A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA), também conhecida como Doença de Lou Gehrig, é a forma mais comum de doença do neurônio motor. Tem início geralmente tardio (4ª/5ª década de vida), afetando tanto os neurônios motores superiores quanto os inferiores. A degeneração provocada pela ELA é progressiva e irreversível. Em geral, a evolução da doença é rápida, levando os pacientes ao óbito entre 3 e 5 anos após o início dos sintomas, devido principalmente à falência respiratória. Atualmente, o único medicamento liberado pelo FDA (Food and Drug Administration) para o uso em ELA é o Riluzol, que tem um efeito mínimo na expectativa de vida dos pacientes. Neste cenário, a terapia celular vem sendo avaliada como uma possível alternativa. Estudos pré-clínicos indicam efeitos benéficos do tratamento de camundongos SOD1 (modelo animal para ELA) com células estromais mesenquimais ou simplesmente células mesenquimais (MSCs), atribuída principalmente à ação de fatores solúveis. Aqui propusemos o uso de pericitos, uma linhagem celular ainda não testada para tratamento pré-clinico em modelo murinho de ELA. Pericitos são células perivasculares que circundam células endoteliais e que desempenham importantes funções celulares como por exemplo participação da formação e manutenção da barreira hematoencefálica, essencial para proteger o sistema nervoso central de danos em doenças neurodegenerativas. Dessa forma, este trabalho pretendeu comparar o potencial terapêutico de células mesenquimais e pericitos obtidos do tecido adiposo humano de um mesmo doador, em camundongos SOD1. Para tal, testes físicos (peso, PaGE, motor score, rotarod) foram aplicados semanalmente e a sobrevida dos animais foi avaliada. Os resultados demonstram que, com exceção dos benefícios observados nos testes do PaGE e do motor score em uma fase mais inicial da doença, o tratamento com MSCs ou pericitos não resulta em efeitos significativos no quadro clínico de camundongos SOD1 do sexo feminino. Para os machos, o tratamento com pericitos se destaca em relação aos tratamentos com MSCs ou HBSS (veículo), resultando em efeitos benéficos na sobrevida e em determinadas funções motoras dos animais, com destaque para os testes do motor score e do rotarod, onde há uma melhora na fase inicial da doença. A análise da expressão gênica no cérebro e na medula de animais em fase final da doença sugere que o tratamento de machos com pericitos é capaz de estimular as defesas antioxidantes do animal. Ainda nestes órgãos, não foram encontrados vestígios das células humanas injetadas, indicando um possível efeito sistêmico das mesmas / Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), also known as Lou Gehrig\'s disease, is the most common form of motor neuron disease. Most cases are characterized by an adult onset of symptoms, usually in the fourth or fifth decade of life, affecting both upper and lower motor neurons. The degeneration caused by ALS is progressive and irreversible. On average, the survival ranges from 3 to 5 years after onset, mainly due to respiratory failure. Currently, the only Food and Drug Administration (FDA)-approved medication for this disorder is Riluzole, but its effects on survival are minimal. In this scenario, cell therapy is being evaluated as a possible alternative. Preclinical studies indicate beneficial effects of treatment of SOD1 mice (animal model for ALS) with mesenchymal stromal cells or simply mesenchymal cells (MSCs), mainly attributed to the action of soluble factors. Here we propose the use of pericytes, a cell line not yet tested for preclinical treatment in of ALS. Pericytes are perivascular cells surrounding endothelial cells and play important cellular roles such as assistance of formation and maintenance of the blood-brain barrier, which is essential to protect the central nervous system from damage in neurodegenerative diseases. Thus, this study sought to compare the therapeutic potential of mesenchymal cells and pericytes, both obtained from the same human adipose tissue, in SOD1 mice. For this purpose, survival and physical performance (weight, PaGE, motor score and rotarod) were evaluated. Except for the benefits observed in PaGE and the motor score tests in an early stage of the disease, treatment with MSCs and pericytes does not result in significant effects on disease progression of SOD1 female mice. For males, treatment with pericytes stands out compared to treatment with MSCs or HBSS (vehicle), resulting in beneficial effects on survival and in certain physical functions of the animals, particularly for the motor score and rotarod tests, where improvement was observed in the initial stage of the disease. The analysis of gene expression in the brain and spinal cord in end-stage animals suggests that treatment of males with pericytes can stimulate the animals\' antioxidant defense. No traces of injected human cells were observed in brain or spinal cord of mice, indicating a possible systemic effect of the transplant

