A polpa do dente contém uma população de células-tronco multipotentes, que possuem a capacidade de se diferenciar em várias linhagens celulares distintas, in vitro e in vivo. Estas células possuem origem mesenquimal e, acredita-se que sejam derivadas da crista neural. Elas podem ser induzidas a se diferenciar em células de osso, cartilagem, músculo liso e esquelético. Há trabalhos também que descrevem a diferenciação neural destas células, com base principalmente em caracterizações morfológica e protéica. Contudo, um número crescente de dados sugere que a diferenciação neural de células de origem mesenquimal, pode, na verdade, ser um artefato de cultura. Neste contexto, se torna de grande importância introduzir nos estudos medidas de eletrofisiologia que possam confirmar a identidade neural destas células. Nosso objetivo foi isolar e caracterizar células-tronco de polpa de dente decíduo humano (IDPSC), verificando se as mesmas poderiam configurar um bom modelo para estudo da diferenciação neural in vitro. No presente trabalho, nós descrevemos uma população de IDPSCs indiferenciadas capazes de se diferenciar em adipócitos e osteócitos in vitro. Quando tratadas com ácido retinóico as IDPSC exibiram morfologia semelhante à de células neurais, além de apresentar expressão de proteínas neurais e disparar potencial de ação. Porém, curiosamente, as células sem tratamento também expressam esses marcadores e apresentam resposta eletrofisiológica, limitando a interpretação acerca do valor que o tratamento teria na promoção da diferenciação neural e, conseqüentemente, restringindo a utilização das mesmas como modelo de estudo da diferenciação neural in vitro. Apesar de a questão acerca da capacidade das IDPSCs em se diferenciar para neurônios permanecer não respondida, as IDPSCs foram capazes de direcionar a diferenciação neural de células-tronco embrionárias em ensaios de co-cultura. Estes resultados reforçam trabalhos prévios que mostram que as células-tronco de polpa de dente podem ser boas candidatas para terapia celular. / Post-natal stem cells have been isolated from a multiple source of tissues, as bone marrow, brain, skin, hair follicle and muscle. Many works have shown that these cells exhibit plasticity higher than the first believed and are able to transdifferentiate into cells from other germ layer origin. From dental pulp tissue is possible to isolate a population of multipotent stem cell which have mesenchymal origin and are supposed to be derived from neural crest. They can be induced to differentiate into mesodermal cell types, like chondrocyte, osteocyte and adipocyte. It has been also reported that they are able to transdifferentiate into neural cells. However, increasing data suggests that neural transdifferentiation of cells from mesenchymal origin, actually, may be an artifact of culture, due to cellular stress, for example. In front of this, it becomes of great importance to show that the expected differentiated cells exhibit functional responses, by the investigation of electrophysiological properties. Here we describe a population of undifferentiated human dental pulp stem cell that can be induced to differentiate into adipocytes and osteocytes in vitro. When treated with retinoic acid they showed neural cell like morphology, expressed neural markers and were able to fire action potentials. However, curiously, undifferentiated cells also exhibited the same responses, limiting the interpretation of neural treatment effect and, therefore, restricting the use of IDPSCs as a model for neural differentiation in vitro. Although the question of whether or not DPSC are able to become a neuron remains unsolved, these cells were able to direct neural differentiation of embryonic stem cells in co-culture assays. These findings in conjunction with previous works which shows DPSCs can exercise neuroprotective and neurotrophic effects indicate they may be a feasible candidate for cellular therapy.

