Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2015-12-09T13:39:55Z No. of bitstreams: 1 ernestodasilveiragoulartguimaraes.pdf: 2498729 bytes, checksum: 6d75444a1433ed6c93931367c98d37a4 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2015-12-09T13:51:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ernestodasilveiragoulartguimaraes.pdf: 2498729 bytes, checksum: 6d75444a1433ed6c93931367c98d37a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-09T13:51:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ernestodasilveiragoulartguimaraes.pdf: 2498729 bytes, checksum: 6d75444a1433ed6c93931367c98d37a4 (MD5) Previous issue date: 2015-03-11 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A doença obstrutiva pulmonar crônica é quarta maior causa de morte no mundo. Abordagens utilizando a engenharia de tecidos para tratar tal condição estão ganhando destaque na comunidade acadêmica. Uma fonte viável de células-tronco pluripotentes, assim como protocolos de diferenciação altamente eficientes são necessários para dar sustentação à regeneração do tecido alveolar lesados. O cultivo de células-tronco embrionárias microencapsuladas em hidrogéis tridimensionais em microgravidade modelada recentemente mostrou ser mais eficaz para a diferenciação de células epiteliais alveolares que protocolos bidimensionais padrões. Tendo em vista este protocolo, o objetivo deste trabalho foi de avaliar a influencia de uma nova matriz de encapsulamento feita de colágeno tipo I comparado à matriz de encapsulamento padrão de alginato para diferenciação e crescimento de células tronco embrionárias de camundongos (E14 12 delta S) para um fenótipo de células epiteliais alveolares, utilizando meio condicionado de células A549 como indutor de diferenciação. Foi realizada a caracterização físico-química do novo material hidrogélico (deformação por secagem, percentual de água, análise topográfica e cinética de transporte molecular), determinação do crescimento dos agregados celulares e o numero total final de células viáveis ao final do experimento. Foram analisamos marcadores gênicos de diferenciação para endoderme (FOXA2, SOX17 e CXCR4) e tecido epitelial pulmonar (SPA, SPB e SPC) na metade e ao final do experimento. O novo material apresentou uma capacidade aprimorada de transporte de massas devido à natureza de sua estrutura mais porosa e hidrofílica, com fibras aparentes bem definidas. As células apresentaram uma maior curva de crescimento dentro do novo material assim como maior numero total de células viáveis ao final do experimento. A análise genética de marcadores de endoderme mostrou que a nova matriz de colágeno propicia uma aparente diferenciação mais rápida em endoderme que na matriz de alginato, assim como, inicia mais rapidamente a expressão aparente de marcadores de células epiteliais alveolares (SPA e SPB, mas não SPC). Este trabalho mostra que microcápsulas de colágeno tipo I são aparentemente uma matriz melhor para crescimento e diferenciação em microgravidade modelada de células-tronco embrionárias para a produção in vitro de células epiteliais alveolares. Palavras / Chronic obstructive pulmonary disease is the fourth leading cause of death worldwide. Approaches using tissue engineering to treat this condition have recently gained prominence in the academic community. A viable source of pluripotent stem cells, as well as highly efficient differentiation protocols is needed to support the regeneration of injured alveoli. Culture of embryonic stem cells in three-dimension microencapsulated hydrogels in modeled microgravity has recently been shown to be more effective for the differentiation of alveoli epithelium cells than standard two-dimensional protocols. Given this protocol, the aim of this study was to evaluate the influence of a new encapsulation matrix made of collagen type I compared to standard encapsulation material of alginate for the differentiation and growth of mouse embryonic stem cells (E14 12 delta S) towards alveoli epithelium phenotype using A549-cells conditioned medium as inducer of the differentiation. Was performed a physical-chemical characterization of the new hydrogel material (drying deformation, water percentage, topographical analysis and molecular transport kinetics analysis) as well as the growth of cellular aggregates and total number of viable cells at the end of the experiment. Gene markers were analyzed for endoderm differentiation (FOXA2, SOX17 and CXCR4) and alveoli epithelial tissue (SPA, SPB and SPC) at the middle and at the end of the experiment. The new material shows an enhanced mass transport ability due to its own porously and hydrophilic structure nature with well-defined apparent fibers. Cells exhibited a higher growth curve as well as a higher total number of viable cells at the end of the experiment. Genetic analysis for markers of endoderm showed that new collagen matrix apparently provides a faster endoderm differentiation than the alginate matrix, and starts the apparent expression of alveolar epithelium markers (SPA and SPB, but not SPC) sooner. This work showed that collagen type I microcapsules are apparently a better matrix for growth and differentiation in modeled microgravity of embryonic stem cells for in vitro production of alveolar epithelial cells.