As células mesenquimais estromais multipotentes (CMM) são na atualidade uma fonte atrativa para aplicações na engenharia de tecidos e na terapia celular. Devido à baixa disponibilidade nos tecidos (0,01%-0,0005%) e às elevadas doses necessárias para uma infusão (aproximadamente 106 células/Kg paciente) tornou-se necessário o desenvolvimento de tecnologias de expansão in vitro, eficientes e de custo reduzido, que permitam a obtenção de CMM com manutenção das características funcionais (diferenciação e inibição da proliferação de linfócitos), imunofenotípicas e citogenéticas. As CMM são células aderentes, ou seja, necessitam de um substrato sólido para se aderir e proliferar. O procedimento convencional de expansão em garrafas estáticas, geralmente envolve um processo laborioso em que não há correto controle e monitoramento dos parâmetros de cultivo e possui uma maior susceptibilidade à contaminação devido à excessiva manipulação para atingir o número ideal de células. Além disso, este tipo de cultivo não permite uma produção em larga escala. Em função disso, o presente trabalho foi proposto com o objetivo de desenvolver um bioprocesso escalonável, economicamente viável e eficiente para expansão de CMM derivadas da medula óssea em microcarregadores. Para isso, as células foram cultivadas em microcarregador Cyotdex 3, em frasco spinner com o meio -MEM suplementado com 15% de SFB. Foram avaliadas neste trabalho, a adesão celular aos microcarregadores, crescimento, metabolismo, recuperação celular final e avaliação das propriedades funcionais e imunofenotípicas pré e pós cultivo, comparando ao cultivo já estabelecido em garrafas estáticas. De maneira geral, os resultados obtidos mostraram que foi possível expandir CMM utilizando a tecnologia de microcarregadores. A análise do metabolismo celular mostrou que não houve exaustão de nutrientes importantes como glicose e glutamina durante o cultivo, tampouco formação dos subprodutos lactato e amônia em concentrações inibitórias. As células recuperadas após a expansão mantiveram as características imunofenotípicas e funcionais. A produção média (n=10) foi de aproximadamente 4,9x105 cel/mL. Como o sistema utilizado permite o escalonamento, se utilizássemos um biorreator de 1L, seria possível a produção de aproximadamente 5x108 células que seriam suficientes para tratar mais de 3 pacientes de até 70Kg na dose de 2x106 células/Kg. Para expansão da mesma quantidade de células na forma tradicional seriam necessárias 135 garrafas de 175 cm2 com um custo total de expansão duas vezes superior à estimativa do custo de expansão utilizando microcarregadores. / Multipotent mesenchymal stromal cells are currently an attractive source for applications in tissue engineering and cell therapy. Due to the low availability in tissues (0,01%-0,0005%) and the high doses necessary for an infusion (about 106 cells/Kg patient), it has become necessary the development of effective and low cost technologies for in vitro expansion that enable to obtain MSC with maintenance of functional (differentiation and inhibition of lymphocytes proliferation), immunophenotypic and cytogenetics characteristics. MSC are adherent cells, i.e., they need a solid substrate to adhere and proliferate. The conventional procedure for expansion in static flasks normally involves a laborious process in which there is no suitable control and monitoring of the cultivation parameters besides presenting a higher susceptibility to contamination due to excessive manipulation to reach the ideal amount of cells. Moreover, this kind of cultivation does not allow a large scale production. For this reason, this work was proposed with the objective to develop a low cost, effective and scalable bioprocess for expansion of bone marrow-derived MSC in microcarriers. Cells grew on microcarriers Cyotdex 3, in spinner flasks with the -MEM medium supplemented with 15% FBS. We evaluated the cell adhesion to microcarriers, growth, metabolism, final cell recovery, and the functional and immunophenotypic properties before and after cultivation, comparing them with the cultivation already established in static flasks. In general, the results obtained showed that it was possible to expand MSC using microcarriers technology. The analysis of the cell metabolism showed that there was no depletion of important nutrients such as glucose and glutamine during cultivation, neither formation of lactate and ammonia subproducts in inhibitory concentrations. The cells recovered after the expansion kept the immunophenotypic and functional characteristics. The mean production (n=10) was about 4,9x105 cel/mL. As the system used allows the scale-up, if we had used a bioreactor of 1L it would had been possible to produce approximately 5x108 cells that would be enough to treat more than three patients of up to 70kg with a dose of 2x106 cells/kg. For the expansion of the same amount of cells in the traditional way, it would be necessary 135 T-flasks of 175 cm2 with total cost twice higher than the estimate cost of expansion using microcarriers.