A polpa do dente contém uma população de células-tronco multipotentes, que possuem a capacidade de se diferenciar em várias linhagens celulares distintas, in vitro e in vivo. Estas células possuem origem mesenquimal e, acredita-se que sejam derivadas da crista neural. Elas podem ser induzidas a se diferenciar em células de osso, cartilagem, músculo liso e esquelético. Há trabalhos também que descrevem a diferenciação neural destas células, com base principalmente em caracterizações morfológica e protéica. Contudo, um número crescente de dados sugere que a diferenciação neural de células de origem mesenquimal, pode, na verdade, ser um artefato de cultura. Neste contexto, se torna de grande importância introduzir nos estudos medidas de eletrofisiologia que possam confirmar a identidade neural destas células. Nosso objetivo foi isolar e caracterizar células-tronco de polpa de dente decíduo humano (IDPSC), verificando se as mesmas poderiam configurar um bom modelo para estudo da diferenciação neural in vitro. No presente trabalho, nós descrevemos uma população de IDPSCs indiferenciadas capazes de se diferenciar em adipócitos e osteócitos in vitro. Quando tratadas com ácido retinóico as IDPSC exibiram morfologia semelhante à de células neurais, além de apresentar expressão de proteínas neurais e disparar potencial de ação. Porém, curiosamente, as células sem tratamento também expressam esses marcadores e apresentam resposta eletrofisiológica, limitando a interpretação acerca do valor que o tratamento teria na promoção da diferenciação neural e, conseqüentemente, restringindo a utilização das mesmas como modelo de estudo da diferenciação neural in vitro. Apesar de a questão acerca da capacidade das IDPSCs em se diferenciar para neurônios permanecer não respondida, as IDPSCs foram capazes de direcionar a diferenciação neural de células-tronco embrionárias em ensaios de co-cultura. Estes resultados reforçam trabalhos prévios que mostram que as células-tronco de polpa de dente podem ser boas candidatas para terapia celular. / Post-natal stem cells have been isolated from a multiple source of tissues, as bone marrow, brain, skin, hair follicle and muscle. Many works have shown that these cells exhibit plasticity higher than the first believed and are able to transdifferentiate into cells from other germ layer origin. From dental pulp tissue is possible to isolate a population of multipotent stem cell which have mesenchymal origin and are supposed to be derived from neural crest. They can be induced to differentiate into mesodermal cell types, like chondrocyte, osteocyte and adipocyte. It has been also reported that they are able to transdifferentiate into neural cells. However, increasing data suggests that neural transdifferentiation of cells from mesenchymal origin, actually, may be an artifact of culture, due to cellular stress, for example. In front of this, it becomes of great importance to show that the expected differentiated cells exhibit functional responses, by the investigation of electrophysiological properties. Here we describe a population of undifferentiated human dental pulp stem cell that can be induced to differentiate into adipocytes and osteocytes in vitro. When treated with retinoic acid they showed neural cell like morphology, expressed neural markers and were able to fire action potentials. However, curiously, undifferentiated cells also exhibited the same responses, limiting the interpretation of neural treatment effect and, therefore, restricting the use of IDPSCs as a model for neural differentiation in vitro. Although the question of whether or not DPSC are able to become a neuron remains unsolved, these cells were able to direct neural differentiation of embryonic stem cells in co-culture assays. These findings in conjunction with previous works which shows DPSCs can exercise neuroprotective and neurotrophic effects indicate they may be a feasible candidate for cellular therapy.

Síndrome de Angelman (AS - MIM 105830) é causada pela ausência de função do gene UBE3A que codifica uma proteína ubiquitina - ligase (E6-AP). Esse gene é expresso bialelicamente em vários tecidos exceto no cérebro, onde a expressão é preferencialmente materna. O RNA anti-senso de UBE3A é considerado o regulador dessa expressão diferencial entre os alelos, e faz parte de um transcrito grande que só o alelo paterno é expresso devido ao imprinting genômico; no cérebro, esse transcrito se entende até a região anti-senso de UBE3A, mas nos demais tecidos o transcrito é menor e não engloba a região anti-senso. Este trabalho visa obter um modelo para estudo da AS. Células-tronco da polpa do dente (SHEDs) de pacientes com deleção do segmento 15q11-q13 ou mutação no gene UBE3A foram caracterizadas e submetidas à diferenciação neuronal. A diferenciação foi analisada através do estudo de RNA e proteínas para marcadores neuronais e, também, por testes funcionais. As SHEDs são células-tronco mesenquimais e constituem uma população heterogênea. Essas células ou algumas dessas células já expressam algumas proteínas neuronais ou de células excitáveis como nestina, β-tubulina III, MAP2 e proteína de canais dependentes de voltagem de sódio e potássio. Um ponto interessante é que as SHEDs apresentam baixa expressão do UBE3A anti-senso e a expressão do UBE3A nas células de pacientes é menor que 50% da expressão encontrada nas células de controles, que pode indicar a ocorrência de expressão preferencial materna desse gene em outros tipos celulares além de neurônios maduros. Quando induzidas à diferenciação neurogênica, a maioria das linhagens controles apresentou aumento da expressão de