O objetivo do presente trabalho foi investigar alterações na composição de ácidos graxos durante a diferenciação de células-tronco musculares (CTmusc) e seu possível envolvimento na miogênese. Aumento no conteúdo de ácido oléico foi observado. Quando as CTmusc foram tratadas com esse ácido graxo, a miogênese foi acelerada através da estimulação da via de sinalização da beta-catenina. Ainda nas CTmusc, o ácido oléico inibiu a sinalização do Notch e a capacidade proliferativa. Nenhum efeito do tratamento com ácido oléico foi observado na capacidade proliferativa de células-tronco mesenquimais. O transplante de CTmusc e células-tronco mesenquimais aceleram a regeneração e recuperação da função no músculo esquelético lacerado. O pré-tratamento com ácido oléico reduziu a ativação, proliferação e enxerto de CTmusc no músculo esquelético lesionado do hospedeiro e não teve efeito sobre o enxerto de células-tronco mesenquimais. Dessa maneira, o ácido oléico tem efeito modulador no efeito da terapia celular no músculo esquelético lesionado. / The purpose of the present study was to investigate alterations on fatty acid (FA) composition and a possible involvement of FA on muscle stem cell function. Na increase in content of oleic acid was observed when muscle stem cell (muscSC) differentiated to myotube. The treatment with oleic acid accelerated myogenesis through stimulation of beta-catenin signaling pathway. Notch signaling pathway was inhibited by oleic acid reducing the proliferative capacity of muscSC. No effects were observed in mesenchymal stem cells. Transplantation of both muscSC and mesenchymal stem cells accelerates muscle regeneration and recovery of function. The pre-treatment with oleic acid decreased activation, proliferation, differentiation and engrafment of muscSC in host injured muscle. Thus, oleic acid has modulatory effect on cellular therapy in injured skeletal muscle.

Materiais vítreos e vitrocerâmicos bioativos podem ser usados particulados ou como scaffolds em diferentes tratamentos de defeitos ósseos. Tratamentos térmicos que possibilitam o desenvolvimento de scaffolds a partir de composições de vidros bioativos introduzem fases cristalinas em sua estrutura amorfa com potencial impacto na bioatividade e biocompatibilidade do material. O objetivo do presente estudo foi avaliar, qualitativa e quantitativamente, o desenvolvimento do fenótipo osteogênico de culturas de células osteoblásticas sobre substratos vítreos e vitrocerâmicos bioativos. Células MC3T3-E1 foram cultivadas em condições osteogênicas por períodos de até 21 dias sobre superfícies de Bioglass® 45S5, de duas preparações de vitrocerâmica bioativa e altamente cristalina, Biosilicato® e Biosilicato® para scaffold, e de borosilicato (vidro bioinerte). Foram avaliados, nos períodos de 7, 12 e 21 dias, morfologia celular, formação de matriz mineralizada e expressão de genes relacionados à osteogênese. Os resultados mostraram confluência das culturas sobre as superfícies de vidros e vitrocerâmicas, com progressiva formação de multicamadas celulares. A quantificação de vermelho de Alizarina revelou aumento de mineralização para culturas sobre materiais bioativos, com os maiores valores para Biosilicato® para scaffold. Expressão diferencial de genes foi observada nos 3 períodos de culturas sobre os materiais vítreo e vitrocerâmicos bioativos em comparação ao vidro bioinerte e sobre as vitrocerâmicas em comparação ao vidro bioativo. Os resultados permitem concluir que modificações em aspectos químicos de materiais vítreos e vitrocerâmicos, com efeitos sobre sua bioatividade, resultam em alteração do potencial osteogênico e do perfil de expressão gênica de células osteoblásticas in vitro. A maior atividade osteogênica sobre o Biosilicato® para scaffold permite considerar esse material um potencial candidato para aplicações em defeitos ósseos. / Bioactive glasses and glass-ceramics have been used as bone substitutes in either particulate or scaffold forms. Various thermal treatments that allow the development of scaffolds from bioactive glasses may create varied proportions of new crystalline phases in the amorphous phase with a potential impact on the bioactivity and biocompatibility of the material. The aim of the present in vitro study was to qualitatively and quantitatively evaluate the development of the osteogenic phenotype in osteoblastic cell cultures grown on bioactive glass and glass-ceramic surfaces. MC3T3-E1 cells, subclone 14, were cultured under an osteogenic condition for periods of up to 21 days on the following disc surfaces: Bioglass® 45S5 (bioactive glass), Biosilicate® (bioactive glass-ceramic), Biosilicate® as the material for scaffold preparation (Bio-sc, bioactive glass-ceramic), and borosilicate (bioinert glass). At days 7, 12, and 21 post-plating, cell morphology, mineralized matrix formation and the expression profile of genes associated with osteogenesis were evaluated. Epifluorescence of actin cytoskeleton and DAPI DNA stain revealed confluent cell cultures at day 7 for all groups, with progressive cell multilayering formation. The quantitative analysis of Alizarin red-stained cultures at day 21 revealed significantly enhanced mineralization in cultures grown on bioactive materials compared with the ones on borosilicate and the highest absorbance intensities for the Bio-sc group. Differential gene expression profiles were detected at the three time points evaluated in cultures grown on the bioactive materials in comparison with borosilicate, and on the glass-ceramics in comparison with Bioglass® 45S5. From the results presented, it can be concluded that changes in chemical characteristics of glass and glass-ceramic that may have an impact on their bioactivity index can affect the osteogenic potential and the gene expression profile of osteoblastic cells in vitro. The highest osteogenic activity on Bio-sc renders this material a good candidate for bone defect applications.