Orientador: Rui Seabra Ferreira / Resumo: Desenvolvido em 1990 por um grupo de pesquisadores do Centro de Estudo de Venenos e Animais Peçonhentos (CEVAP), no Estado de São Paulo, Brasil, o Biopolímero de Fibrina (BPF) possuía o principal objetivo de ser um adesivo à base de fibrina sem o uso de sangue humano, a fim de evitar a transmissão de doenças infecciosas por meio deste insumo. Após diversas pesquisas com o BPF, comprovou-se não somente sua capacidade adesiva, como também sua ação coagulante, sua ação como auxiliar no reparo ósseo e cartilaginoso e sua função como arcabouço para células-tronco mesenquimais (CTMs), devido ao fato de que o BPF possui uma estrutura tridimensional adequada. Em estudos recentes e ao exercer essa função, tal material não afetou o microambiente biológico das células, ou seja, permitiu a adesão, proliferação e diferenciação celular, e aderência e crescimento destas. Tais características, apresentadas pelo BPF, são desejáveis na maioria dos biopolímeros utilizáveis, o que ressalta a importância do aprofundamento das pesquisas com BPF e suas interações em experimentos in vivo. Assim, no capítulo 1 realizamos uma ampla revisão na literatura sobre biopolímeros de fibrina, células-tronco e reparação de tecido ósseo. No capítulo 2 é apresentado o artigo científico “Arcabouço de fibrina para células-tronco mesenquimais como potencial osteogênico”. / Abstract: Developed in 1990 by a group of researchers from the Center for the Study of Venomous and Poisonous Animals (CEVAP) in the State of São Paulo, Brazil, the Fibrin Biopolymer (GMP) had the main objective of being a fibrin-based adhesive without the use of human blood in order to avoid the transmission of infectious diseases by means of this input. After several investigations with BPF, it was verified not only its adhesive capacity, but also its coagulant action, its action as an aid in bone and cartilage repair and its function as a framework for mesenchymal stem cells (MSCs), due to the fact that the BPF has an adequate three-dimensional structure. In recent studies and in carrying out this function, such material did not affect the biological microenvironment of the cells, that is, it allowed cell adhesion, proliferation and differentiation, and adhesion and growth of these cells. These characteristics, presented by BPF, are desirable in most usable biopolymers, which underscores the importance of deepening GMP research and its interactions in in vivo experiments. Thus, in Chapter 1 we conducted a broad review in the literature on biopolymers of fibrin, stem cells and repair of bone tissue. In chapter 2 the scientific paper "Fibrin scaffold for mesenchymal stem cells as osteogenic potential" is presented. / Doutor

Esse projeto tem como objetivo estabelecer técnicas de cultivo, isolamento, expansão e quantificação de células mesenquimais e hematopoéticas de sangue de cordão umbilical (SCU) de cães de raças variadas para aplicação em terapias celulares. Atualmente, vários tipos de células-tronco têm sido estudados devido a sua capacidade de diferenciação em diversos tecidos (HERZOG et al., 2003). O isolamento, quantificação e expansão dessas células permitem que a terapia celular seja utilizada na tentativa de tratamento em patologias (BARKER et al., 2003). Entre as fontes de células-tronco adultas (medula óssea, sangue periférico, tecido subcutâneo) mais precisamente as células progenitoras mesenquimais está o sangue de cordão umbilical. Sua principal função é o transporte de nutrientes e preencher as crescentes demandas de oxigênio da mãe para o feto (ALMEIDA et al., 2000). Neste estudo foi utilizado o sangue do cordão umbilical de cães ao nascimento, de 11 cadelas gestantes pesando entre 15 e 35 Kg. As células mesenquimais foram isoladas através da separação por gradiente de densidade com o reagente FICOLL, posteriormente o sangue foi diluído em PBS e centrifugado. O pellet contendo células foi retirado e essas então acondicionadas em meio DMEM contendo 10% de soro fetal bovino e antibiótico, homogeneizadas e contadas através da câmara de Newbauer. As células foram então plaqueadas de acordo com o ensaio que seriam submetidas. Através do ensaio de CFU-F pudemos observar uma população de células aderentes isoladas da porção mononuclear do sangue de cordão umbilical que apresentou-se altamente heterogênea. Foram identificados, pelo menos, quatro tipos morfológicos distintos: células epitelióides grandes e pequenas; células de aspecto fusiforme; e células de aspecto estrelado e quando em confluência, as células apresentaram padrão de crescimento similar ao de miofibroblastos, normalmente observado em culturas de músculo liso e de estroma da medula óssea hematopoética. Na maioria das análises as colônias se apresentaram em número desejável, havendo uma variação de baixo a alto. Esse ensaio apresentou grande eficácia no isolamento, quantificação e caracterização