração insolúvel de células AFT-024 tratadas com Triton X-100 a 4°C, estando presente também nas frações menos densas do fracionamento em gradiente de sacarose, indicando sua presença em rafts. O GM3 captado pelas células FDC-P1 foi metabolizado, gerando gangliosídios das séries a e b, da mesma forma que o GM3 endógeno. Nestas células, o GM1 é o principal gangliosídio, também sendo encontrado na interface entre estroma e células mielóides, mas com colocalização apenas parcial com a cadeia α do receptor de GM-CSF. As imagens de imunocitoquímica ainda revelaram que o GM1 não apresenta colocalização significante com a cadeia β do receptor de GM-CSF, com o gangliosídio GM3, ou com CD44. Em um outro grupo de experimentos, analisamos o perfil de síntese e shedding de gangliosídios em um estroma derivado de medula óssea, a linhagem celular S17; na linhagem celular GRX, derivada de células estreladas hepáticas isoladas de reação fibro-granulomatosa inflamatória; e em cultivos primários de fibroblasto de pele murinos. Além disso, comparamos a habilidade destes estromas para sustentar a sobrevivência e a proliferação das células precursoras mielóides. A concentração de ácido siálico reflete a capacidade mielossuportiva dos estromas. Embora os diferentes estromas sintetizem os mesmos gangliosídios, existem diferenças no conteúdo relativo de cada gangliosídio. Aparentemente, o GM3 é o principal gangliosídio envolvido na modulação da atividade dos fatores de crescimento. O shedding foi similar ao perfil de síntese de gangliosídios, mas a atividade mielossuportiva dos sobrenadantes foi diferente entre os tipos celulares e em relação a sustentação por contato. No entanto, a proliferação das células FDC-P1 diminuiu em todos os sobrenadantes obtidos de células estromais em que a síntese de gangliosídios foi inibida e onde o gangliosídio GM3 foi neutralizado pelo anticorpo monoclonal anti-GM3. As diferenças encontradas na capacidade de sustentação da proliferação de células progenitoras mielóides por fator de crescimento solúvel ou apresentado podem estar relacionadas a diferenças na concentração de gangliosídios inseridos na membrana plasmática ou liberados para o meio de cultura. Sendo assim propomos que as células do estroma mielossuportivo produzem e secretam os fatores de crescimento necessários e seus cofatores, tais como proteoglicanos de heparan-sulfato. O estroma também fornece gangliosídios, os quais são transferidos do estroma para as célulasalvo, onde geram domínios de membrana específicos contendo complexos macromoleculares que incluem os receptores para fatores de crescimento.

Orientador: Patrícia Simone Leite Vilamaior / Banca: Ana Paula Girol / Banca: Fernanda Cristina Alcantara dos Santos / Resumo: A próstata é uma glândula acessória do sistema genital dos mamíferos cujo desenvolvimento ocorre sob influência de andrógenos, hormônios esteroides responsáveis por induzir a diferenciação e a maturação do sistema reprodutor masculino e por atuar no desenvolvimento das características sexuais secundárias masculinas. A privação dos andrógenos pode ocorrer por meio da orquiectomia (castração cirúrgica), a fim de suprimir os níveis de testosterona e promove, na glândula prostática, a atrofia das células epiteliais. E as células musculares lisas passam a atuar na adaptação do compartimento estromal que interage e contribui para a redução da atividade das estruturas epiteliais. Nesse compartimento é possível observar a presença de vários tipos celulares, como os macrófagos, que são responsáveis por atuar ativamente na homeostase do sistema reprodutivo. Dessa forma, o presente estudo teve por objetivo avaliar as modificações decorrentes da remodelação tecidual resultantes da privação de andrógenos na próstata ventral de gerbilos, com ênfase na distribuição e ocorrência dos macrófagos. Foram utilizados gerbilos (Meriones unguiculatus) machos adultos divididos nos grupos: controle e castrados (eutanasiados no 3º, 7º e 14º dia após a orquiectomia). O lobo ventral da próstata desses animais foi removido, pesado e processado para microscopia de luz. Foram realizadas análises estereológicas, morfométricas, sorológica, imunoistoquímicas e imunofluorescência. Os dados obtidos indicam que... / Abstract: The prostate is an accessory gland of the genital system of the mammals and its development occurs under the influence of androgens, steroid hormones wich are responsible for inducing the differentiation and maturation of the male reproductive system, operating in the development of the male secondary sex characteristics. Deprivation of androgens may occur through orchiectomy (surgical castration) in order to suppress testosterone levels. Orchiectomy promotes atrophy of the epithelial cells in the prostate gland and the smooth muscle cells are adapted to operate in the stromal compartment to reduce the epithelial structures activity. In the stromal compartment is possible to observe various cell types, including macrophages that work actively in the homeostasis of the reproductive system tissues. Thus, this study aims to evaluate the changes resulting from tissue remodeling resulting from androgen deprivation in the ventral prostate of gerbils, with emphasis on the distribution and occurrence of macrophages. Adult males gerbils (Meriones unguiculatus) was divided into groups: control and castrated (euthanized at 3 th, 7th and 14th days after orchiectomy). In these animals, the ventral lobe of the prostate was removed, weighed and processed for light microscopy. Stereological, morphometric, serological, immunohistochemistry and immunofluorescence analysis was performed. The data indicated that castration promoted a rearrangement of the different cell types and influenced in alterations in the relative proportion of the tissue compartments of the ventral prostate. Thus, the results may contribute to a better understanding of the stromal cells actions in the tissue remodeling process, especially in gerbils, in which the short-term effects (three days) had not been reported / Mestre

Este trabalho foi dividido em duas seções, a primeira teve o objetivo de avaliar a ação da metformina sobre a expressão proteica e gênica dos receptores de insulina (IR) e IGF-1 (IGF-1R), como também proteínas da via de sinalização destes receptores, Akt/PKB, ERK, PI3K e GLUT4, em cultura primária de células estromais endometriais hiperandrogênicas e hiperinsulinêmicas, simulando características da Síndrome dos Ovários Policísticos (SOP). A segunda seção verificou a expressão de semaforina da classe 3 (SEMA3A-F) nas fases do ciclo menstrual e a ação da metformina, em diferentes concentrações, na expressão desta semaforina em cultura primária de células estromais endometriais. No primeiro estudo foram realizadas culturas primárias de células estromais endometriais em diferentes grupos estimulados com estrogênio, progesterona, insulina e androgênios (características da SOP), e tratados com metformina por 10 min, 24 e 48 h. Após 14 dias foram extraídos RNA e proteína para realização das técnicas de qRT-PCR, para avaliar IR e IGF-1R, e Western blot, para avaliar IR, IGF-1R, Akt/PKB, ERK, PI3K e GLUT4. Houve aumento da expressão gênica de IR nos grupos tratados com insulina, e uma potencialização deste efeito quando a metformina foi associada. Enquanto que o androgênio diminuiu a expressão de IGF-1R e a metformina reverteu este efeito. Quanto à expressão proteica, observou-se que a interação da metformina com a insulina aumentou a expressão do IR em relação aos outros grupos. O IGF-1R sofreu efeito principalmente da insulina, que causou o aumento da expressão deste receptor, e a metformina não influenciou em sua expressão. PI3K e GLUT4 apresentaram uma maior expressão nos grupos estimulados com insulina, e ainda maior quando tratados com insulina e metformina. A proteína ERK não sofreu influência da