O carcinoma epidermoide é a neoplasia maligna mais comum em boca e está entre as principais causas de morbidade e mortalidade em todo o mundo, devido a seu comportamento agressivo, evoluindo à metástase loco regional e a distância. O microambiente tumoral contém numerosos tipos celulares e muita atenção tem sido dada na literatura científica sobre a participação das células inflamatórias no desenvolvimento e progressão do câncer, pois as células neoplásicas são capazes de subverter a resposta imune. Os linfócitos T são o componente central na imunidade antitumoral, através da produção de citocinas por células e morte celular. Pouco se sabe sobre como substratos derivados de células neoplásicas influenciam as células no microambiente tumoral. Assim, o presente estudo propôs analisar a influência do meio condicionado derivado de células de carcinoma epidermoide de língua (SCC4 e MC SCC9) sobre linfoblastos (CEM) e células mononucleares do sangue periférico (PBMC-A e PBMC-B) para compreender melhor seu papel na imunidade anti-tumoral, imunoedição e evasão imune. Após estimulação com meio condicionado, os linfoblastos e as PBMCs foram submetidas ao ensaio de viabilidade celular, de citometria de fluxo e RT-qPCR para analisar a expressão de genes de apoptose e citocinas. O meio condicionado também foi coletado e avaliado por ELISA para verificar as citocinas secretadas pelas SCCs, bem como pela CEM e PBMC. Ambos meios condicionados foram capazes de reduzir a viabilidade da CEM e das PBMCs. A expressão de BCL2 e BAK não foi afetada na CEM, enquanto que MC SCC4 aumentou a expressão de BAK na PBMC-B. Os MCs das SCCs apresentaram expressão reduzida de IL-1?, IL-10 e INF-?. A IL-6 e IL-8 são expressas em níveis um pouco maiores pela SCC4 e superexpressas pela SCC9. A linhagem CEM não apresentou expressão de RNAm de IL-6, enquanto que a PBMC-B apresentou redução da expressão de IL-6 quando cultivada com ambos meios, sendo significativa com o meio MC SCC9. A expressão de RNAm de IL-8 reduziu na CEM e aumentou na PBMC-B com ambos os meios. A diferenciação para células CD4+ aumentou com ambos os MCs nas duas linhagens, reduzindo células CD34+. O MC SCC4 não alterou o número de linfócitos T CD4+/FOXP3+ da CEM e PBMC-B. O MC SCC9 induziu aumento da população CD4+/CD8+ na PBMC-B e amos os MCs induziram aumento da população CD8+/FOXP3+ da PBMC-B. Os resultados sugerem que os produtos derivados de carcinoma epidermoide de língua podem variar nas linhagens celulares, reduzindo a viabilidade, alterando a expressão de citocinas e aumentando as células CD4+ nas duas linhagens e aumentando o perfil CD8+/FOXP3+ e CD4+/CD8+ nas PBMCs. / Squamous cell carcinoma is the most common malignant neoplasm of the oral cavity, featuring as one of the main causes of morbidity and mortality due to its aggressive behavior, locoregional and distant metastases. Attention has been given to the tumor microenvironment and the role of the inflammatory cells may develop in the progression of cancer, because neoplastic cells are capable of subverting the immune response. T cells play is a central actor in the antitumor immunity because of their cytokine production by living and dying cells. Little is known about how the products derived from neoplastic cells interact with the cells in the tumor microenvironment. Therefore, the present study aimed to analyze the influence of a conditioned medium (CM) derived from tongue squamous carcinoma cells (SCC4 and SCC9) on lymphoblasts (CEM) and peripheral blood mononuclear cells (PBMC-A e PBMC-B), in order to better understand its role in the antitumor immunity, immunoediting and immune evasion. Lymphoblast and PBMCs were stimulated by the conditioned medium and then submitted to a cell viability assay, flow cytometry and RT-qPCR in order to analyze the expression of apoptotic and cytokine-related genes. To verify which cytokines were secreted by SCCs as well as by CEM and PBMCs, the conditioned medium was also collected and evaluated by ELISA. Both types of conditioned medium reduced CEM and PBMC viability. For CEM, BCL2 and BAK expression remained unaffected, wherea s for PBMC-B there was an increase in the expression of BAK using the CM-SCC4. CMs showed reduced expression of IL-1?, IL-10 and INF-?. IL-6 and IL-8 are expressed a bit higher levels by SCC4 and high expressed by SCC9.CEM showed no IL-6 mRNA expression. PBMC-B reduced the expression of IL-6 when cultivated with both types of CM, with a significant reduction with the CM- SCC9. For both types of medium, IL-8 mRNA was reduced in CEM and increased in PBMC-B. The differentiation towards CD4+ cells was increased with both MCs in the two cell lines. CM-SCC4 did not altered the number of CD4+/FOXP3 cells of CEM and PBMC-B. CM-SCC9 increased the population of CD4+/CD8+ cells of PBMC-B and both types of CM increased the population of CD8+/FOXP3+ of PBMC-B. Collectively, our results suggest that the products derived from tongue squamous cell carcinoma may vary between the cell lines and reduce the viability, change cytokine expression and increase CD4+ cells and also increase the population of CD8+/FOXP3+ and CD4+/CD8+ in PBMCs.