Introdução: Fibroblastos gengivais desempenham um importante papel na regeneração de tecidos moles de proteção. Mucograft® (MCS-3D) é um substituto xenógeno novo que vem sendo utilizado na periodontia em técnicas de recobrimento radicular e aumento de tecido queratinizado. O objetivo do presente estudo foi avaliar morfológica e imunohistoquimicamente, se a MCS-3D é uma matriz tridimensional adequada, por meio de sua resposta à cultura de fibroblastos gengivais. Material e Métodos: Fibroblastos gengivais humanos (FGH) foram obtidos pela técnica do explante a partir de tecido conjuntivo gengival de três indivíduos. Os FGH foram cultivados sobre colágeno bovino bidimensional (ColB-2D), colágeno bovino tridimensional (ColB-3D) e matriz colágena suína tridimensional (MCS-3D) por até 10 dias. Em 3, 7 e 10 dias, os seguintes parâmetros foram avaliados: número, morfologia e distribuição de FGH por fluorescência direta; viabilidade celular por MTT; proliferação celular e expressão de proteínas citoesqueléticas: actina e tubulina e proteínas da matriz extracelular não colágena: fibronectina imunofluorescência indireta. Os dados quantitativos foram submetidos aos testes estatísticos de Friedman para comparação intra e intergrupos para as variáveis da análise de expressão das proteínas: fibronectina, actina e tubulina. O teste de Kruskal-Wallis foi utilizado para comparações intra e intergrupos, seguido do teste de Tukey para as variáveis das análises de viabidlidade, proliferação e número total de células. Resultados: A epifluorescência revelou que em 3 dias os FGH apresentavam-se aderidos em todos os grupos experimentais. FGH cultivados sobre ColB-2D exibiram forma menos alongada, ampla e achatada com maior quantidade de projeções e numerosas fibras de estresse em 3, 7 e 10 dias. Por outro lado, os FGH cultivados sobre ColB-3D e MCS-3D demonstraram, em todos os períodos experimentais, fenótipo fusiforme, alongado ou cilíndrico com menor quantidade de projeções do que observado no substrato 2D, com algumas das células cultivadas sobre MCS-3D demonstrando aspecto estrelado. O ensaio de MTT revelou viabilidade celular significantemente superior no ColB-2D e MCS-3D do que no ColB-3D (p<0,001), em todos os períodos experimentais. Em 3 dias, foi observado maior número de FGH cultivados sobre ColB-2D seguido por MCS-3D e ColB-3D respectivamente, havendo diferença estatística entre ColB-2D e MCS-3D (p<0,001) e entre ColB-2D e ColB-3D (p<0,001). No sétimo dia houve redução no número de células no ColB-2D e aumento na MCS-3D e ColB-3D, em que o número de células foi significantemente superior no ColB-2d com relação a MCS-3D (p=0,002). Ao final do período experimental, foi observado aumento no número de células em todos os grupos experimentais, sendo o número de células, mais uma vez, significantemente superior no ColB-2D do que na MCS-3D (p=0,002). Maior porcentagem de FGH no ciclo celular pode ser observado em ColB-2D seguido por ColB-3D e MCS-3D, respectivamente, em todos os períodos experimentais. Na MCS-3D praticamente não houve marcação por Ki-67 e o ColB-2D apresentou redução significativa de FGH ciclando entre o período de 3 e 10 dias (p=0,036). A expressão de proteínas não colágenas e citoesqueléticas foi similar em ambas as matrizes experimentais durante todo o estudo. Conclusão: Podemos concluir que a MCS-3D constitui uma matriz adequada para o cultivo de fibroblastos gengivais humanos, uma vez que, no interior da matriz, importantes propriedades foram verificadas, dentre as quais, morfologia, proliferação, e expressão de proteínas, semelhantes a uma matriz colágena tridimensional já consagrada na literatura. / Introduction: Gingival fibroblasts play a central role in oral soft tissue regeneration. Mucograft® (PCM-3D) is a new xenogeneic substitute that has been used in periodontics in techniques such as root coverage and increasing keratinized tissue. The aim of this investigation was to verify if PCM-3D is a suitable three-dimensional matrix though its in vitro response to the culture of HGF. Methods: Human gingival fibroblasts (HGF) culture was established by the explant technique of gingival connective tissues of three healthy patients. HGF were seeded on bidimensional bovine collagen matrix (BCol-2D), three-dimensional bovine collagen matrix (BCol- 3D) and three-dimensional