metformina, enquanto a fosforilação da Akt/PKB foi diminuída significativamente pela ação da metformina. No segundo estudo foram coletadas biópsias endometriais nas fases proliferativa e secretória do ciclo menstrual e por qRT-PCR e ELISA foi quantificada a expressão de SEMA3A-F comparando estas fases do ciclo menstrual. Também em culturas primárias de células estromais endometriais foi observado o efeito da metformina, em diferentes concentrações, sobre a expressão desta classe de semaforina. Foi observado uma maior expressão das semaforinas 3A, 3C, 3D e 3E na fase proliferativa do ciclo menstrual comparado com a fase secretória. Em cultura de células, altas doses de metformina inibiram a expressão das semaforinas 3A, 3D e 3E. Como conclusão, a metformina tem efeito sobre células estromais endometriais atuando sobre fatores de crescimento e proteínas de suas vias de sinalização, normalmente aumentando sua expressão, quando associada à insulina. A fosforilação da Akt/PKB foi inibida pela metformina possivelmente por sua ação antiproliferativa. A semaforina de classe 3 está relacionada com a proliferação de células endometriais, e a metformina, em altas doses, diminui sua expressão. / This study has two sections, the first aimed to evaluate the effect of metformin on gene and protein expression of insulin receptor (IR) and IGF-1 receptor (IGF-1R), as well as proteins of the pathway signaling of growth factors; Akt/PKB, ERK, PI3K and Glut4 in primary cultures hyperinsulinemic and hyperandrogenism of endometrial stromal cells, simulating polycystic ovary syndrome (PCOS). The second section to evaluate the expression of the class 3 semaphorin (SEMA3A-F) on phases of the menstrual cycle, and the effect of metformin on expression of this semaphorin in endometrial stromal cells. Method: At first, primary cultures of endometrial stromal cells were performed in different groups stimulated with estrogen, progesterone, insulin and androgens (PCOS characteristics) and metformin for 10 minutes, 24 and 48 hours. After 14 days were extracted RNA and protein for qRT-PCR to evaluate IR and IGF-1R, and Western blot to assess IR, IGF-1R, Akt/PKB, ERK, PI3K, and Glut4. In the second, were collected endometrial biopsies in proliferative and secretory phases of the cycle, and by qRT-PCR and ELISA observed the expression of SEMA3A-F comparing these phases of the menstrual cycle. Also in primary cultures of endometrial stromal cells was observed effects of metformin on the expression of semaphorin class. Results: In the first section, the gene expression of IR showed an increase in the groups treated with insulin, and a more effect when metformin was associated, whereas androgen decreased expression of IGF-1R and metformin reversed this state. Regarding protein expression, it was observed that the interaction of metformin with insulin increased the expression of IR; and of IGF-1R, insulin affected mainly by increasing expression of this receptor, and metformin did not affect expression. Glut4 and PI3K showed higher expression in insulin-stimulated groups, and even greater when treated with insulin and metformin. The protein ERK was not affected by metformin, while the phosphorylation of Akt/PKB was significantly decreased by metformin action. In the second section, we observed a higher expression of semaphorin 3A, 3C, 3D and 3E in the proliferative phase of the menstrual cycle compared with the secretory phase. In cell culture, high doses of metformin inhibited the expression of semaphorin 3A, 3D, and 3E. Conclusions: Metformin has an effect on endometrial stromal cell acting on growth factors and their proteins signaling pathways, usually increasing expressions when combined with insulin. Phosphorylation of Akt/PKB was inhibited by metformin possibly for its antiproliferative action. The semaphorin class 3 is related to the proliferation of endometrial cells, and metformin (high doses), decreases its expression.