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do condicionamento de superfície de uma vitrocerâmica 100% cristalina e altamente bioativa (Biosilicato®) e de seus produtos de dissolução iônica sobre diferentes parâmetros do desenvolvimento do fenótipo osteogênico in vitro. Previamente ao plaqueamento de células osteogênicas de calvárias de ratos, discos de Biosilicato® foram condicionados, por 3 dias, em meio de cultura suplementado, com ou sem soro fetal bovino a 10%. Células osteogênicas expostas aos produtos de dissolução iônica do Biosilicato® foram também cultivadas sobre lamínulas de vidro bioinerte. Discos de Biosilicato e lamínulas de vidro foram utilizados como controles. Os resultados mostraram que o tratamento de superfície de Biosilicato® aumenta expressivamente a concentração de silício e cálcio no meio de cultura. Em 1, 3 e 7 dias, foram determinados os maiores valores de viabilidade celular em superfícies de Biosilicato® condicionado, enquanto que entre os grupos de lamínulas de vidro, observou-se menor viabilidade em culturas expostas aos produtos de dissolução iônica do Biosilicato®. Em 3 dias, células sobre todas as superfícies de Biosilicato® apresentavam-se menos espraiadas quando comparadas àquelas sobre lamínulas de vidro; neste período, a topografia das superfícies dos grupos de Biosilicato® caracterizava-se por rede de cavidades na submicro e nanoescala, enquanto que a lamínula apresentava superfície plana. Alterações no padrão de marcação das proteínas citoesqueléticas actina, vimentina, tubulina e vinculina, da subunidade de integrina α5 e da fibronectina eram observadas apenas em células crescidas sobre as superfícies de Biosilicato®. Ao final da fase proliferativa (7 dias), foram observados maiores níveis relativos de expressão de RNA mensageiro para Runx2, sialoproteína óssea (BSP) e fosfatase alcalina (ALP) em culturas crescidas sobre superfícies condicionadas de Biosilicato®; a exposição aos produtos de dissolução iônica aumentou a expressão de Runx2 e ALP nos grupos de lamínula de vidro. Em 14 dias, culturas sobre Biosilicato® condicionado em meio de cultura com soro exibiam áreas mais extensas de mineralização. Os resultados deste estudo mostraram que o condicionamento de superfícies de Biosilicato® previamente ao plaqueamento celular favorece aspectos da interação célula-substrato, promovendo maior viabilidade celular e aumentando e/ou acelerando o desenvolvimento do fenótipo osteogênico in vitro. A exposição aos produtos de dissolução iônica do Biosilicato® inibe a progressão de culturas osteogênicas sobre lamínulas de vidro bioinerte, apesar de aumentar a expressão de marcadores osteoblásticos. / The aim of the present study was to evaluate the effect of surface conditioning of a highly bioactive, fully crystalline glass-ceramic in the Na2O-CaO-SiO2-P2O5 system (Biosilicate®) and of its ionic dissolution products on key parameters of the development of the osteogenic phenotype in vitro. Rat calvaria-derived osteogenic cells were plated on Biosilicate® discs that were pre-conditioned either with supplemented culture medium or serum-free medium for 3 days. In addition, osteogenic cells grown on bioinert glass coverslips were exposed to the ionic dissolution products of the Biosilicate®. The results showed that the supplemented culture medium used for the Biosilicate® surface conditioning exhibited a high concentration silicium and calcium. At 1, 3, and 7 days, cell viability was significantly higher for the conditioned Biosilicate® sufaces, whereas reduced cell viability was observed for cultures grown on glass coverslips and exposed to the ionic dissolution products of Biosilicate®. At day 3, cells grown on Biosilicate® groups were less spread compared with those on glass coverslips. At the same time point, whereas the surface topography of glass coverslips was smooth, Biosilicate® discs exhibited a network of submicron and nanoscale pits. Changes in the labeling pattern of the cytoskeleton proteins actin, vimentin, tubulin and vinculin, and of α5 integrin and fibronectin were only observed for cells grown on Biosilicate® surfaces. At the end of the proliferative phase (day 7), expression levels of Runx2, alkaline phosphatase (ALP) and bone sialoprotein (BSP) mRNAs were significantly higher for cultures grown on conditioned Biosilicate® surfaces; the exposure of cells to the ionic dissolution products increased Runx2 and ALP mRNA levels. At day 14, significantly more extensive areas of matrix mineralization were detected for cultures grown on Biosilicate® discs that were pre-conditioned with supplemented culture medium. The results showed that the conditioning of Biosilicate® surfaces with culture medium prior to cell plating supports key aspects of cell-substrate interactions, increasing and/or accelerating expression of the osteoblastic cell phenotype. Furthermore, the exposure of cells to the ionic dissolution products of Biosilicate® inhibits the progression of osteogenic cell cultures on bioinert glass coverslips, despite its positive effect on expression of osteoblastic markers.