morfológica das células mesenquimais obtidas a partir do sangue de cordão umbilical canino. / This project has as objective established cultivation techniques, isolation, expansion and quantification of mesenchymal cells from umbilical cord blood (UCB) of dogs of varied breeds for application in cellular therapies. Nowadays, several cell-trunk types have been studied due to his/her differentiation capacity in several woven (HERZOG et al., 2003). The isolation, quantification and expansion of those cells allow the cellular therapy to be used in the treatment attempt in pathologies (BARKER et al., 2003). Among the adult cell-trunk sources (bone marrow, peripheral blood, subcutaneous tissue) more precisely the progenitors mesenchymal cells are the umbilical cord blood. Her main function is the transport of nutrients and to fill out the crescents demands of the mother\'s oxygen for the fetus (ALMEIDA et al., 2000). In this study, the blood was used from the umbilical cord of dogs to the birth, of 11 pregnant female dogs weighing between 15 and 35 Kg, the mesenchymal cells were isolated through the separation for density gradient with the reagent FICOLL, later the blood was diluted in PBS and centrifuged according to protocol, the pellet containing cells was removed and those then conditioned in half DMEM containing 10% of bovine fetal serum and antibiotic, homogenized and counted through the camera of Newbauer. They were plated then in agreement with the rehearsal that they would be submitted. Through the rehearsal of CFU-F (Colony Forming Unit - Fibroblast) we could observe a population of isolated adherent cells of the mononuclear population of the umbilical cord blood that came highly heterogeneous. They were identified, at least, four different morphologies: big and small epithelial cells; aspect fusiforme; and cells of starry aspect and when in confluence, the cells presented pattern of similar growth to the of miofibroblastos, usually observed in cultures of flat muscle and of stromal of the hematopoietic bone marrow. In most of the analyses the colonies came in desirable number, having a variation of low the high. That rehearsal presented great effectiveness in the isolation, quantification and morphologic characterization of the mesenchymal cells obtained starting from the umbilical cord blood of canine.

As células mesenquimais estromais multipotentes (CMM) são na atualidade uma fonte atrativa para aplicações na engenharia de tecidos e na terapia celular. Devido à baixa disponibilidade nos tecidos (0,01%-0,0005%) e às elevadas doses necessárias para uma infusão (aproximadamente 106 células/Kg paciente) tornou-se necessário o desenvolvimento de tecnologias de expansão in vitro, eficientes e de custo reduzido, que permitam a obtenção de CMM com manutenção das características funcionais (diferenciação e inibição da proliferação de linfócitos), imunofenotípicas e citogenéticas. As CMM são células aderentes, ou seja, necessitam de um substrato sólido para se aderir e proliferar. O procedimento convencional de expansão em garrafas estáticas, geralmente envolve um processo laborioso em que não há correto controle e monitoramento dos parâmetros de cultivo e possui uma maior susceptibilidade à contaminação devido à excessiva manipulação para atingir o número ideal de células. Além disso, este tipo de cultivo não permite uma produção em larga escala. Em função disso, o presente trabalho foi proposto com o objetivo de desenvolver um bioprocesso escalonável, economicamente viável e eficiente para expansão de CMM derivadas da medula óssea em microcarregadores. Para isso, as células foram cultivadas em microcarregador Cyotdex 3, em frasco spinner com o meio -MEM suplementado com 15% de SFB. Foram avaliadas neste trabalho, a adesão celular aos microcarregadores, crescimento, metabolismo, recuperação celular final e avaliação das propriedades funcionais e imunofenotípicas pré e pós cultivo, comparando ao cultivo já estabelecido em garrafas estáticas. De maneira geral, os resultados obtidos mostraram que foi possível expandir CMM utilizando a tecnologia de microcarregadores. A análise do metabolismo celular mostrou que não houve exaustão de nutrientes importantes como glicose e glutamina durante o cultivo, tampouco formação dos subprodutos lactato e amônia em concentrações inibitórias. As células recuperadas após a expansão mantiveram as características imunofenotípicas e funcionais. A produção média (n=10) foi de aproximadamente 4,9x105 cel/mL. Como o sistema utilizado permite o escalonamento, se utilizássemos um biorreator de 1L, seria possível a produção de aproximadamente 5x108 células que seriam suficientes para tratar mais de 3 pacientes de até 70Kg na dose de 2x106 células/Kg. Para expansão da mesma quantidade de células na forma tradicional seriam necessárias 135 garrafas de 175 cm2 com um custo total de expansão duas vezes superior à