MAP2 e, principalmente, β-tubulina III; e a maioria das linhagens de pacientes com AS não apresentou aumento notável na expressão dessas proteínas, exceto uma linhagem de paciente que aumentou a expressão de β-tubulina III. As células induzidas à diferenciação apresentaram aumento estatisticamente significativo da condutância de sódio através de canais de sódio dependentes de voltagem. Com a análise de expressão de UBE3A e do UBE3A anti-senso é possível afirmar que a expressão deles não alterou com a diferenciação neuronal. Assim, é possível concluir que as células-tronco da polpa do dente, com o protocolo de diferenciação neurogênica, progrediram na via de diferenciação, mas a maioria das células não atingiu o estágio de maturação necessário para que ocorresse o imprinting do UBE3A ou a via de diferenciação não ia em direção a neurônios que apresentam imprinting do UBE3A. / Angelman syndrome (AS - MIN 105830) is caused by the loss of function of the maternal UBE3A gene, which encodes an ubiquitin protein ligase (E6-AP). UBE3A displays biallelic expression in most of tissues, but maternal predominant expression is observed in the brain. A RNA antisense that is paternally expressed in some regions in the brain is considered to be responsible for this tissue-specific imprinting; UBE3A antisense is part of a large transcript that starts at SNURF-SNRPN gene and is paternally expressed, and in the brain this transcript includes UBE3A antisense region however in other tissues this region is not included. The aim of the present study is to develop a new model for studying AS. Dental pulp stem cells (SHEDs) were characterized and differentiated by an already described protocol. SHEDs intrinsically express some neuronal proteins as nestin, β-tubulin III, MAP2 and voltage-gated sodium channels and potassium channels. Interestingly, SHEDs also present a low expression of UBE3A antisense, and UBE3A expression in cells from patients with AS is lower than 50% of the cells from normal control, so it is possible that preferential maternal expression of this gene might occur in some cells beyond mature neurons. After the neuronal differentiation, most control lineages and one lineage of AS patients had an increase of MAP2 and β-tubulin III expression. Two control lineages and most lineages from AS patients did not have a notable increase of expression of these proteins. Neuronal differentiated cells displayed an increase in conductance through voltage-gated sodium channels. Analysis of UBE3A and UBE3A antisense expression in SHEDs and cells induced to differentiate into neurons indicated no changes in their expression. Thus, after neuronal differentiation induction, dental pulp stem cells progressed through neuronal differentiation pathway. However, most cells did not reach the stage which UBE3A imprinting occurs or the neuronal differentiation is resulting in a cell that do not present UBE3A imprinting.

Síndrome de Angelman (AS - MIM 105830) é causada pela ausência de função do gene UBE3A que codifica uma proteína ubiquitina - ligase (E6-AP). Esse gene é expresso bialelicamente em vários tecidos exceto no cérebro, onde a expressão é preferencialmente materna. O RNA anti-senso de UBE3A é considerado o regulador dessa expressão diferencial entre os alelos, e faz parte de um transcrito grande que só o alelo paterno é expresso devido ao imprinting genômico; no cérebro, esse transcrito se entende até a região anti-senso de UBE3A, mas nos demais tecidos o transcrito é menor e não engloba a região anti-senso. Este trabalho visa obter um modelo para estudo da AS. Células-tronco da polpa do dente (SHEDs) de pacientes com deleção do segmento 15q11-q13 ou mutação no gene UBE3A foram caracterizadas e submetidas à diferenciação neuronal. A diferenciação foi analisada através do estudo de RNA e proteínas para marcadores neuronais e, também, por testes funcionais. As SHEDs são células-tronco mesenquimais e constituem uma população heterogênea. Essas células ou algumas dessas células já expressam algumas proteínas neuronais ou de células excitáveis como nestina, β-tubulina III, MAP2 e proteína de canais dependentes de voltagem de sódio e potássio. Um ponto interessante é que as SHEDs apresentam baixa expressão do UBE3A anti-senso e a expressão do UBE3A nas células de pacientes é menor que 50% da expressão encontrada nas células de controles, que pode indicar a ocorrência de expressão preferencial materna desse gene em outros tipos celulares além de neurônios maduros. Quando induzidas à diferenciação neurogênica, a maioria das linhagens controles apresentou aumento da expressão de MAP2 e, principalmente, β-tubulina III; e a maioria das linhagens de pacientes com AS não apresentou aumento notável na expressão dessas proteínas, exceto uma linhagem de paciente que aumentou a expressão de β-tubulina III. As células induzidas à diferenciação apresentaram aumento estatisticamente significativo da condutância de sódio através de canais de sódio dependentes de voltagem. Com a análise de expressão de UBE3A e do UBE3A anti-senso é possível afirmar que a expressão deles não alterou com a diferenciação neuronal. Assim, é possível concluir que as células-tronco da polpa do dente, com o protocolo de diferenciação neurogênica, progrediram na via de diferenciação, mas a maioria das células não atingiu o estágio de maturação necessário para que ocorresse o imprinting do UBE3A ou a via de diferenciação não ia em direção a neurônios que apresentam imprinting do UBE3A. / Angelman syndrome (AS - MIN 105830) is caused by the loss of function of the maternal UBE3A gene, which encodes an ubiquitin protein ligase (E6-AP). UBE3A displays biallelic expression in most of tissues, but maternal predominant expression is observed in the brain. A RNA antisense that is paternally expressed in some regions in the brain is considered to be responsible for this tissue-specific imprinting; UBE3A antisense is part of a large transcript that starts at SNURF-SNRPN gene and is paternally expressed, and in the brain this transcript includes UBE3A antisense region however in other tissues this region is not included. The aim of the present study is to develop a new model for studying AS. Dental pulp stem cells (SHEDs) were characterized and differentiated by an already described protocol. SHEDs intrinsically express some neuronal proteins as nestin, β-tubulin III, MAP2 and voltage-gated sodium channels and potassium channels. Interestingly, SHEDs also present a low expression of UBE3A antisense, and UBE3A expression in cells from patients with AS is lower than 50% of the cells from normal control, so it is possible that preferential maternal expression of this gene might occur in some cells beyond mature neurons. After the neuronal differentiation, most control lineages and one lineage of AS patients had an increase of MAP2 and β-tubulin III expression. Two control lineages and most lineages from AS patients did not have a notable increase of expression of these proteins. Neuronal differentiated cells displayed an increase in conductance through voltage-gated sodium channels. Analysis of UBE3A and UBE3A antisense expression in SHEDs and cells induced to differentiate into neurons indicated no changes in their expression. Thus, after neuronal differentiation induction, dental pulp stem cells progressed through neuronal differentiation pathway. However, most cells did not reach the stage which UBE3A imprinting occurs or the neuronal differentiation is resulting in a cell that do not present UBE3A imprinting.

Previous studies have reported that combination of electroacupuncture (EA) and mesenchymal stem/stromal cells (MSC) promoted survival, differentiation and functional recovery in spinal cord-transected rats. In this study, it was examined the therapeutic effects of stem cells from canine exfoliated dental pulp (SCED) combined with EA treatment in dogs with chronic naturally occurred spinal cord injury due to intervertebral disc herniation (IVDH). Dogs were randomly assigned to four experimental groups (n=4 for each group; total of 16 animals): SCED, EA, SCED + EA) and control. Mild increase in the neurological scoring was found in one animal from SCED group (1/4; 2 points gained), one from EA group (1/4; 8 points gained), three from SCED+EA group (3/4; 16 points gained) and one from control group (1/4; 2 points gained). Functional outcome improvements were observed two animals from SCED group (2/4; 3 points gained), two from EA group (2/4; 4 points gained), one from SCED+EA group (1/4; 1 point gained) and two were from control group (2/4; 6 points gained). However no statistical differences were observed. Magnetic resonance imaging (MRI) findings did not suggest improvement comparing pre- and post-treatment within groups, excepted from one animal from SCED group (1/4), and 10 animals from all groups (10/16) presented signs of injury progression in the SCI in post-treatment exam, which could not be associated to the procedures from study, but could be related to the natural evolution of the disease. Limitation such as number of transplanted stem cells, delivery route, injury chronicity and intrinsic variation among naturally spinal cord injured dogs could have influence outcomes negatively. Moreover, canine deciduous exfoliated teeth were easily obtained and SCED were simply isolated, and no mortality followed up 7 month from procedure were observed. / Estudos anteriores demonstraram que a associação da eletroacupuntura e células-tronco mesenquimais/estromais (CTMs) pode promover a sobrevivência e diferenciação das CTMs, assim como recuperação funcional em ratos com transecção da medula espinal. Neste estudo, foram avaliados os efeitos terapêuticos da associação de células-tronco derivadas de polpa de dente decíduo esfoliado de cães (CPDEc) e eletroacupuntura (EAP) em cães com lesão de medula espinhal crônica causada de forma natural por herniação do disco interververtebral. Os cães foram divididos aleatoriamente em quatro grupos experimentais (n=4 para cada grupo; total de 16 animais): CPDEc, EAP, CPDEc+EAP e grupo controle. Foram encontradas pequenas melhoras na pontuação do exame neurológico em um animal do grupo CPDEc (1/4; 2 pontos ganhos), um do grupo EAP (1/4; 8 pontos ganhos), três do grupo CPDEc+EAP (3/4; 16 pontos ganhos) e um do grupo controle (1/4; 2 pontos ganhos). Na avaliação funcional, pequenas melhoras também foram observadas em dois animais do grupo CPDEc (2/4; 3 pontos ganhos), dois do grupo EAP (2/3; 4 pontos ganhos), um do grupo CPDEc+EAP (1/4; 1 ponto ganho) e dois do grupo controle (2/4; 6 pontos ganhos). No entanto, não foram encontradas diferenças estatísticas entre os grupos. Os achados ressonância magnética não sugeriram melhoras comparando os exames pré e pós tratamento entre os grupos, com exceção de um animal do grupo CPDEc (1/4), e 10 animais dentre todos os grupos (10/16) apresentaram sinais de progressão na lesão da medula espinhal, que não puderam ser associados com os procedimentos do estudo, mas podem estar relacionados à progressão natural da doença. Além disso, os dentes decíduos esfoliados foram obtidos facilmente e as CPDEc foram isoladas de forma simples, ademais, não foi observada nenhuma mortalidade foi observada até 7 meses após o procedimento.