Este trabalho foi dividido em duas seções, a primeira teve o objetivo de avaliar a ação da metformina sobre a expressão proteica e gênica dos receptores de insulina (IR) e IGF-1 (IGF-1R), como também proteínas da via de sinalização destes receptores, Akt/PKB, ERK, PI3K e GLUT4, em cultura primária de células estromais endometriais hiperandrogênicas e hiperinsulinêmicas, simulando características da Síndrome dos Ovários Policísticos (SOP). A segunda seção verificou a expressão de semaforina da classe 3 (SEMA3A-F) nas fases do ciclo menstrual e a ação da metformina, em diferentes concentrações, na expressão desta semaforina em cultura primária de células estromais endometriais. No primeiro estudo foram realizadas culturas primárias de células estromais endometriais em diferentes grupos estimulados com estrogênio, progesterona, insulina e androgênios (características da SOP), e tratados com metformina por 10 min, 24 e 48 h. Após 14 dias foram extraídos RNA e proteína para realização das técnicas de qRT-PCR, para avaliar IR e IGF-1R, e Western blot, para avaliar IR, IGF-1R, Akt/PKB, ERK, PI3K e GLUT4. Houve aumento da expressão gênica de IR nos grupos tratados com insulina, e uma potencialização deste efeito quando a metformina foi associada. Enquanto que o androgênio diminuiu a expressão de IGF-1R e a metformina reverteu este efeito. Quanto à expressão proteica, observou-se que a interação da metformina com a insulina aumentou a expressão do IR em relação aos outros grupos. O IGF-1R sofreu efeito principalmente da insulina, que causou o aumento da expressão deste receptor, e a metformina não influenciou em sua expressão. PI3K e GLUT4 apresentaram uma maior expressão nos grupos estimulados com insulina, e ainda maior quando tratados com insulina e metformina. A proteína ERK não sofreu influência da metformina, enquanto a fosforilação da Akt/PKB foi diminuída significativamente pela ação da metformina. No segundo estudo foram coletadas biópsias endometriais nas fases proliferativa e secretória do ciclo menstrual e por qRT-PCR e ELISA foi quantificada a expressão de SEMA3A-F comparando estas fases do ciclo menstrual. Também em culturas primárias de células estromais endometriais foi observado o efeito da metformina, em diferentes concentrações, sobre a expressão desta classe de semaforina. Foi observado uma maior expressão das semaforinas 3A, 3C, 3D e 3E na fase proliferativa do ciclo menstrual comparado com a fase secretória. Em cultura de células, altas doses de metformina inibiram a expressão das semaforinas 3A, 3D e 3E. Como conclusão, a metformina tem efeito sobre células estromais endometriais atuando sobre fatores de crescimento e proteínas de suas vias de sinalização, normalmente aumentando sua expressão, quando associada à insulina. A fosforilação da Akt/PKB foi inibida pela metformina possivelmente por sua ação antiproliferativa. A semaforina de classe 3 está relacionada com a proliferação de células endometriais, e a metformina, em altas doses, diminui sua expressão. / This study has two sections, the first aimed to evaluate the effect of metformin on gene and protein expression of insulin receptor (IR) and IGF-1 receptor (IGF-1R), as well as proteins of the pathway signaling of growth factors; Akt/PKB, ERK, PI3K and Glut4 in primary cultures hyperinsulinemic and hyperandrogenism of endometrial stromal cells, simulating polycystic ovary syndrome (PCOS). The second section to evaluate the expression of the class 3 semaphorin (SEMA3A-F) on phases of the menstrual cycle, and the effect of metformin on expression of this semaphorin in endometrial stromal cells. Method: At first, primary cultures of endometrial stromal cells were performed in different groups stimulated with estrogen, progesterone, insulin and androgens (PCOS characteristics) and metformin for 10 minutes, 24 and 48 hours. After 14 days were extracted RNA and protein for qRT-PCR to evaluate IR and IGF-1R, and Western blot to assess IR, IGF-1R, Akt/PKB, ERK, PI3K, and Glut4. In the second, were collected endometrial biopsies in proliferative and secretory phases of the cycle, and by qRT-PCR and ELISA observed the expression of SEMA3A-F comparing these phases of the menstrual cycle. Also in primary cultures of endometrial stromal cells was observed effects of metformin on the expression of semaphorin class. Results: In the first section, the gene expression of IR showed an increase in the groups treated with insulin, and a more effect when metformin was associated, whereas androgen decreased expression of IGF-1R and metformin reversed this state. Regarding protein expression, it was observed that the interaction of metformin with insulin increased the expression of IR; and of IGF-1R, insulin affected mainly by increasing expression of this receptor, and metformin did not affect expression. Glut4 and PI3K showed higher expression in insulin-stimulated groups, and even greater when treated with insulin and metformin. The protein ERK was not affected by metformin, while the phosphorylation of Akt/PKB was significantly decreased by metformin action. In the second section, we observed a higher expression of semaphorin 3A, 3C, 3D and 3E in the proliferative phase of the menstrual cycle compared with the secretory phase. In cell culture, high doses of metformin inhibited the expression of semaphorin 3A, 3D, and 3E. Conclusions: Metformin has an effect on endometrial stromal cell acting on growth factors and their proteins signaling pathways, usually increasing expressions when combined with insulin. Phosphorylation of Akt/PKB was inhibited by metformin possibly for its antiproliferative action. The semaphorin class 3 is related to the proliferation of endometrial cells, and metformin (high doses), decreases its expression.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:18:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337734.pdf: 3377384 bytes, checksum: 41c3085f595d79158f356834905b6bcd (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste estudo, foi avaliado o potencial de um novo tratamento para lesões cutâneas baseado em dois componentes da engenharia de tecidos: células e arcabouço. Foi utilizado como arcabouço o hidrogel de carragenana, um polímero termo reversível de origem natural, associado a células estromais multipotentes (CEM) humanas no tratamento de lesões cutâneas em modelo murino. Inicialmente foi realizada a caracterização química da carragenana teste, obtida da alga Kappaphycus alvarezii cultivada em Florianópolis e da carragenana comercial (Sigma®). Os resultados mostraram que a carragenana teste é da classe kappa e apresenta porcentagem de sulfato semelhante à encontrada na carragenana comercial (Sigma®). Em seguida, foi avaliada a regeneração cutânea após 3, 7 e 14 dias de pós-operatório. Os resultados mostraram que o tratamento com CEM encapsuladas no hidrogel de carragenana teste (HCT) não altera a densidade do infiltrado leucocitário, a vascularização e a espessura da epiderme, além de aumentar o tecido de granulação e o depósito de colágeno quando comparado ao grupo sem tratamento (S/T). Além disso, o tratamento com CEM + HCT apresenta um menor infiltrado leucocitário, não altera a espessura do tecido de granulação e a vascularização, aumenta o depósito de colágeno quando comparado aos grupos HCT e CEM. Os resultados mostraram também que as células humanas permanecem no tecido cicatricial murino após 3 dias de pós-operatório. Em conclusão, este estudo mostrou que a carragenana obtida da alga K. alvarezii cultivada em Florianópolis representa um material de baixo custo com potencial para aplicações terapêuticas. Apesar da associação do hidrogel de carragenana teste com as CEM humanas não apresentar melhora quando comparado ao grupo sem tratamento, demostrou bons resultados quando comparado aos tratamentos isoladamente (grupos HCT e CEM) e representa uma abordagem nova, barata e potencialmente aplicável na engenharia de tecidos.<br> / Abstract : This study evaluated the potential of a new treatment for cutaneous wound based on two components of tissue engineering: cells and scaffold. Carrageenan hydrogel, a thermo reversible polymer of natural origin was used as a scaffold for the delivery of human multipotent stromal cells (MSC) for treatment of cutaneous wound in mice. At first the chemical characterization of native carrageenan obtained from seaweed Kappaphycus alvarezii grown in Florianopolis and commercial carrageenan (Sigma®) was carried out. The results showed that the native carrageenan belongs to the kappa class and shows a percentage of sulphate similar to that found in commercial sample. Evaluation of mouse skin wound healing was carried out by three steps: excisional wound in the dorsal region, treatment application and coating with Tegaderm® dressing. The results after 3, 7 and 14 days post-wounding showed that treatment with MSC encapsulated in native carrageenan hydrogel (NCH) does not change the density of the leukocyte infiltrate, vascularity and the thickness of the epidermis, and increase granulation tissue and collagen deposition when compared to the control untreated group. Furthermore, treatment with MSC encapsulated in NCH has a lower leukocyte infiltration, does not change the thickness of the granulation tissue, epidermis and vascularity, and increase collagen deposition when compared with MSC and NCH groups. In addition, human cells were detected in the scar tissue within 72 h post-wounding. In conclusion, this study showed that the carrageenan obtained of seaweed K. alvarezii cultivated in Florianopolis is a low cost material with potential therapeutic applications. The carrageenan hydrogel association with human MSC did not showed improvement compared to untreated group, but showed good results when compared to NCH and MSC groups. Thus, MSC encapsulated NCH represents a new approach applicable in tissue engineering.