O uso de células-tronco mesenquimais (CTMs) na medicina regenerativa, principalmente quando associado ao sistema nervoso, requer alternativas em relação à via de aplicação. A associação da terapia celular com a nanotecnologia para uso em neurociências, desenvolvida nesse trabalho, é uma abordagem inovadora no Brasil. Dessa forma, as matrizes de nanofibras, produzidas pela técnica de electrospinning (ES), funcionam como suportes para a proliferação e diferenciação celular proporcionando uma alternativa para a reconstituição do tecido lesado. O processo de regeneração do tecido neural pode ser aperfeiçoado com a liberação controlada de fatores neurotróficos, através do uso dessas matrizes. Entre esses fatores, encontra-se o NGF (Nerve Growth Factor – fator de crescimento neural), o qual exerce um papel central no desenvolvimento, manutenção e sobrevivência dos neurônios. Além disso, características de superfície das matrizes, como o alinhamento de nanofibras, podem estimular a diferencição neural. O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver matrizes de nanofibras alinhadas e não alinhadas com e sem o NGF incorporado, através da técnica ES de emulsão. Além disso, objetivou-se avaliar o comportamento celular, bem como a capacidade de diferenciação neural das CTMs, sobre as estruturas tridimensionais desenvolvidas. As CTMs foram extraídas da polpa de dentes decíduos esfoliados humanos. Quatro grupos de scaffolds foram desenvolvidos, caracterizados e avaliados: scaffolds com fibras randomizadas e com fibras alinhadas, sendo cada tipo com e sem o NGF incorporado. As análises físico-químicas realizadas foram morfologia, diâmetro das fibras e degradabilidade do biomaterial. Os parâmetros biológicos avaliados foram morfologia, adesão, viabilidade e proliferação celular, bem como a citotoxicidade frente ao biomaterial. A diferenciação neural foi quantificada através da expressão dos genes neurais nestina, β- III tubulina e NSE (enolase específica para neurônios). As matrizes de nanofibras produzidas mostraram-se satisfatórias para o cultivo de CTMs, mimetizando a estrutura física da matriz extracelular (MEC). Além disso, a técnica utilizada permitiu a obtenção de estruturas com nanofibras alinhadas e randomizadas. As CTMs cultivadas nas matrizes foram capazes de aderir e proliferar com vantagens para adesão nas matrizes alinhadas contendo o NGF, em relação às matrizes alinhadas controle. As estruturas produzidas não apresentaram características tóxicas permitindo que as CTMs mantivessem a viabilidade ao longo do tempo. A avaliação da diferenciação neural das CTMs indicou que todos os grupos de matrizes foram capazes de promover o aumento da expressão de genes neurais. Tal capacidade foi observada tanto para CTMs cultivadas sobre as matrizes com o meio controle quanto com o meio de indução neural. Esses achados mostram a possível influência das características químicas e topográficas providas pelos substratos produzidos. As características da matriz artificial permitem que as CTMs respondam adequadamente ao microambiente e expressem genes neurais, podendo auxiliar na regeneração tecidual quando aplicada em lesões do sistema nervoso. / The use of mesenchymal stem cells (MSCs) in regenerative medicine, particularly when associated with the nervous system, requires alternatives with respect to cell application methods. The association of cellular therapy with nanotechnology for use in neuroscience, developed with this work, is an innovative approach in Brazil. Scaffolds produced by electrospinning (ES) technique act as supports for cell proliferation and differentiation, providing an alternative to reconstitute the damaged tissue. The process of neural tissue regeneration can be improved through the controlled release of neurotrophic factors from the scaffolds. Among these factors, NGF (Nerve Growth Factor) plays a central role in the development, maintenance and survival of neurons. Furthermore, surface characteristics of nanofibers, such as alignment, can stimulate neural differentiation. The main objective of this study was to develop aligned nanofiber scaffolds and random nanofiber scaffolds with and without NGF incorporated through emulsion ES. In addition it was aimed to characterize the physico-chemical properties of the scaffolds, related to the extracellular matrix (ECM) and evaluate the cell behavior, as well as the neural differentiation on these three-dimensional devices. The MSCs were extracted from the dental pulp of human exfoliated deciduous teeth. Four groups of scaffolds were developed, characterized and evaluated: scaffolds with randomized fibers and with aligned fibers, each type with and without NGF incorporated. The physico-chemical analyzes performed were morphology, fiber diameter and degradability of the biomaterial. The biological parameters evaluated were cell morphology, adhesion, proliferation and viability, as well as cytotoxicity by the biomaterial. The neural differentiation was quantified by measuring gene expression for the neural genes nestin, β-III tubulin and NSE (neuron-specific enolase). The scaffolds produced demonstrated a satisfactory environment for MSC growth, mimicking the ECM physical structure. Furthermore, the technique allowed for the production of scaffolds with aligned and with randomized nanofibers. MSCs cultured on scaffolds were able to adhere and proliferate, with better adhesion performance on aligned nanofiber scaffolds with NGF incorporated, when compared to aligned nanofiber scaffolds control. The devices produced showed nontoxic characteristics permitting MSCs to maintain their viability over time. The evaluation of MSC neural differentiation indicated that all groups of scaffolds were able to upregulate neural genes expression. Such ability was observed for both MSCs cultured on scaffolds with control medium as on scaffolds under neural induction medium. These features provided by this artificial ECM permit proper MSC response to microenvironment, leading to neuronal genes expression, which could improve tissue regeneration when applied to nerve lesions.