Previous studies have reported that combination of electroacupuncture (EA) and mesenchymal stem/stromal cells (MSC) promoted survival, differentiation and functional recovery in spinal cord-transected rats. In this study, it was examined the therapeutic effects of stem cells from canine exfoliated dental pulp (SCED) combined with EA treatment in dogs with chronic naturally occurred spinal cord injury due to intervertebral disc herniation (IVDH). Dogs were randomly assigned to four experimental groups (n=4 for each group; total of 16 animals): SCED, EA, SCED + EA) and control. Mild increase in the neurological scoring was found in one animal from SCED group (1/4; 2 points gained), one from EA group (1/4; 8 points gained), three from SCED+EA group (3/4; 16 points gained) and one from control group (1/4; 2 points gained). Functional outcome improvements were observed two animals from SCED group (2/4; 3 points gained), two from EA group (2/4; 4 points gained), one from SCED+EA group (1/4; 1 point gained) and two were from control group (2/4; 6 points gained). However no statistical differences were observed. Magnetic resonance imaging (MRI) findings did not suggest improvement comparing pre- and post-treatment within groups, excepted from one animal from SCED group (1/4), and 10 animals from all groups (10/16) presented signs of injury progression in the SCI in post-treatment exam, which could not be associated to the procedures from study, but could be related to the natural evolution of the disease. Limitation such as number of transplanted stem cells, delivery route, injury chronicity and intrinsic variation among naturally spinal cord injured dogs could have influence outcomes negatively. Moreover, canine deciduous exfoliated teeth were easily obtained and SCED were simply isolated, and no mortality followed up 7 month from procedure were observed. / Estudos anteriores demonstraram que a associação da eletroacupuntura e células-tronco mesenquimais/estromais (CTMs) pode promover a sobrevivência e diferenciação das CTMs, assim como recuperação funcional em ratos com transecção da medula espinal. Neste estudo, foram avaliados os efeitos terapêuticos da associação de células-tronco derivadas de polpa de dente decíduo esfoliado de cães (CPDEc) e eletroacupuntura (EAP) em cães com lesão de medula espinhal crônica causada de forma natural por herniação do disco interververtebral. Os cães foram divididos aleatoriamente em quatro grupos experimentais (n=4 para cada grupo; total de 16 animais): CPDEc, EAP, CPDEc+EAP e grupo controle. Foram encontradas pequenas melhoras na pontuação do exame neurológico em um animal do grupo CPDEc (1/4; 2 pontos ganhos), um do grupo EAP (1/4; 8 pontos ganhos), três do grupo CPDEc+EAP (3/4; 16 pontos ganhos) e um do grupo controle (1/4; 2 pontos ganhos). Na avaliação funcional, pequenas melhoras também foram observadas em dois animais do grupo CPDEc (2/4; 3 pontos ganhos), dois do grupo EAP (2/3; 4 pontos ganhos), um do grupo CPDEc+EAP (1/4; 1 ponto ganho) e dois do grupo controle (2/4; 6 pontos ganhos). No entanto, não foram encontradas diferenças estatísticas entre os grupos. Os achados ressonância magnética não sugeriram melhoras comparando os exames pré e pós tratamento entre os grupos, com exceção de um animal do grupo CPDEc (1/4), e 10 animais dentre todos os grupos (10/16) apresentaram sinais de progressão na lesão da medula espinhal, que não puderam ser associados com os procedimentos do estudo, mas podem estar relacionados à progressão natural da doença. Além disso, os dentes decíduos esfoliados foram obtidos facilmente e as CPDEc foram isoladas de forma simples, ademais, não foi observada nenhuma mortalidade foi observada até 7 meses após o procedimento.