estimativa do custo de expansão utilizando microcarregadores. / Multipotent mesenchymal stromal cells are currently an attractive source for applications in tissue engineering and cell therapy. Due to the low availability in tissues (0,01%-0,0005%) and the high doses necessary for an infusion (about 106 cells/Kg patient), it has become necessary the development of effective and low cost technologies for in vitro expansion that enable to obtain MSC with maintenance of functional (differentiation and inhibition of lymphocytes proliferation), immunophenotypic and cytogenetics characteristics. MSC are adherent cells, i.e., they need a solid substrate to adhere and proliferate. The conventional procedure for expansion in static flasks normally involves a laborious process in which there is no suitable control and monitoring of the cultivation parameters besides presenting a higher susceptibility to contamination due to excessive manipulation to reach the ideal amount of cells. Moreover, this kind of cultivation does not allow a large scale production. For this reason, this work was proposed with the objective to develop a low cost, effective and scalable bioprocess for expansion of bone marrow-derived MSC in microcarriers. Cells grew on microcarriers Cyotdex 3, in spinner flasks with the -MEM medium supplemented with 15% FBS. We evaluated the cell adhesion to microcarriers, growth, metabolism, final cell recovery, and the functional and immunophenotypic properties before and after cultivation, comparing them with the cultivation already established in static flasks. In general, the results obtained showed that it was possible to expand MSC using microcarriers technology. The analysis of the cell metabolism showed that there was no depletion of important nutrients such as glucose and glutamine during cultivation, neither formation of lactate and ammonia subproducts in inhibitory concentrations. The cells recovered after the expansion kept the immunophenotypic and functional characteristics. The mean production (n=10) was about 4,9x105 cel/mL. As the system used allows the scale-up, if we had used a bioreactor of 1L it would had been possible to produce approximately 5x108 cells that would be enough to treat more than three patients of up to 70kg with a dose of 2x106 cells/kg. For the expansion of the same amount of cells in the traditional way, it would be necessary 135 T-flasks of 175 cm2 with total cost twice higher than the estimate cost of expansion using microcarriers.

Orientador: Ana Liz Garcia Alves / Resumo: As terapias regenerativas com a utilização de células tronco mesenquimais (CTMs) têm sido amplamente empregadas com a finalidade de modificar a progressão de enfermidades locomotoras em animais de grande porte. Estudos sobre o comportamento das células tronco, portanto, mostram-se de extrema importância para que, cada vez mais, elucidar sua ação, efeito e eficácia nos tratamentos propostos. A inserção das CTMs derivadas do tecido adiposo de muares em microcápsulas de hidrogel gera expectativas promissoras para a proteção da célula contra anticorpos do receptor, bem como processos inflamatórios exacerbados, distribuição de agentes terapêuticos e supressão de processos inflamatórios. O presente trabalho teve por objetivo verificar o comportamento das CTMs após o encapsulamento em hidrogel, quanto a sua viabilidade, migração, além da avaliação morfológica e imuno-histoquímica. Avaliação da morfologia da cápsula, dos poros, a rugosidade por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e observação das células encapsuladas pela microscopia confocal de varredura a laser. A porcentagem de células viáveis manteve-se ao longo dos momentos em uma média de 93%, então o biomaterial permitiu a difusão de nutrientes e oxigênio adequadamente. A diminuição da quantidade de células no interior das cápsulas é justificada pela possível migração das mesmas através dos microporos das microcápsulas permitindo a aderência à placa de cultivo. Na avaliação morfológica foi possível identificar as células... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Regenerative therapies using mesenchymal stem cells (MSCs) have been widely widespread to treat locomotor diseases in large animals. Studies on the behavior of stem cells are extremely important to increase our knowledge regarding their action, effect and effectiveness in the proposed treatments. The insertion of muar adipose-derived MSCs into hydrogel microcapsules yields promising expectations for cell protection against immune response, as well as exacerbated inflammatory processes, delivery of therapeutic agents, and suppression of inflammatory processes. The present research aimed to verify the behavior of MSCs after hydrogel encapsulation, including cell viability, migration, morphological and immunohistochemical pattern. Evaluation of capsule morphology, pore size, roughness by scanning electron microscopy (SEM) and observation of encapsulated cells by confocal laser scanning microscopy. The percentage of viable cells remained throughout the moments at an average of 93%, so the biomaterial allowed the diffusion of nutrients and oxygen properly. A decreased amount of cells number inside the capsules is justified by the possible migration of them through the microcapsule micropores allowing adherence to the culture plate. The cells showed positive CD44 staining, absence in MHC II. The capsules were evaluated with SEM for their morphology, the area of circular and irregular pores and the size of the cells. It was possible to confirm the presence of stem cells in the micro... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Célia Regina Nogueira / Resumo: O tecido ósseo é extremamente complexo e regulado por fatores sistêmicos e locais, apresentando considerável atividade metabólica que envolve a remoção do osso mineralizado pelos osteoclastos, seguida pela formação da matriz óssea pelos osteoblastos. A associação de triiodotironina (T3) e estrógeno (E2) pode levar a uma resposta complexa à atividade do tecido ósseo sendo que o T3 possui efeito tanto sobre a reabsorção como na formação óssea e o E2, em baixo nível, pode levar a osteoporose e no estado normal garante a supressão de citocinas, a partir do sistema RANKL, OPG e c-Fos, que participam ativamente no remodelamento ósseo. Dessa forma, muitos estudos têm sido realizados com o objetivo de verificar a ação hormonal sobre o metabolismo ósseo. Entre essas pesquisas, têm sido isoladas células-tronco mesenquimais (CTMs) a partir do tecido adiposo humano e diferenciadas em osteoblastos. Baseado nisso, o objetivo do nosso trabalho foi avaliar o efeito do T3 e E2 nas concentrações infrafisiológica (T3I/ 10-10M e E2I/ 10-9M); fisiológicas (T3F/10-9M e E2F/10-8M) e suprafisiológicas (T3S/10-8M) separadamente e em diferentes associações de T3I (T3I+E2I e T3I+E2F); T3F (T3F+E2I e T3F+E2F) e T3S (T3S+E2I e T3S + E2F) e diferentes associações de E2I (E2I+T3I e E2I+T3F e E2I+T3S); E2F (E2F+T3I e E2F+T3F e E2F+T3S) sobre a expressão gênica e proteica de RANKL, OPG e c-FOS. Quando associados, a maioria desses hormônios aumentou os níveis gênicos da célula estudada. Em c... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bone tissue is extremely complex and is regulated by systemic and local factors, presenting a considerable metabolic activity involving the removal of mineralized bone by osteoclasts in balance with the formation of bone matrix by osteoblasts. The association of triiodothyronine (T3) and estrogen (E2) may lead the activity of bone tissue to complex responses, due to T3 effects on both bone formation and reabsorption, and E2 being able to lead to osteoporosis when at low levels, or, at normal levels, maintain the suppression of the cytokines RANKL, OPG, and c-FOS, which take part actively on bone remodeling. To date, many studies have been done to verify hormone actions on bone metabolism. Among them, mesenchymal stem cells (MSC) have been isolated from human adipose tissue and differentiated into osteoblasts. The aim of our study was to evaluate the effect of both T3 and E2 on RANKL, OPG, and c-FOS gene and protein expression, at infra- (T3I, 10-10M; E2I, 10-9M), physiological (T3F, 10-9M; E2F, 10-8M) supra- (T3S, 10-8M) and doses. Cells were treated with hormones separately or in all possible combinations of T3 and E2 doses. The majority of associated treatments increased gene expression levels of all genes. We can state that the doses included in this study, of both hormones, efficiently increase the expression of the analyzed genes, especially when associated. / Doutor

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-26. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:11Z : No. of bitstreams: 1 000829196.pdf: 397092 bytes, checksum: ae8c06f67bfaa9d589934981c550dd81 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A hipertensão arterial representa um fator de risco sistêmico para várias doenças incluindo redução da massa óssea por aumentar a reabsorção e diminuir a formação óssea. Considerando que a formação óssea é resultante da atividade de osteoblastos, o objetivo deste estudo foi avaliar as características fenotípicas e genotípicas de células osteoblásticas diferenciadas de CTMs (células-tronco mesenquimais) de SHR. A partir de medulas ósseas de fêmures de SHR, CTMs foram obtidas por adesão ao plástico de cultura de células e diferenciadas em osteoblastos por cultura em meio osteogênico até que atingissem a subconfluência. Em seguida, as células foram subcultivadas na densidade de 2x104 células/poço em placas de 24 poços. Células obtidas de Wistar foram utilizadas como controle. Para a avaliação das respostas celulares foram realizados ensaios de proliferação celular, atividade de fosfatase alcalina (ALP), formação de matriz mineralizada e expressão