Este trabalho foi dividido em duas seções, a primeira teve o objetivo de avaliar a ação da metformina sobre a expressão proteica e gênica dos receptores de insulina (IR) e IGF-1 (IGF-1R), como também proteínas da via de sinalização destes receptores, Akt/PKB, ERK, PI3K e GLUT4, em cultura primária de células estromais endometriais hiperandrogênicas e hiperinsulinêmicas, simulando características da Síndrome dos Ovários Policísticos (SOP). A segunda seção verificou a expressão de semaforina da classe 3 (SEMA3A-F) nas fases do ciclo menstrual e a ação da metformina, em diferentes concentrações, na expressão desta semaforina em cultura primária de células estromais endometriais. No primeiro estudo foram realizadas culturas primárias de células estromais endometriais em diferentes grupos estimulados com estrogênio, progesterona, insulina e androgênios (características da SOP), e tratados com metformina por 10 min, 24 e 48 h. Após 14 dias foram extraídos RNA e proteína para realização das técnicas de qRT-PCR, para avaliar IR e IGF-1R, e Western blot, para avaliar IR, IGF-1R, Akt/PKB, ERK, PI3K e GLUT4. Houve aumento da expressão gênica de IR nos grupos tratados com insulina, e uma potencialização deste efeito quando a metformina foi associada. Enquanto que o androgênio diminuiu a expressão de IGF-1R e a metformina reverteu este efeito. Quanto à expressão proteica, observou-se que a interação da metformina com a insulina aumentou a expressão do IR em relação aos outros grupos. O IGF-1R sofreu efeito principalmente da insulina, que causou o aumento da expressão deste receptor, e a metformina não influenciou em sua expressão. PI3K e GLUT4 apresentaram uma maior expressão nos grupos estimulados com insulina, e ainda maior quando tratados com insulina e metformina. A proteína ERK não sofreu influência da metformina, enquanto a fosforilação da Akt/PKB foi diminuída significativamente pela ação da metformina. No segundo estudo foram coletadas biópsias endometriais nas fases proliferativa e secretória do ciclo menstrual e por qRT-PCR e ELISA foi quantificada a expressão de SEMA3A-F comparando estas fases do ciclo menstrual. Também em culturas primárias de células estromais endometriais foi observado o efeito da metformina, em diferentes concentrações, sobre a expressão desta classe de semaforina. Foi observado uma maior expressão das semaforinas 3A, 3C, 3D e 3E na fase proliferativa do ciclo menstrual comparado com a fase secretória. Em cultura de células, altas doses de metformina inibiram a expressão das semaforinas 3A, 3D e 3E. Como conclusão, a metformina tem efeito sobre células estromais endometriais atuando sobre fatores de crescimento e proteínas de suas vias de sinalização, normalmente aumentando sua expressão, quando associada à insulina. A fosforilação da Akt/PKB foi inibida pela metformina possivelmente por sua ação antiproliferativa. A semaforina de classe 3 está relacionada com a proliferação de células endometriais, e a metformina, em altas doses, diminui sua expressão. / This study has two sections, the first aimed to evaluate the effect of metformin on gene and protein expression of insulin receptor (IR) and IGF-1 receptor (IGF-1R), as well as proteins of the pathway signaling of growth factors; Akt/PKB, ERK, PI3K and Glut4 in primary cultures hyperinsulinemic and hyperandrogenism of endometrial stromal cells, simulating polycystic ovary syndrome (PCOS). The second section to evaluate the expression of the class 3 semaphorin (SEMA3A-F) on phases of the menstrual cycle, and the effect of metformin on expression of this semaphorin in endometrial stromal cells. Method: At first, primary cultures of endometrial stromal cells were performed in different groups stimulated with estrogen, progesterone, insulin and androgens (PCOS characteristics) and metformin for 10 minutes, 24 and 48 hours. After 14 days were extracted RNA and protein for qRT-PCR to evaluate IR and IGF-1R, and Western blot to assess IR, IGF-1R, Akt/PKB, ERK, PI3K, and Glut4. In the second, were collected endometrial biopsies in proliferative and secretory phases of the cycle, and by qRT-PCR and ELISA observed the expression of SEMA3A-F comparing these phases of the menstrual cycle. Also in primary cultures of endometrial stromal cells was observed effects of metformin on the expression of semaphorin class. Results: In the first section, the gene expression of IR showed an increase in the groups treated with insulin, and a more effect when metformin was associated, whereas androgen decreased expression of IGF-1R and metformin reversed this state. Regarding protein expression, it was observed that the interaction of metformin with insulin increased the expression of IR; and of IGF-1R, insulin affected mainly by increasing expression of this receptor, and metformin did not affect expression. Glut4 and PI3K showed higher expression in insulin-stimulated groups, and even greater when treated with insulin and metformin. The protein ERK was not affected by metformin, while the phosphorylation of Akt/PKB was significantly decreased by metformin action. In the second section, we observed a higher expression of semaphorin 3A, 3C, 3D and 3E in the proliferative phase of the menstrual cycle compared with the secretory phase. In cell culture, high doses of metformin inhibited the expression of semaphorin 3A, 3D, and 3E. Conclusions: Metformin has an effect on endometrial stromal cell acting on growth factors and their proteins signaling pathways, usually increasing expressions when combined with insulin. Phosphorylation of Akt/PKB was inhibited by metformin possibly for its antiproliferative action. The semaphorin class 3 is related to the proliferation of endometrial cells, and metformin (high doses), decreases its expression.

Células reticulares fibroblásticas (FRCs, gp38+ e CD31-) e células duplo negativas (DNCs, gp38- e CD31-) são células estromais encontradas em órgãos linfoides secundários, como linfonodos. Enquanto as FRCs têm sido amplamente estudadas, pouco se sabe ainda sobre DNCs. Apesar da função estrutural das FRCs nos linfonodos já estar bem estabelecida, estudos recentes indicam que as FRCs também desempenham um papel fundamental em processos imunológicos, por exemplo, migração celular, ativação e qualidade da resposta imune, além da participação na tolerância periférica. Outra célula estromal em constante estudo são as células-tronco mesenquimais (CTMs), principalmente encontradas na medula óssea. Estas células compartilham similaridades, como por exemplo; são células estromais encontradas em órgãos linfoides, apresentam morfologia e características semelhantes quando cultivadas in vitro e estão envolvidas na resposta imune por mecanismos semelhantes. As CTMs são provenientes de um órgão linfoide primário, cuja função principal não está relacionada à resposta imunológica, entretanto, de acordo com inúmeros trabalhos, estas células possuem capacidade de interferir na ativação de várias células do sistema imunológico. Portanto, nossa hipótese é de que as FRCs e DNCs, que se encontram em um órgão linfoide secundário, cuja função principal remete a resposta imunológica, apresentem também um papel regulador, descrito na literatura como tolerância periférica e contração de uma resposta imunológica já estabelecida. Em nosso estudo mostramos que FRCs e DNCs foram isoladas a partir de linfonodos humanos e devidamente caraterizadas. Evidenciamos que FRCs e DNCs atendem todos os critérios mínimos propostos pela sociedade internacional de terapia celular para serem consideradas células-tronco estromais. Além disso, mostramos que FRCs e DNCs influênciam a proliferação e a expressão de moléculas de homing em linfócitos alogênicos in vitro. Portanto, contribuimos de forma inédita para o entendimento funcional das FRCs e DNCs, visto que estudos em humanos envolvendo estas células são escassos / Fibroblastic reticular cells (FRCs, gp38+ e CD31-) and double-negative cells (DNCs, gp38- e CD31-) are stromal cells found in secondary lymphoid organs, such as lymph nodes. While the FRCs has been widely studied, little is known about DNCs. Despite the structural function of FRCs on lymph nodes is well established, recent studies indicate that FRCs also play a key role in immunological processes, for example, cell migration, immune response activation and quality, beyond their involvement in peripheral tolerance. Another stromal cell type in constant study are mesenchymal stem cells (MSCs), mainly found in bone marrow. These cells share similarities with FRCs and DNCs, for example; they are estromal cells found in lymphoid organs, they present similar morphology and characteristics when cultured in vitro and they are involved in the immune response by similar mechanisms. MSCs are derived from a primary lymphoid organ which the major function is not related to immune response, but according to numerous studies these cells have the capacity of the interfere on activation of various immune cells. Consequently, our hypothesis is that FRCs and DNCs, usually found in secondary lymphoid organ, display immune regulatory roles, which were described in the literature as peripheral tolerance and immune response contraction. In our study we showed that FRCs and DNCs were isolated from human lymph nodes and adequately characterized. We evidenced that FRCs and DNCs meet all minimum criteria proposed by the International Society of Cell Therapy to be considerate a stromal stem cell. Therefore, we contributed in an unpublished manner to the functional understanding of FRCs and DNCs, since human studies involving these cells are scarce