A stanniocalcina-1 (STC1) é uma glicoproteína caracterizada como um fator endócrino com ação anti-hipercalcêmica/hipocalcêmica originalmente descoberta em peixes. Em mamíferos, esse hormônio está expresso em praticamente todos os tecidos, regula diversas funções biológicas e atua como um fator autócrino/ parácrino. Diversas evidências demonstram o envolvimento da STC1 no desenvolvimento ósseo. Durante a embriogênese, a STC1 é expressa nos primeiros estágios de condensação mesenquimal e, posteriormente, se mantém restrita a preosteoblastos e osteoblastos maduros. Além disso, a STC1 estimula a mineralização óssea através do aumento da expressão de transportadores de fosfato e da osteopontina, uma sialoglicoproteína que atua na mineralização óssea. Células-tronco adultas simbolizam atualmente a fonte mais acessível de células progenitoras utilizadas em terapias celulares e engenharia de tecidos. O tecido adiposo contém uma população de células biológica e clinicamente interessantes denominada células tronco adiposo derivadas (CTADs). Atualmente as CTADs são a melhor fonte de células tronco adultas podendo ser obtidas através de procedimentos minimamente invasivos. Um grande número de estudos têm demonstrado o potencial osteogênico dessas células, no entanto, ainda é um desafio a compreensão dos mecanismos envolvidos na diferenciação osteogênica a partir das CTADs. Neste estudo, foi demonstrado que sete dias de indução osteogênica das CTADs na presença de 50 ng/mL de STC1 aumentaram significativamente a expressão gênica e proteica dos marcadores osteogênicos: fosfatase alcalina (FA), runt related gene 2 (RUNX2) e osteopontina (OPN) O aumento na atividade da enzima FAS foi relacionado diretamente com a maior expressão gênica e proteica. Além disso, a STC1 modula a via de sinalização pAKt/pGSK3-β/βcatenina em preosteoblastos de 7 dias sugerindo que seus efeitos sobre a osteogênese sejam mediados por essa via de sinalização. O peptídeo neuroendócrino CGRP (peptídeo relacionado ao gene da calcitonina) possui similaridades com STC1 e desempenha um importante papel nas fases iniciais da diferenciação dos osteoblastos. O CGRP ativa o receptor CALCRL, formando um dímero com a proteína transmembrana acessória RAMP1. Para elucidar o envolvimento da STC1 nas vias de sinalização relacionadas a receptores de calcitonina foi investigado o efeito desse hormônio na modulação 8 do receptor do CGRP e receptor de calcitonina (CTR) em CTADs diferenciadas para preosteoblastos e células Hek 293 superexpressoras de CALCRL/RAMP1 e CTR. A STC1 não alterou a expressão dos genes CALCRL e ramp1 durante a osteoblastogênese mas provocou alterações na distribuição espacial do complexo CALCRL/RAMP1 na membrana plasmática de preosteoblastos, induzindo a formação de clusters Além do efeito sobre a sinalização do CGRP a STC1 demonstrou inibir a sinalização da calcitonina diminuindo a produção de cAMP em células transfectadas com CTR. A STC1 não alterou os níveis intracelulares de cálcio e ATP. Esses resultados indicam que, embora não atue diretamente via os receptores CALCRL/RAMP1 e CTR, a STC1 modula a sinalização dos peptídeos CGRP e CT. Estudos mais detalhados sobre os efeitos da STC1 nas diferentes vias de sinalização são necessários para desvendar completamente os mecanismos de diferenciação osteogênicos das CTADs estimuladas por esse hormônio. / The stanniocalcin-1 (STC1) is a glycoprotein characterized as an endocrine factor with anti-hypercalcemic / hypocalcemic action, originally identified in fish. The hormone in mammals is expressed in virtually all tissues and regulates diverse biological functions, acting as an autocrine / paracrine factor. Many evidences demonstrate that STC1 is able to regulate bone development. During embryogenesis the STC1 is expressed in early stages of mesenchymal condensation and thereafter remains restricted to preosteoblast and mature osteoblast. Furthermore, STC1 stimulates bone mineralization by increasing the phosphate transporter expression and osteopontin, a sialoglycoprotein involved in bone mineralization. Adult stem cells currently symbolize the most accessible source of stem cells used in cell therapy and tissue engineering. Adipose tissue contains a population of biological cells clinically interesting called adipose derived stem cells (ASC). Currently, the ASCs are the best source of adult stem cells and can be harvested using minimally invasive procedures. A large number of studies had shown osteogenic potential of these cells, however, it is still a challenge to understand the mechanisms involved in osteogenic differentiation from ASCs This study demonstrated that 7-day preosteoblast in the presence of 50 ng / ml STC1 significantly increased gene and protein expression of osteogenic markers: alkaline phosphatase (ALP), runt related gene 2 (RUNX2), and osteopontin (OPN ). Also, there was an increase in the enzymatic activity of the ALP, possibly related to both gene and protein expression. Furthermore, STC1 modulates pAkt / pGSK3-β / βcatenina signaling in 7-day preosteoblast, suggesting that the STC1 effects on the osteogenesis is mediated by this pathway. The neuroendocrine peptide CGRP (calcitonin gene related peptide) has similarities to STC1 and plays an important role in the early stages of osteoblast differentiation. The active CGRP receptor form a dimer with the receptor activity-modifying protein 1 (RAMP1). To elucidate the involvement of STC1 in signaling pathways related to calcitonin receptors, it was investigated the STC1 effect on peptide receptor modulating the calcitonin gene related peptide (CGRP) and the calcitonin receptor (CTR) in 7-day preosteoblast, and in Hek 293 cells transfected with CALCRL / RAMP1 and CTR The STC1 did not change the expression of genes CALCRL and ramp1 during osteoblastogenesis but modified the plasma membrane spatial distribution of 10 CALCRL/RAMP1 in preosteoblast. Besides the effect on CGRP signaling, STC1 inhibited the calcitonin signaling by decreasing cAMP production in cells transfected with CTR. The STC1 did not alter intracellular calcium levels and ATP. These results indicated that STC1 does not act on the same receptors for calcitonin and CGRP, but modulates the action of these peptides. Studies on the effects of STC1 in different signaling pathways are necessary for understanding the mechanisms underlying the STC1 ability in enhancing osteoblastogenesis from hASCs.

Introdução: O fígado é um órgão chave na manutenção da homeostasia corpórea e o transplante hepático ainda continua sendo o padrão-ouro no tratamento da insuficiência hepática aguda. A falta de doadores tem favorecido o desenvolvimento da terapia celular. Células derivadas de medula óssea podem se diferenciar em células tipo-hepatócitos em menos de 24 horas e a comunicação através de vesículas extracelulares (VEs) é um dos mecanismos propostos para explicar essa capacidade. Muitos estudos têm demonstrado que as células-tronco mesenquimais (CTMs) da medula tem alta plasticidade para se diferenciar em hepatócitos, mas os protocolos normalmente utilizados levam entre 7 e 28 dias. Objetivo: Analisar a capacidade de diferenciação das CTMs da medula em se tornar uma célula tipo-hepatócito através do mecanismo de comunicação celular por VEs em cultura (6 e 24 horas). Materiais e métodos: Para avaliar o efeito de hepatócitos primários isolados de ratos saudáveis e lesados com CCl4 na diferenciação das CTMs foi utilizado um sistema de co-cultivo com insertos que não permitem o contato entre as células colocando as CTMs na câmera superior e os hepatócitos na câmera inferior do sistema. Meio condicionado de hepatócitos com lesão foi utilizado para avaliar a capacidade das CTMs de capturar VEs e se diferenciar em célula-tipo hepatócito. Os marcadores de célula tipo-hepatócito avaliados foram expressão gênica (alfa fetoproteina, albumina e citoqueratina-18), armazenamento de glicogênio e liberação de ureia. Para rastrear VEs, hepatócitos de ratos lesados foram marcados com PKH-26. As VEs foram obtidas por ultracentrifugação do sobrenadante e analisadas por citometria de fluxo. Hepatócitos e CTMs também foram analisados por citometria de fluxo na busca de marcação positiva. Resultados: CTMs co-cultivadas durante 6 e 24 horas com hepatócitos não apresentaram expressão de genes hepáticos, mesmo quando expostas a um ambiente de lesão. Os ensaios funcionais confirmaram a falta de sinais de diferenciação, sendo que não foi observado armazenamento de glicogênio nem liberação de ureia nas CTMs. Um achado interessante foi que ao analisar o sobrenadante da câmera superior do sistema de co-cultivo, não foram achadas VEs marcadas com PKH-26 nem CTMs com rastros do marcador. Por outro lado, os experimentos utilizando meio condicionado mostraram que as CTMs têm capacidade de capturar VEs. A citometria de fluxo mostrou que às 6 horas e 24 horas respetivamente 2,28% e 3,97% das CTMs eram positivas para o marcador PKH-26. Quando analisadas no microscópio de fluorescência, foram vistos pontos vermelhos nas CTMs alguns dos quais parecem carregar a proteína albumina. Porém a expressão gênica e analise de ureia não se adequaram a um perfil de célula tipo-hepatócito. Conclusões: O sistema de co-cultivo não foi adequado para permitir a transferência e comunicação através de VEs entre hepatócitos e CTMs sendo que as VEs não conseguem atingir a câmara superior. Os experimentos com meio condicionado sugerem que as CTMs têm capacidade de capturar VEs derivadas de hepatócitos, porém a captação não conduz ao desenvolvimento de um perfil de célula tipo-hepatócito em 6 e 24 horas. São necessários mais estudos para esclarecer a dinâmica de transferência das VEs e suas consequências em longo prazo. / Introduction: Liver is a key organ for corporeal homeostasis maintenance and whole organ replacement still remains the gold standard procedure to treat acute liver failure. Shortage of liver donor has promoted the increase on cell-therapy research. Bone marrow (BM) derived cell have shown potential for differentiation into hepatocyte-like cells in a short time and extracellular vesicles communication (EVs) is one of the proposed mechanisms. Plasticity of bone marrow mesenchymal stem cells (BM-MSCs) is extensively supported by scientific literature but protocols applied to differentiation usually take from 7 to 28 days. Objective: To analyze in vitro differentiation potential of BM-MSCs into hepatocyte-like cells through EVs transfer mechanism in 6 and 24 hours. Materials and Methods: Co-culture system with cell-impermeable inserts and conditioned medium experiments were used to explore the effects of healthy and CCl4-injured hepatocytes, over BM-MSCs differentiation. Assessment of hepatocyte-like cell profile on BM-MSCs was revealed by gene expression (alpha fetoprotein, albumin and cytokeratin-18), glycogen storage and urea release. Hepatocytes from CCl4-injured rats were labeled by PKH-26 to track EVs. Ultracentrifugation was used to isolate EVs from supernatant medium of the two chamber of the co-culture system. PKH-26 positive EVs and PKH-26 positive cells were revealed by flow cytometry analysis and fluorescent microscopy. BM-MSCs cultured with conditioned medium were stained with ALB-FITC antibody. Results: Co-cultured BM-MSCs for 6 and 24 hours, showed no expression of hepatocyte-like genes, even after exposure to damaged microenvironment. Functional assays confirm the lack of differentiation signs there were no glycogen storage or urea release. Interestingly, EVs traffic analysis revealed no PKH-26 positive EVs at the upper chamber of co-culture system and no positive BM-MSCs were found either. On the other hand, conditioned medium experiment showed that BM-MSCs could uptake EVs. Flow cytometry analysis showed positive PKH-26 BM-MSCs at 6 (2.28%) and 24 (3.97%) hours. Flourescence microscopy revealed red points into BM-MSCs and immunofluorescence suggest that some EVs contain albumin. Gene expression and urea assay of BM-MSCs were not in accordance with a hepatocyte-like profile. Conclusions: Co-culture system, by using cell-impermeable membrane, was not adequate to promote EVs transfer between hepatocyte and BM-MSCs since EVs do not pass from the lower to the upper chamber. Conditioned medium experiments can suggest that BM-MSCs could uptake hepatocyte-derived EVs but this not drive to a hepatocyte-like profile in a short period of time. More studies will be necessary to clarify the dynamic of EVs transfer and their long time effects.

Em invertebrados, os genes Scratch (Scrt) codificam fatores de transcrição que promovem a neurogênese durante o desenvolvimento. A função de Scrt em vertebrados é desconhecida, mas em camundongos Scrt1 e Scrt2 são especificamente expressos em neurônios pós-mitóticos no embrião e no sistema nervoso central adulto. Neste trabalho, nós clonamos a sequência codificante de Scrt2 de galinha (cScrt2) e caracterizamos seu padrão de expressão no embrião por PCR quantitativo e hibridação in situ. A sequência codificante completa foi clonada no vetor de expressão pMES-GFP e o produto previsto da tradução é uma proteína com 276 aminoácidos. A sequência de aminoácidos compartilha identidades de 70% com Scrt2 de rato e 58% com Scrt de zebrafish. Transcritos cScrt2 são detectados primeiramente na periferia do tubo neural do rombencéfalo em HH 15 e da medula espinhal em HH 17, coincidindo com os locais onde alguns dos primeiros neurônios se diferenciam durante a embriogênese. Entre HH 19-23, a expressão no domínio motor da medula espinhal se concentra progressivamente na interface entre as zonas ventricular e do manto. Além disso, a expressão de cScrt2 também é observada nos gânglios da raíz dorsal a partir de HH 22-23, principalmente no domínio dorsomedial. O campo de expressão de cScrt2 no tubo neural é complementar aos de Notch1, que é expresso em células-tronco neurais, e SCG10, marcador de neurônios diferenciados. Nossos resultados sugerem que durante a embriogênese da medula espinhal cScrt2 é especificamente expresso em neurônios pós-mitóticos indiferenciados. A construção pMES-GFP(cScrt2) possibilita futuras análises funcionais diretas por interferência gênica no embrião de galinha, que serão de grande valor para um melhor entendimento da função dos genes Scrt em vertebrados. / In invertebrates, the Scratch (Scrt) genes encode transcription factors that promote neurogenesis during development. The Scrt function in vertebrates is unknown, but in mice Scrt1 and Scrt2 are specifically expressed in post-mitotic neurons in the embryo and in the adult central nervous system. In this work, we have cloned the coding sequence of chicken Scrt2 (cScrt2) and characterized its expression pattern in the embryo with quantitative PCR and in situ hybridization. The complete coding sequence was cloned in the expression vector pMES-GFP and the predicted translation product is a 276-aminoacids protein. The aminoacid sequence shares identities of 70% with rat Scrt2 and 58% with zebrafish Scrt. cScrt2 transcripts are firstly detected in the periphery of the neural tube in the hindbrain by HH 15 and in the spinal cord by HH 17, coinciding with the places where some of the first neurons differentiate during embryogenesis. Between HH 19-23, the expression in the motor domain of the spinal cord is progressively concentrated in the interface between the ventricular and mantle zones. Furthermore, cScrt2 expression is also observed in the dorsal root ganglia after HH22-23, particularly in the dorsomedial domain. The expression pattern of cScrt2 in the neural tube is complementary to that of Notch1, which is expressed in neural stem cells, and SCG10, a marker for differentiated neurons. Our results suggest that during embryogenesis cScrt2 is specifically expressed in post-mitotic undifferentiated neurons. The construction pMES-GFP(cScrt2) makes possible future direct functional analysis by genetic interference in the chick embryo, which will be of great value for better understanding the Scrt genes function in vertebrates.

Os genes homeobox são responsáveis por codificar proteínas nucleares que agem como fatores de transcrição durante o desenvolvimento embrionário, regulando proliferação e diferenciação celular. A expressão alterada do gene homeobox PROX1 já foi identificado em diferentes neoplasias, incluindo mama, esôfago, fígado, sistema biliar, linfomas e cavidade bucal. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da superexpressão do gene PROX1 em linhagem celular derivada de carcinoma epidermóide bucal nos mecanismos de proliferação e diferenciação celular, apoptose e perfil global de expressão gênica. Após a superexpressão deste gene na linhagem celular SCC-9, foi realizada a análise de proliferação por meio dos ensaios de curva de proliferação celular, citometria de fluxo, índice de incorporação de BrdU ao DNA e expressão de Ki67. A diferenciação celular foi verificada por meio de reações imunocitoquímicas para as citoqueratinas 1, 10, 13, 14, 16, 18 e 19 e a apoptose foi avaliada por meio de células positivas para anexina-V e iodeto de propídeo. O ensaio de microarray foi realizado para avaliação do perfil global de expressão gênica na linhagem celular SCC9 com superexpressão do gene PROX1. Observou-se que a superexpressão do gene PROX1 promove redução da proliferação celular, bem como reduz a expressão das citoqueratinas 1, 13, 18 e 19. Não houve alteração na taxa de apoptose entre as células com superexpressão do gene PROX1 e controles. Os resultados do microarray revelaram a expressão diferencial significante de genes envolvidos com os processos de desenvolvimento, adesão e invasão celular. Desta maneira, estes resultados são fortemente sugestivos de que o gene PROX1 inibe a proliferação celular e contribui para a diferenciação do carcinoma epidermóide bucal. / Homeobox genes encode transcription factors with an important role during normal development by controlling cellular proliferation and differentiation. Altered expression of PROX1 homeobox gene is related to many cancers, including those of the breast, esophagus, liver, billiary system and lymphomas. The aim of this study was evaluate the effects of PROX1 overexpression, in an oral squamous cell carcinoma cell line, on cellular proliferation and differentiation, apoptosis as well as gene expression prolfile. After overexpression of PROX1 gene in SCC9 cell line, proliferation was assessed by proliferation curve, flow citometry, BrdU incorporation to DNA and Ki67 expression. Cell differentiation was verified by immunocytochemistry to cytokeratins 1, 10, 13, 14, 16, 18 and 19 and apoptosis was measured by annexin V positive cells. Gene expression profile was analyzed by microarray in PROX1-overexpressing cells and control. PROX1-overexpressing cells showed a statistically significant decrease in proliferation as well cytokeratin 1, 13, 18 and 19 expression. No significant differences from controls and PROX1- overexpressing cells were observed in apoptosis. Microarray analyses showed differential expression of genes related to development, cellular adhesion an invasion. Our results strongly suggest that overexpression of PROX1 inhibit cell proliferation and contributes to differentiation of oral squamous cell carcinoma.

Os genes homeobox são responsáveis por codificar proteínas nucleares que agem como fatores de transcrição durante o desenvolvimento embrionário, regulando proliferação e diferenciação celular. A expressão alterada do gene homeobox PROX1 já foi identificado em diferentes neoplasias, incluindo mama, esôfago, fígado, sistema biliar, linfomas e cavidade bucal. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da superexpressão do gene PROX1 em linhagem celular derivada de carcinoma epidermóide bucal nos mecanismos de proliferação e diferenciação celular, apoptose e perfil global de expressão gênica. Após a superexpressão deste gene na linhagem celular SCC-9, foi realizada a análise de proliferação por meio dos ensaios de curva de proliferação celular, citometria de fluxo, índice de incorporação de BrdU ao DNA e expressão de Ki67. A diferenciação celular foi verificada por meio de reações imunocitoquímicas para as citoqueratinas 1, 10, 13, 14, 16, 18 e 19 e a apoptose foi avaliada por meio de células positivas para anexina-V e iodeto de propídeo. O ensaio de microarray foi realizado para avaliação do perfil global de expressão gênica na linhagem celular SCC9 com superexpressão do gene PROX1. Observou-se que a superexpressão do gene PROX1 promove redução da proliferação celular, bem como reduz a expressão das citoqueratinas 1, 13, 18 e 19. Não houve alteração na taxa de apoptose entre as células com superexpressão do gene PROX1 e controles. Os resultados do microarray revelaram a expressão diferencial significante de genes envolvidos com os processos de desenvolvimento, adesão e invasão celular. Desta maneira, estes resultados são fortemente sugestivos de que o gene PROX1 inibe a proliferação celular e contribui para a diferenciação do carcinoma epidermóide bucal. / Homeobox genes encode transcription factors with an important role during normal development by controlling cellular proliferation and differentiation. Altered expression of PROX1 homeobox gene is related to many cancers, including those of the breast, esophagus, liver, billiary system and lymphomas. The aim of this study was evaluate the effects of PROX1 overexpression, in an oral squamous cell carcinoma cell line, on cellular proliferation and differentiation, apoptosis as well as gene expression prolfile. After overexpression of PROX1 gene in SCC9 cell line, proliferation was assessed by proliferation curve, flow citometry, BrdU incorporation to DNA and Ki67 expression. Cell differentiation was verified by immunocytochemistry to cytokeratins 1, 10, 13, 14, 16, 18 and 19 and apoptosis was measured by annexin V positive cells. Gene expression profile was analyzed by microarray in PROX1-overexpressing cells and control. PROX1-overexpressing cells showed a statistically significant decrease in proliferation as well cytokeratin 1, 13, 18 and 19 expression. No significant differences from controls and PROX1- overexpressing cells were observed in apoptosis. Microarray analyses showed differential expression of genes related to development, cellular adhesion an invasion. Our results strongly suggest that overexpression of PROX1 inhibit cell proliferation and contributes to differentiation of oral squamous cell carcinoma.