gênica dos marcadores osteoblástico: 1) runt-related transcription fator 2 (RUNX2), 2) Osterix (OSX), 3) Fosfatase alcalina (ALP), 4) Proteína óssea morfogenética 2 (BMP2); 5) Sialoproteína óssea (BSP), 6) Osteocalcina (OC), 7) Osteopontina (OPN), 8) e Colágeno (COL), além dos receptores β1 e β2 adrenérgicos. Os dados foram comparados pelo teste ANOVA seguido do teste de Tukey, e o nível de significância adotado foi de 5% (p≤0,05). Células osteoblásticas de SHR apresentaram alterações no fenótipo osteoblástico, exibindo, em todos os períodos avaliados, menor proliferação celular, atividade de ALP e formação de matriz mineralizada. A expressão gênica de todos os marcadores ósseos também foi menor em SHR quando comparado com Wistar na maioria dos períodos avaliados. A expressão gênica do receptor β2 adrenérgico foi maior em SHR em todos os períodos avaliados e não foi detectada... / Hypertension is a systemic risk factor for several diseases including reduction of bone mass by increasing bone resorption and reducing bone formation. Considering that bone formation results from osteoblast activity, the aim of this study was to assess the phenotypic and genotypic characteristics of osteoblastic cells differentiated from MSCs of SHR. Bone marrow was harvested from SHR femurs and MSCs were selected by adherence to plastic cell culture and differentiated into osteoblasts by culturing in osteogenic medium until subconfluence. Then, the cells were subcultured at a density of 2x104 cells / well in 24 well plates. Cells from Wistar rats were used as control. Cells responses were evaluated by assaying proliferation, alkaline phosphatase activity (ALP), mineralized matrix formation and the gene expression of the osteoblastic markers: runt-related 1) runt-related transcription fator 2 (RUNX2), 2) Osterix (OSX) 3) Alkaline phosphatase (ALP), 4) Bone morphogenetic protein 2 (BMP2); 5) Bone sialoprotein (BSP), 6) Osteocalcin (OC), 7) Osteopontin (OPN), 8) and Collagen type 1 alpha (COL), in addition to the gene expression of β1 and β2 adrenergic receptors. Data were compared by ANOVA followed by Tukey test and the level of significance was 5% (p ≤ 0.05). SHR derived osteoblasts showed changes in osteoblastic phenotype, exhibiting in all periods reduced cell proliferation, ALP activity and mineralized matrix formation. The gene expression of all bone markers was also lower in SHR compared with Wistar in many periods. The gene expression of the β2 adrenergic receptor was greater in SHR in all periods and it was not detected the expression of β1receptor either in SHR or Wistar. Based on these results, we conclude that osteoblasts differentiated from SHR MSCs exhibit reduced or delayed in the differentiation process. We also suggest...

Orientador: Cristina Antoniali Silva / Coorientador: Adalberto Luiz Rosa / Banca: Alberto Carlos Botazzo Delbem / Banca: Márcio Mateus Beloti / Banca: Mário Taba Júnior / Banca: Natália Marcumini Pola / Resumo: A hipertensão arterial representa um fator de risco sistêmico para várias doenças incluindo redução da massa óssea por aumentar a reabsorção e diminuir a formação óssea. Considerando que a formação óssea é resultante da atividade de osteoblastos, o objetivo deste estudo foi avaliar as características fenotípicas e genotípicas de células osteoblásticas diferenciadas de CTMs (células-tronco mesenquimais) de SHR. A partir de medulas ósseas de fêmures de SHR, CTMs foram obtidas por adesão ao plástico de cultura de células e diferenciadas em osteoblastos por cultura em meio osteogênico até que atingissem a subconfluência. Em seguida, as células foram subcultivadas na densidade de 2x104 células/poço em placas de 24 poços. Células obtidas de Wistar foram utilizadas como controle. Para a avaliação das respostas celulares foram realizados ensaios de proliferação celular, atividade de fosfatase alcalina (ALP), formação de matriz mineralizada e expressão gênica dos marcadores osteoblástico: 1) runt-related transcription fator 2 (RUNX2), 2) Osterix (OSX), 3) Fosfatase alcalina (ALP), 4) Proteína óssea morfogenética 2 (BMP2); 5) Sialoproteína óssea (BSP), 6) Osteocalcina (OC), 7) Osteopontina (OPN), 8) e Colágeno (COL), além dos receptores β1 e β2 adrenérgicos. Os dados foram comparados pelo teste ANOVA seguido do teste de Tukey, e o nível de significância adotado foi de 5% (p≤0,05). Células osteoblásticas de SHR apresentaram alterações no fenótipo osteoblástico, exibindo, em todos os períodos avaliados, menor proliferação celular, atividade de ALP e formação de matriz mineralizada. A expressão gênica de todos os marcadores ósseos também foi menor em SHR quando comparado com Wistar na maioria dos períodos avaliados. A expressão gênica do receptor β2 adrenérgico foi maior em SHR em todos os períodos avaliados e não foi detectada... / Abstract: Hypertension is a systemic risk factor for several diseases including reduction of bone mass