Células reticulares fibroblásticas (FRCs, gp38+ e CD31-) e células duplo negativas (DNCs, gp38- e CD31-) são células estromais encontradas em órgãos linfoides secundários, como linfonodos. Enquanto as FRCs têm sido amplamente estudadas, pouco se sabe ainda sobre DNCs. Apesar da função estrutural das FRCs nos linfonodos já estar bem estabelecida, estudos recentes indicam que as FRCs também desempenham um papel fundamental em processos imunológicos, por exemplo, migração celular, ativação e qualidade da resposta imune, além da participação na tolerância periférica. Outra célula estromal em constante estudo são as células-tronco mesenquimais (CTMs), principalmente encontradas na medula óssea. Estas células compartilham similaridades, como por exemplo; são células estromais encontradas em órgãos linfoides, apresentam morfologia e características semelhantes quando cultivadas in vitro e estão envolvidas na resposta imune por mecanismos semelhantes. As CTMs são provenientes de um órgão linfoide primário, cuja função principal não está relacionada à resposta imunológica, entretanto, de acordo com inúmeros trabalhos, estas células possuem capacidade de interferir na ativação de várias células do sistema imunológico. Portanto, nossa hipótese é de que as FRCs e DNCs, que se encontram em um órgão linfoide secundário, cuja função principal remete a resposta imunológica, apresentem também um papel regulador, descrito na literatura como tolerância periférica e contração de uma resposta imunológica já estabelecida. Em nosso estudo mostramos que FRCs e DNCs foram isoladas a partir de linfonodos humanos e devidamente caraterizadas. Evidenciamos que FRCs e DNCs atendem todos os critérios mínimos propostos pela sociedade internacional de terapia celular para serem consideradas células-tronco estromais. Além disso, mostramos que FRCs e DNCs influênciam a proliferação e a expressão de moléculas de homing em linfócitos alogênicos in vitro. Portanto, contribuimos de forma inédita para o entendimento funcional das FRCs e DNCs, visto que estudos em humanos envolvendo estas células são escassos / Fibroblastic reticular cells (FRCs, gp38+ e CD31-) and double-negative cells (DNCs, gp38- e CD31-) are stromal cells found in secondary lymphoid organs, such as lymph nodes. While the FRCs has been widely studied, little is known about DNCs. Despite the structural function of FRCs on lymph nodes is well established, recent studies indicate that FRCs also play a key role in immunological processes, for example, cell migration, immune response activation and quality, beyond their involvement in peripheral tolerance. Another stromal cell type in constant study are mesenchymal stem cells (MSCs), mainly found in bone marrow. These cells share similarities with FRCs and DNCs, for example; they are estromal cells found in lymphoid organs, they present similar morphology and characteristics when cultured in vitro and they are involved in the immune response by similar mechanisms. MSCs are derived from a primary lymphoid organ which the major function is not related to immune response, but according to numerous studies these cells have the capacity of the interfere on activation of various immune cells. Consequently, our hypothesis is that FRCs and DNCs, usually found in secondary lymphoid organ, display immune regulatory roles, which were described in the literature as peripheral tolerance and immune response contraction. In our study we showed that FRCs and DNCs were isolated from human lymph nodes and adequately characterized. We evidenced that FRCs and DNCs meet all minimum criteria proposed by the International Society of Cell Therapy to be considerate a stromal stem cell. Therefore, we contributed in an unpublished manner to the functional understanding of FRCs and DNCs, since human studies involving these cells are scarce