porcine collagen matrix (PCM-3D). HGF were grown for up to 10 days. At 3, 7 and 10 days the following parameters were assessed: HGF number, morphology and distribution by direct fluorescence; cell viability by MTT; cell proliferation and expression of proteins of the extracellular matrix non-collagenous fibronectina and cytoeskeletic - proteins actin and tubulin by indirect immunofluorescence. Quantitative data were submitted to Friedman and Kruskal- Wallis test, and the last one was followed by Tukeys test. Results: Epifluorescence revealed that at 3 days HGF grown on BCol-2D were broader, more flattened and had more cell protrusions and stress fibers in all experimental times. On the other hand, HGF seeded on BCol-3D and PCM-3D displayed a spindle-shaped, elongated, or cylindrical phenotype with fewer protrusions as well as less total cell spread area than on the 2D matrix, with some cells on PCM-3D showing stellate appearance. MTT assay showed cell viability higher in cultures grown on BCol-2D and PCM-3D than in BCol-3D (p<0,001). At 3days a greater number of cells in BCol-2D samples followed by PCM-3D and BCol-3D, respectively, was observed with statistical difference between BCol-2D and PCM-3D and between (p<0,001). At 7 days, there was a decrease in cell number grown on BCol-2D and an increase in BCol-3D and PCM-3D, where the number of cells were significantly higher in BCol-2D in relation to PCM-3D (p=0.002). At the end of the experimental period, there was an increase in total cell number in all of the experimental groups, and it was again significantly greater in BCol-2D than in PCM (p=0.005). Between 3 and 10 days, there was an increase in total cell number in ColB-3D (p<0.001), which showed higher counts within 10 days. Higher percentage of HGF in the cell cycle could be seen in BCol-2D followed by BCol-3D and PCM-3D, respectively, in all of the experimental groups. In PCM-3D there was almost no expression of Ki-67. BCol-2D showed a decrease in HGF cycling between 3 and 10 days (p=0,036). The expression of non-collagenous and cytoskeletal proteins were similar in both matrices during all the period of the study. Conclusion: PCM-3D is suitable for HGF culture, since, within the matrix, important properties were found, among them, morphology, proliferation andprotein expression, similar to those observed in a 3D collagen matrix well established in the literature.

Um conceito central na dosimetria da terapia fotodinâmica (TFD) é o limiar de dose (Dth do inglês threshold dose). O Dth é definido como a quantidade mínima de luz que deve ser absorvida pelas moléculas de fotossensibilizador (FS) dentro das células malignas a serem tratadas para que ocorra a morte celular por necrose ou apoptose. Os resultados do estudo da captação de FS por células Hep G2 demonstraram que uma população celular de linhagem, cultivada em monocamada, apresenta captação de Photogem (PG) heterogênea, ou seja, algumas células têm maior capacidade de captar moléculas de PG, outras células captam o PG em menor quantidade. A captação heterogênea de PG pode ser a causa para fenômenos de seleção de células mais resistentes à TFD. É razoável supor que as subpopulações celulares de uma mesma massa de células malignas possam apresentar diferentes valores de Dth. Definiu-se uma função de distribuição das doses limiares (g()) como uma função de distribuição gaussiana, e para a sua parametrização desenvolveu-se um método para o cultivo in vitro de culturas tridimensionais (culturas 3D), mais fidedignas ao tecido neoplásico maligno que as culturas tradicionais. Utilizando-se o método de levitação magnética (MLM) e o método de impressão magnética (MIM) para a dosimetria da TFD, foi possível parametrizar a g(Dth), investigar a resistência celular à TFD. O MLM demonstrou ser facilmente manuseável na rotina experimental, e consistente para o teste in vitro de novos FS. Comparando-se as culturas MDA-MB-231e Hep G2, obtidas por MLM por mais de 185 horas de levitação, pode-se concluir que as células Hep G2 formaram uma estrutura celular mais densa e que ofereceu mais resistência ao dano causado pela TFD. É notável como as células Hep G2 retomaram o crescimento, e restabeleceram-se em cultura de modo semelhante ao grupo controle, por meio da reconstrução da matriz extracelular (MEC). Enquanto isso, no caso das células MDA-MB-231, a integridade da cultura não foi restabelecida após a aplicação da TFD, formando uma cultura fragmentada. O dano mais evidente, para ambas as culturas, foi observado nas margens dos tumores, evidenciando que os componentes importantes da reação fotodinâmica, como o fotossensibilizador, a luz e o oxigênio, estavam presentes em maiores quantidades na superfície da cultura, em comparação às outras regiões tumorais. Os resultados obtidos demonstram que para o Photogem (PG) é necessária uma fluência de luz da ordem de 40 J.cm-2, para que o efeito fotodinâmico promova morte celular nas culturas 3D obtidas pelo MLM. O resultado da combinação de dois tipos celulares, o maligno (MDA-MB-231) e o sadio (HPF), demonstrou que o efeito fotodinâmico é efetivo quando se tem controle adequado da entrega dos agentes da terapia, independentemente do tipo celular. Algumas células sobreviveram ao tratamento, e existe um forte indicativo de que a presença de fibroblastos HPF esteja relacionada a esta pequena parcela de células que receberam dose de luz inferior ao seu Dth. Os resultados demonstraram que quanto maior a fluência de luz, menor é o IC50 do PG. Para a fluência de luz de 60 J.cm-1 obteve-se um IC50 de 3,1 &mu;g.mL-1, e para a fluência de luz de 30 J.cm-1 obteve-se um IC50 de 18,0 &mu;g.mL-1. / Photodynamic therapy (PDT) dosimetry includes a central concept: the threshold dose (Dth), which is the minimum amount of light to be absorbed by the photosensitizer (PS) molecules to induce irreversible oxidative damage, and hence to cause cell death by necrosis or apoptosis. It is reasonable to assume that cells subpopulation in one individual tumor cell mass may present different Dth values, which implies the existence of a distribution of Dth values defined by a Gauss distribution function (g(Dth)). Developing methods for more realistic tissue emulation with in vitro cultures, such as three-dimensional (3D) cultures, have been encouraged aiming to avoid the above-mentioned dissimilarities. A 3D cell culture is preferable compared to monolayer cell cultures, because it provides cell-cell and cell-substrate interaction, and makes evaluating a culture and its volumetric dimension (which resembles the tumor morphology) possible. This study also includes the development of a 3D model, using the magnetic levitation method (MLM) and the magnetic printing method (MIM, from Portuguese método de impressão magnetic) for PDT dosimetry. The aim is to define parameters for g(Dth), to investigate cell resistance to PDT, and to achieve a fast and consistent method for new PS in vitro tests. By comparing cultures from the different cell types studied, the ones obtained by MLM for more than 185 hours were found to present a denser cellular structure, which provided improved resistance to PDT-induced damage. Hep G2 cells showed a remarkable behavior by being able to recover culture integrity; meanwhile MDA-MB-231 cells were not able to do so. The most evident damage, for both cell culture types, was observed on tumor margins, showing that the main elements to play a role in PDT reaction (PS, light and oxygen) were present in larger quantities, at culture surface, when compared with internal regions of the cell culture. Results obtained for PG show that a light fluence of about 40 J.cm-2 is required to induce cell death by photodynamic effect on 3D cells obtained by MLM. A combination of two different cell types - a tumor cell line and a healthy cell line - shows clearly that there is no difference for the photodynamic outcome if one holds enough control on the therapeutic parameters. The results presented in this thesis show that even a strain cell population, grown in a monolayer cell culture, results in a non-homogeneous PG uptake, which means that part of the cells seems to be able to collect PG molecules more efficiently than other cells. This difference in collection among cells may be the cause of a selection of cells that are more \"resistant\" to PDT. There were cells that survived treatment, and the presence of HPF fibroblasts might be the cause of these surviving cells, since their Dth might have not been achieved. The results showed that as higher is the light fluence, as lower is the IC50 of PG. The fluence of 60 and 30 J.cm-1 resulted in IC50 of 3.1 and 18.0 &mu;g.mL-1, respectively.

Um conceito central na dosimetria da terapia fotodinâmica (TFD) é o limiar de dose (Dth do inglês threshold dose). O Dth é definido como a quantidade mínima de luz que deve ser absorvida pelas moléculas de fotossensibilizador (FS) dentro das células malignas a serem tratadas para que ocorra a morte celular por necrose ou apoptose. Os resultados do estudo da captação de FS por células Hep G2 demonstraram que uma população celular de linhagem, cultivada em monocamada, apresenta captação de Photogem (PG) heterogênea, ou seja, algumas células têm maior capacidade de captar moléculas de PG, outras células captam o PG em menor quantidade. A captação heterogênea de PG pode ser a causa para fenômenos de seleção de células mais resistentes à TFD. É razoável supor que as subpopulações celulares de uma mesma massa de células malignas possam apresentar diferentes valores de Dth. Definiu-se uma função de distribuição das doses limiares (g()) como uma função de distribuição gaussiana, e para a sua parametrização desenvolveu-se um método para o cultivo in vitro de culturas tridimensionais (culturas 3D), mais fidedignas ao tecido neoplásico maligno que as culturas tradicionais. Utilizando-se o método de levitação magnética (MLM) e o método de impressão magnética (MIM) para a dosimetria da TFD, foi possível parametrizar a g(Dth), investigar a resistência celular à TFD. O MLM demonstrou ser facilmente manuseável na rotina experimental, e consistente para o teste in vitro de novos FS. Comparando-se as culturas MDA-MB-231e Hep G2, obtidas por MLM por mais de 185 horas de levitação, pode-se concluir que as células Hep G2 formaram uma estrutura celular mais densa e que ofereceu mais resistência ao dano causado pela TFD. É notável como as células Hep G2 retomaram o crescimento, e restabeleceram-se em cultura de modo semelhante ao grupo controle, por meio da reconstrução da matriz extracelular (MEC). Enquanto isso, no caso das células MDA-MB-231, a integridade da cultura não foi restabelecida após a aplicação da TFD, formando uma cultura fragmentada. O dano mais evidente, para ambas as culturas, foi observado nas margens dos tumores, evidenciando que os componentes importantes da reação fotodinâmica, como o fotossensibilizador, a luz e o oxigênio, estavam presentes em maiores quantidades na superfície da cultura, em comparação às outras regiões tumorais. Os resultados obtidos demonstram que para o Photogem (PG) é necessária uma fluência de luz da ordem de 40 J.cm-2, para que o efeito fotodinâmico promova morte celular nas culturas 3D obtidas pelo MLM. O resultado da combinação de dois tipos celulares, o maligno (MDA-MB-231) e o sadio (HPF), demonstrou que o efeito fotodinâmico é efetivo quando se tem controle adequado da entrega dos agentes da terapia, independentemente do tipo celular. Algumas células sobreviveram ao tratamento, e existe um forte indicativo de que a presença de fibroblastos HPF esteja relacionada a esta pequena parcela de células que receberam dose de luz inferior ao seu Dth. Os resultados demonstraram que quanto maior a fluência de luz, menor é o IC50 do PG. Para a fluência de luz de 60 J.cm-1 obteve-se um IC50 de 3,1 &mu;g.mL-1, e para a fluência de luz de 30 J.cm-1 obteve-se um IC50 de 18,0 &mu;g.mL-1. / Photodynamic therapy (PDT) dosimetry includes a central concept: the threshold dose (Dth), which is the minimum amount of light to be absorbed by the photosensitizer (PS) molecules to induce irreversible oxidative damage, and hence to cause cell death by necrosis or apoptosis. It is reasonable to assume that cells subpopulation in one individual tumor cell mass may present different Dth values, which implies the existence of a distribution of Dth values defined by a Gauss distribution function (g(Dth)). Developing methods for more realistic tissue emulation with in vitro cultures, such as three-dimensional (3D) cultures, have been encouraged aiming to avoid the above-mentioned dissimilarities. A 3D cell culture is preferable compared to monolayer cell cultures, because it provides cell-cell and cell-substrate interaction, and makes evaluating a culture and its volumetric dimension (which resembles the tumor morphology) possible. This study also includes the development of a 3D model, using the magnetic levitation method (MLM) and the magnetic printing method (MIM, from Portuguese método de impressão magnetic) for PDT dosimetry. The aim is to define parameters for g(Dth), to investigate cell resistance to PDT, and to achieve a fast and consistent method for new PS in vitro tests. By comparing cultures from the different cell types studied, the ones obtained by MLM for more than 185 hours were found to present a denser cellular structure, which provided improved resistance to PDT-induced damage. Hep G2 cells showed a remarkable behavior by being able to recover culture integrity; meanwhile MDA-MB-231 cells were not able to do so. The most evident damage, for both cell culture types, was observed on tumor margins, showing that the main elements to play a role in PDT reaction (PS, light and oxygen) were present in larger quantities, at culture surface, when compared with internal regions of the cell culture. Results obtained for PG show that a light fluence of about 40 J.cm-2 is required to induce cell death by photodynamic effect on 3D cells obtained by MLM. A combination of two different cell types - a tumor cell line and a healthy cell line - shows clearly that there is no difference for the photodynamic outcome if one holds enough control on the therapeutic parameters. The results presented in this thesis show that even a strain cell population, grown in a monolayer cell culture, results in a non-homogeneous PG uptake, which means that part of the cells seems to be able to collect PG molecules more efficiently than other cells. This difference in collection among cells may be the cause of a selection of cells that are more \"resistant\" to PDT. There were cells that survived treatment, and the presence of HPF fibroblasts might be the cause of these surviving cells, since their Dth might have not been achieved. The results showed that as higher is the light fluence, as lower is the IC50 of PG. The fluence of 60 and 30 J.cm-1 resulted in IC50 of 3.1 and 18.0 &mu;g.mL-1, respectively.

Introdução: Fibroblastos gengivais desempenham um importante papel na regeneração de tecidos moles de proteção. Mucograft® (MCS-3D) é um substituto xenógeno novo que vem sendo utilizado na periodontia em técnicas de recobrimento radicular e aumento de tecido queratinizado. O objetivo do presente estudo foi avaliar morfológica e imunohistoquimicamente, se a MCS-3D é uma matriz tridimensional adequada, por meio de sua resposta à cultura de fibroblastos gengivais. Material e Métodos: Fibroblastos gengivais humanos (FGH) foram obtidos pela técnica do explante a partir de tecido conjuntivo gengival de três indivíduos. Os FGH foram cultivados sobre colágeno bovino bidimensional (ColB-2D), colágeno bovino tridimensional (ColB-3D) e matriz colágena suína tridimensional (MCS-3D) por até 10 dias. Em 3, 7 e 10 dias, os seguintes parâmetros foram avaliados: número, morfologia e distribuição de FGH por fluorescência direta; viabilidade celular por MTT; proliferação celular e expressão de proteínas citoesqueléticas: actina e tubulina e proteínas da matriz extracelular não colágena: fibronectina imunofluorescência indireta. Os dados quantitativos foram submetidos aos testes estatísticos de Friedman para comparação intra e intergrupos para as variáveis da análise de expressão das proteínas: fibronectina, actina e tubulina. O teste de Kruskal-Wallis foi utilizado para comparações intra e intergrupos, seguido do teste de Tukey para as variáveis das análises de viabidlidade, proliferação e número total de células. Resultados: A epifluorescência revelou que em 3 dias os FGH apresentavam-se aderidos em todos os grupos experimentais. FGH cultivados sobre ColB-2D exibiram forma menos alongada, ampla e achatada com maior quantidade de projeções e numerosas fibras de estresse em 3, 7 e 10 dias. Por outro lado, os FGH cultivados sobre ColB-3D e MCS-3D demonstraram, em todos os períodos experimentais, fenótipo fusiforme, alongado ou cilíndrico com menor quantidade de projeções do que observado no substrato 2D, com algumas das células cultivadas sobre MCS-3D demonstrando aspecto estrelado. O ensaio de MTT revelou viabilidade celular significantemente superior no ColB-2D e MCS-3D do que no ColB-3D (p<0,001), em todos os períodos experimentais. Em 3 dias, foi observado maior número de FGH cultivados sobre ColB-2D seguido por MCS-3D e ColB-3D respectivamente, havendo diferença estatística entre ColB-2D e MCS-3D (p<0,001) e entre ColB-2D e ColB-3D (p<0,001). No sétimo dia houve redução no número de células no ColB-2D e aumento na MCS-3D e ColB-3D, em que o número de células foi significantemente superior no ColB-2d com relação a MCS-3D (p=0,002). Ao final do período experimental, foi observado aumento no número de células em todos os grupos experimentais, sendo o número de células, mais uma vez, significantemente superior no ColB-2D do que na MCS-3D (p=0,002). Maior porcentagem de FGH no ciclo celular pode ser observado em ColB-2D seguido por ColB-3D e MCS-3D, respectivamente, em todos os períodos experimentais. Na MCS-3D praticamente não houve marcação por Ki-67 e o ColB-2D apresentou redução significativa de FGH ciclando entre o período de 3 e 10 dias (p=0,036). A expressão de proteínas não colágenas e citoesqueléticas foi similar em ambas as matrizes experimentais durante todo o estudo. Conclusão: Podemos concluir que a MCS-3D constitui uma matriz adequada para o cultivo de fibroblastos gengivais humanos, uma vez que, no interior da matriz, importantes propriedades foram verificadas, dentre as quais, morfologia, proliferação, e expressão de proteínas, semelhantes a uma matriz colágena tridimensional já consagrada na literatura. / Introduction: Gingival fibroblasts play a central role in oral soft tissue regeneration. Mucograft® (PCM-3D) is a new xenogeneic substitute that has been used in periodontics in techniques such as root coverage and increasing keratinized tissue. The aim of this investigation was to verify if PCM-3D is a suitable three-dimensional matrix though its in vitro response to the culture of HGF. Methods: Human gingival fibroblasts (HGF) culture was established by the explant technique of gingival connective tissues of three healthy patients. HGF were seeded on bidimensional bovine collagen matrix (BCol-2D), three-dimensional bovine collagen matrix (BCol- 3D) and three-dimensional porcine collagen matrix (PCM-3D). HGF were grown for up to 10 days. At 3, 7 and 10 days the following parameters were assessed: HGF number, morphology and distribution by direct fluorescence; cell viability by MTT; cell proliferation and expression of proteins of the extracellular matrix non-collagenous fibronectina and cytoeskeletic - proteins actin and tubulin by indirect immunofluorescence. Quantitative data were submitted to Friedman and Kruskal- Wallis test, and the last one was followed by Tukeys test. Results: Epifluorescence revealed that at 3 days HGF grown on BCol-2D were broader, more flattened and had more cell protrusions and stress fibers in all experimental times. On the other hand, HGF seeded on BCol-3D and PCM-3D displayed a spindle-shaped, elongated, or cylindrical phenotype with fewer protrusions as well as less total cell spread area than on the 2D matrix, with some cells on PCM-3D showing stellate appearance. MTT assay showed cell viability higher in cultures grown on BCol-2D and PCM-3D than in BCol-3D (p<0,001). At 3days a greater number of cells in BCol-2D samples followed by PCM-3D and BCol-3D, respectively, was observed with statistical difference between BCol-2D and PCM-3D and between (p<0,001). At 7 days, there was a decrease in cell number grown on BCol-2D and an increase in BCol-3D and PCM-3D, where the number of cells were significantly higher in BCol-2D in relation to PCM-3D (p=0.002). At the end of the experimental period, there was an increase in total cell number in all of the experimental groups, and it was again significantly greater in BCol-2D than in PCM (p=0.005). Between 3 and 10 days, there was an increase in total cell number in ColB-3D (p<0.001), which showed higher counts within 10 days. Higher percentage of HGF in the cell cycle could be seen in BCol-2D followed by BCol-3D and PCM-3D, respectively, in all of the experimental groups. In PCM-3D there was almost no expression of Ki-67. BCol-2D showed a decrease in HGF cycling between 3 and 10 days (p=0,036). The expression of non-collagenous and cytoskeletal proteins were similar in both matrices during all the period of the study. Conclusion: PCM-3D is suitable for HGF culture, since, within the matrix, important properties were found, among them, morphology, proliferation andprotein expression, similar to those observed in a 3D collagen matrix well established in the literature.

A biodiversidade de plantas brasileiras é uma fonte muito rica de moléculas bioativas, dentro da proposta da busca por novas drogas antitumorais, avaliamos neste estudo o potencial antiproliferativo do composto 7-epi-clusianona. Foram utilizadas duas linhagens celulares derivadas de tumor de mama humana, Hs 578T e MCF-7, cultivadas em monocamada e como esferoides. O IC50 após 48 horas de tratamento das células é de 20 &mu;M para Hs 578T e 6 &mu;M para MCF-7. A análise do ciclo celular mostrou que o composto é capaz de reter as células em fase G1/G0 em ambas as linhagens em 2D, mas não em 3D. O composto é capaz de induzir as células a senescência celular, como mostrado pelo ensaio de detecção de &beta;-galactosidase. Esses dados indicam que o composto 7-epi-clusianona é uma molécula promissora, que demonstrou potencial antitumoral em células de tumor de mama. A cultura tridimensional se mostrou mais resistente ao tratamento com 7-epi-clusianona, portanto estudos mais abrangentes são necessários para melhor entendimento dos efeitos do composto sobre esse tipo de cultura. / Brazilian flora is considered one of the most diverse in the world and natural products are some of the important sources of new antitumoral compounds. The aim of this study was to evaluate the antiproliferative potential of 7-epi-clusianone. Two cell lines derived from human breast tumor were used, Hs 578T and MCF-7, cultured in monolayer and as spheroids. The IC50 after 48 hours of treatment is 20 &mu;M to Hs 578T cells and 6 &mu;M to MCF-7 cells. Cell cycle analysis showed induction of cell cycle arrest in G1/S phase in cells cultured in monolayers, but not in spheroids. The amount of cells in senescence after the treatment with 7-epi-clusianone is higher than the control group, as seen by the senescence &beta;-galactosidase staining assay. These data suggest that 7-epi-clusianone is a promising molecule against breast cancer cells. We show that 3D culture was more resistant to treatment than 2D culture, therefore more comprehensive studies are needed to better understand the effects of 7-epi-clusianone on this kind of culture.

A biodiversidade de plantas brasileiras é uma fonte muito rica de moléculas bioativas, dentro da proposta da busca por novas drogas antitumorais, avaliamos neste estudo o potencial antiproliferativo do composto 7-epi-clusianona. Foram utilizadas duas linhagens celulares derivadas de tumor de mama humana, Hs 578T e MCF-7, cultivadas em monocamada e como esferoides. O IC50 após 48 horas de tratamento das células é de 20 &mu;M para Hs 578T e 6 &mu;M para MCF-7. A análise do ciclo celular mostrou que o composto é capaz de reter as células em fase G1/G0 em ambas as linhagens em 2D, mas não em 3D. O composto é capaz de induzir as células a senescência celular, como mostrado pelo ensaio de detecção de &beta;-galactosidase. Esses dados indicam que o composto 7-epi-clusianona é uma molécula promissora, que demonstrou potencial antitumoral em células de tumor de mama. A cultura tridimensional se mostrou mais resistente ao tratamento com 7-epi-clusianona, portanto estudos mais abrangentes são necessários para melhor entendimento dos efeitos do composto sobre esse tipo de cultura. / Brazilian flora is considered one of the most diverse in the world and natural products are some of the important sources of new antitumoral compounds. The aim of this study was to evaluate the antiproliferative potential of 7-epi-clusianone. Two cell lines derived from human breast tumor were used, Hs 578T and MCF-7, cultured in monolayer and as spheroids. The IC50 after 48 hours of treatment is 20 &mu;M to Hs 578T cells and 6 &mu;M to MCF-7 cells. Cell cycle analysis showed induction of cell cycle arrest in G1/S phase in cells cultured in monolayers, but not in spheroids. The amount of cells in senescence after the treatment with 7-epi-clusianone is higher than the control group, as seen by the senescence &beta;-galactosidase staining assay. These data suggest that 7-epi-clusianone is a promising molecule against breast cancer cells. We show that 3D culture was more resistant to treatment than 2D culture, therefore more comprehensive studies are needed to better understand the effects of 7-epi-clusianone on this kind of culture.