by increasing bone resorption and reducing bone formation. Considering that bone formation results from osteoblast activity, the aim of this study was to assess the phenotypic and genotypic characteristics of osteoblastic cells differentiated from MSCs of SHR. Bone marrow was harvested from SHR femurs and MSCs were selected by adherence to plastic cell culture and differentiated into osteoblasts by culturing in osteogenic medium until subconfluence. Then, the cells were subcultured at a density of 2x104 cells / well in 24 well plates. Cells from Wistar rats were used as control. Cells responses were evaluated by assaying proliferation, alkaline phosphatase activity (ALP), mineralized matrix formation and the gene expression of the osteoblastic markers: runt-related 1) runt-related transcription fator 2 (RUNX2), 2) Osterix (OSX) 3) Alkaline phosphatase (ALP), 4) Bone morphogenetic protein 2 (BMP2); 5) Bone sialoprotein (BSP), 6) Osteocalcin (OC), 7) Osteopontin (OPN), 8) and Collagen type 1 alpha (COL), in addition to the gene expression of β1 and β2 adrenergic receptors. Data were compared by ANOVA followed by Tukey test and the level of significance was 5% (p ≤ 0.05). SHR derived osteoblasts showed changes in osteoblastic phenotype, exhibiting in all periods reduced cell proliferation, ALP activity and mineralized matrix formation. The gene expression of all bone markers was also lower in SHR compared with Wistar in many periods. The gene expression of the β2 adrenergic receptor was greater in SHR in all periods and it was not detected the expression of β1receptor either in SHR or Wistar. Based on these results, we conclude that osteoblasts differentiated from SHR MSCs exhibit reduced or delayed in the differentiation process. We also suggest... / Doutor

Orientador: Ana Liz Garcia Alves / Resumo: A utilização de terapias celulares no tratamento de lesões musculoesqueléticas cresce mundialmente em larga escala e é cada vez mais aceita. As células tronco mesenquimais (CTMs) são facilmente isoladas e expandidas in vitro, sendo tipicamente obtidas do próprio paciente (autóloga). Contudo, o uso de células provenientes de um animal doador (alogênica) e submetidas ao cultivo e a criopreservação, cria a oportunidade de iniciar o tratamento imediatamente após o diagnóstico. Há evidencias de que as CTMs possuem capacidade de imunomodulação, interagindo com os linfócitos T de diversas maneiras, além de não estimularem a indução de uma resposta imune complexa por não expressarem MHC II. Contudo, ainda há falta de consenso entre os estudos quanto a imunogenicidade das CTMs. Desta forma, o presente estudo objetivou avaliar a segurança da administração das células alogênicas em equinos através da análise de uma possível inflamação decorrente do implante alogênico de CTMs em músculo hígido de equinos, por meio de exame físico, ultrassonográfico, termográfico, histopatológico e pela expressão gênica de IL-1 beta e TNF- alfa. Os resultados demostraram que aplicação de CTM alogênicas é um processo seguro uma vez que não houveram alterações clínicas significativas, contudo uma segunda aplicação de CTM alogênicas de um mesmo doador levou ao aumento significativo da expressão gênica de TNF- alfa, podendo caracterizar uma resposta imune celular mais acentuada. Nossos resultados contribuíram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of cell therapy for treatment of musculoskeletal injuries in horses is increasing in large scale worldwide. The mesenchymal stem cells (MSCs) are easily isolated and expanded in vitro, making them promising for use in clinical trials. Typically, these cells are obtained from the own patient (autologous), however, cell from a donor horse (allogeneic) expanded in vitro and cryopreserved create the opportunity of immediate treatment after diagnosis. There is evidence that MSCs have immunomodulatory capacity by interacting with T lymphocytes in several ways, and do not stimulate a complex immune response for not expressing MHC II. However, there is still a lack of consensus among the studies on the immunogenicity of MSCs. Thus, this study aimed to evaluate the safety of administration of allogeneic mesenchymal stem cells in horses. For such a possible inflammation reaction to the implantation was analysed through physical examination, ultrasound, thermography, histopathology and gene expression of IL 1beta and TNF-alpha. The results showed that the implantation of allogeneic MSCs is a safe process since there were no significant clinical changes in the animals, but a second application of allogeneic MSCs from the same donor led to significant increase in gene expression of TNF-alpha, which can characterize a cellular immune response. Our results contribute to future research on treatment of musculoskeletal injuries in horses using MSCs, by creating banks of cells derived ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre