A perda do parênquima hepático, induzida por tratamento agudo, cirúrgico ou químico, desencadeia um processo regenerativo até que a massa hepática seja completamente restaurada. A regeneração hepática, após a hepatectomia parcial de 70%, é um dos modelos mais adequados de regeneração de células, órgãos e tecidos mais estudados. No fígado, ainda que sejam atribuídas propriedades regenerativas, muitas das lesões são tão prejudiciais que este mecanismo de reparação é insuficiente, tornando o transplante a única opção. As células derivadas do broto hepático de ratos apresentam uma boa alternativa para tratamento de doenças hepáticas devido ao seu alto índice proliferativo e da expressão de marcadores de pluripotência, sendo sua aplicabilidade viável em modelos experimentais. O objetivo deste trabalho foi analisar as diferentes vias de administração das células derivadas do broto hepático de ratos com 12,5 dias de gestação visando a melhor regeneração do órgão. Foram realizados experimentos de hepatectomia parcial de 70% (N=50 animais), PET Scan MSFX PRO In-Vivo RX e fluorescência, índice hepatossomático, análise de marcadores solúveis (GH, AFP, CEA, IGF-1), análises hematológicas, microscopia de luz (coloração HE, Tricômio de Masson), análise de marcadores por citometria de fluxo (CD90, STRO-1, Nanog, Oct3/4, Ki-67, Caspase 3) e ciclo celular por citometria de fluxo. Nossos dados demonstraram que as células do broto hepático administradas na via endotraqueal apresentaram melhor equilíbrio entre proliferação e morte celular, com maior expressão dos marcadores de pluripotência, melhor organização celular e regeneração tecidual, em contraste com outras vias, incluindo endovenosa, intraperitoneal e oroenteral. Isto a torna mais segura e de maior viabilidade na regeneração celular em relação às demais vias, sendo mais eficiente nos modelos de hepatectomia parcial / The restoration of liver parenchyma after partial hepatectomy or chemical treatments represents appropriate models to study regeneration mechanisms. The most appropriate model for liver regeneration is partial hepatectomy of 70%, however, organ repair properties are insufficient, suggesting the transplantation the best alternative to treat liver diseases. Cells derived from liver buds of rats show a high proliferative index and the expression of pluripotency markers; thus their significance for regeneration purposes can be tested experimentally. We here investigated different routes to administer cells derived from rat live buds of 12.5 days of gestation to adult individuals (N=50 animals) suffering from partial hepatectomy (70%). Applied methods included PET Scan MSFX PRO In-Vivo RX, fluorescence hepatossomatic index, analysis of soluble markers (GH, AFP, CEA, IGF-1), hematological analysis, light microscopy (staining HE, and Masson trichrome) as well as flow cytometry for cell cycle analysis and CD90, STRO-1, Nanog, OCT3/4, Ki-67, Caspase 3 expression. Our data showed that administration via the tracheal route resulted as favorite in regard to the balance between proliferation and cell deaths, of pluripotency marker expression, cellular organization and tissue regeneration, in contrast to other routes including: intravenous, intraperitoneal and oroenteral. Consequently, the tracheal route showed safer and more efficient treatment to enhance cell regeneration after partial hepatectomy

A perda do parênquima hepático, induzida por tratamento agudo, cirúrgico ou químico, desencadeia um processo regenerativo até que a massa hepática seja completamente restaurada. A regeneração hepática, após a hepatectomia parcial de 70%, é um dos modelos mais adequados de regeneração de células, órgãos e tecidos mais estudados. No fígado, ainda que sejam atribuídas propriedades regenerativas, muitas das lesões são tão prejudiciais que este mecanismo de reparação é insuficiente, tornando o transplante a única opção. As células derivadas do broto hepático de ratos apresentam uma boa alternativa para tratamento de doenças hepáticas devido ao seu alto índice proliferativo e da expressão de marcadores de pluripotência, sendo sua aplicabilidade viável em modelos experimentais. O objetivo deste trabalho foi analisar as diferentes vias de administração das células derivadas do broto hepático de ratos com 12,5 dias de gestação visando a melhor regeneração do órgão. Foram realizados experimentos de hepatectomia parcial de 70% (N=50 animais), PET Scan MSFX PRO In-Vivo RX e fluorescência, índice hepatossomático, análise de marcadores solúveis (GH, AFP, CEA, IGF-1), análises hematológicas, microscopia de luz (coloração HE, Tricômio de Masson), análise de marcadores por citometria de fluxo (CD90, STRO-1, Nanog, Oct3/4, Ki-67, Caspase 3) e ciclo celular por citometria de fluxo. Nossos dados demonstraram que as células do broto hepático administradas na via endotraqueal apresentaram melhor equilíbrio entre proliferação e morte celular, com maior expressão dos marcadores de pluripotência, melhor organização celular e regeneração tecidual, em contraste com outras vias, incluindo endovenosa, intraperitoneal e oroenteral. Isto a torna mais segura e de maior viabilidade na regeneração celular em relação às demais vias, sendo mais eficiente nos modelos de hepatectomia parcial / The restoration of liver parenchyma after partial hepatectomy or chemical treatments represents appropriate models to study regeneration mechanisms. The most appropriate model for liver regeneration is partial hepatectomy of 70%, however, organ repair properties are insufficient, suggesting the transplantation the best alternative to treat liver diseases. Cells derived from liver buds of rats show a high proliferative index and the expression of pluripotency markers; thus their significance for regeneration purposes can be tested experimentally. We here investigated different routes to administer cells derived from rat live buds of 12.5 days of gestation to adult individuals (N=50 animals) suffering from partial hepatectomy (70%). Applied methods included PET Scan MSFX PRO In-Vivo RX, fluorescence hepatossomatic index, analysis of soluble markers (GH, AFP, CEA, IGF-1), hematological analysis, light microscopy (staining HE, and Masson trichrome) as well as flow cytometry for cell cycle analysis and CD90, STRO-1, Nanog, OCT3/4, Ki-67, Caspase 3 expression. Our data showed that administration via the tracheal route resulted as favorite in regard to the balance between proliferation and cell deaths, of pluripotency marker expression, cellular organization and tissue regeneration, in contrast to other routes including: intravenous, intraperitoneal and oroenteral. Consequently, the tracheal route showed safer and more efficient treatment to enhance cell regeneration after partial hepatectomy

Diversos estudos epidemiológicos mostram que nutrientes e outros compostos bioativos presentes nos alimentos (CBA) apresentam atividade quimiopreventiva contra o câncer. Assim, destaca-se o estudo dos isoprenóides devido a sua ação promissora tanto na prevenção quanto na terapia do câncer. Todavia, apesar dessas evidências, pouco se sabe a respeito da ação dessas substâncias nos processos de proliferação celular e apoptose in vivo. Assim, 141 ratos Wistar foram tratados durante duas semanas consecutivas com farnesol (grupo FR, 25 mg/100 g de peso corporal) ou óleo de milho (grupo OM; controle, 0,25 mL/100 g de peso corporal) e sacrificados em diferentes momentos após a hepatectomia parcial (HP; 0 h, 30 min, 2 h, 4 h, 8 h, 12 h, 18 h e 24 h). Os parâmetros hepáticos analisados foram a proliferação celular (núcleos marcados para PCNA/mm2), apoptose (corpúsculos apoptóticos [CA\'s] por mm2) e expressão de p65, ciclina D1 (\"western blot\") e HMG-CoA redutase (\"dot-blot\"). Os animais tratados com o isoprenóide, assim como o grupo controle, apresentaram reduzida taxa de proliferação celular até 8h após a cirurgia. No entanto, a partir desse momento, o grupo FR passou a apresentar taxa de proliferação celular inferior ao grupo OM, diferença esta que atingiu significância estatística (p<0,05) 24h após a HP. Com relação a apoptose, animais tratados com FR apresentaram maior número de CA\'s (p<0,05) do que o grupo OM 30 min após a HP. Já em relação à ação do FR em âmbito molecular, houve uma redução de 40% e 50% na expressão de p65 e ciclina D1 30min e 24h após a HP, respectivamente, embora essas diferenças não tenham atingido significância estatística (p>0,05). Além disso, animais tratados com o isoprenóide apresentaram maior (p<0,05) expressão do gene que codifica para HMG-CoA redutase 2 h e 12 h após a cirurgia. Assim, tanto a inibição da proliferação celular quanto a indução de apoptose podem ser reflexo das alterações da expressão hepática dos genes para HMG-CoA redutase, p65 e ciclina D1 por parte do isoprenóide. / Epidemiological data have shown that nutrients and others bioactive compounds in food have chemopreventive activities against cancer. Among these compounds, isoprenoids are suggested either as a chemopreventive or chemotherapy agents. However, despite these evidences, studies focused on the isoprenoids activities on cell proliferation and apoptosis in vivo are rare. Thus, the effect of the 15-carbon isoprenoid farnesol on liver regeneration after partial hepatectomy was evaluated. Wistar rats were treated for two consecutive weeks with farnesol (FR group, 25 mg/100 g body weight) or corn oil (OM group, control, 0,25 mL/100 g body weight) and killed at different time points after partial hepatectomy (HP; 0 h, 30 min, 2 h, 4 h, 8 h, 12 h, 18 h and 24 h). Still, hepatic cell proliferation (PCNA lebeled nuclei), apoptosis (quantification of apoptotic bodies), p65 and cyclin D1 protein expression (western blot) and HMG-CoA reductase mRNA expression (dot blot) were also evaluated. Comparing to OM group, farnesol treatment significantly inhibited (p<0,05) hepatic cell proliferation 24 h after HP. Regarding apoptosis, also compared to controls, farnesol treated rats presented more (p<0,05) apoptotic bodies at 30 min. Besides, there were a suggestion of a higher number of apoptotic bodies 2 and 12 hours after HP in FR group comparing to OM group. According to western blot analysis, comparing to controls, this 15-carbon isoprenoid reduced 40% and 50% p65 and cyclin D1 hepatic protein expression, 30 min and 24 h after partial hepatectomy, respectively, although the differences did not also reach the statistical significance. Furthermore, farnesol treated rats had higher (p<0,05) HMG-CoA reductase mRNA levels than controls 2 h and 12 h after the surgery. Theses data suggest that the alterations on p65, cyclin D1 and HMG¬-CoA reductase gene expression observed in FR group might be associated with the inhibition of cell proliferation and the induction of apoptosis by farnesol.

Diversos estudos epidemiológicos mostram que nutrientes e outros compostos bioativos presentes nos alimentos (CBA) apresentam atividade quimiopreventiva contra o câncer. Assim, destaca-se o estudo dos isoprenóides devido a sua ação promissora tanto na prevenção quanto na terapia do câncer. Todavia, apesar dessas evidências, pouco se sabe a respeito da ação dessas substâncias nos processos de proliferação celular e apoptose in vivo. Assim, 141 ratos Wistar foram tratados durante duas semanas consecutivas com farnesol (grupo FR, 25 mg/100 g de peso corporal) ou óleo de milho (grupo OM; controle, 0,25 mL/100 g de peso corporal) e sacrificados em diferentes momentos após a hepatectomia parcial (HP; 0 h, 30 min, 2 h, 4 h, 8 h, 12 h, 18 h e 24 h). Os parâmetros hepáticos analisados foram a proliferação celular (núcleos marcados para PCNA/mm2), apoptose (corpúsculos apoptóticos [CA\'s] por mm2) e expressão de p65, ciclina D1 (\"western blot\") e HMG-CoA redutase (\"dot-blot\"). Os animais tratados com o isoprenóide, assim como o grupo controle, apresentaram reduzida taxa de proliferação celular até 8h após a cirurgia. No entanto, a partir desse momento, o grupo FR passou a apresentar taxa de proliferação celular inferior ao grupo OM, diferença esta que atingiu significância estatística (p<0,05) 24h após a HP. Com relação a apoptose, animais tratados com FR apresentaram maior número de CA\'s (p<0,05) do que o grupo OM 30 min após a HP. Já em relação à ação do FR em âmbito molecular, houve uma redução de 40% e 50% na expressão de p65 e ciclina D1 30min e 24h após a HP, respectivamente, embora essas diferenças não tenham atingido significância estatística (p>0,05). Além disso, animais tratados com o isoprenóide apresentaram maior (p<0,05) expressão do gene que codifica para HMG-CoA redutase 2 h e 12 h após a cirurgia. Assim, tanto a inibição da proliferação celular quanto a indução de apoptose podem ser reflexo das alterações da expressão hepática dos genes para HMG-CoA redutase, p65 e ciclina D1 por parte do isoprenóide. / Epidemiological data have shown that nutrients and others bioactive compounds in food have chemopreventive activities against cancer. Among these compounds, isoprenoids are suggested either as a chemopreventive or chemotherapy agents. However, despite these evidences, studies focused on the isoprenoids activities on cell proliferation and apoptosis in vivo are rare. Thus, the effect of the 15-carbon isoprenoid farnesol on liver regeneration after partial hepatectomy was evaluated. Wistar rats were treated for two consecutive weeks with farnesol (FR group, 25 mg/100 g body weight) or corn oil (OM group, control, 0,25 mL/100 g body weight) and killed at different time points after partial hepatectomy (HP; 0 h, 30 min, 2 h, 4 h, 8 h, 12 h, 18 h and 24 h). Still, hepatic cell proliferation (PCNA lebeled nuclei), apoptosis (quantification of apoptotic bodies), p65 and cyclin D1 protein expression (western blot) and HMG-CoA reductase mRNA expression (dot blot) were also evaluated. Comparing to OM group, farnesol treatment significantly inhibited (p<0,05) hepatic cell proliferation 24 h after HP. Regarding apoptosis, also compared to controls, farnesol treated rats presented more (p<0,05) apoptotic bodies at 30 min. Besides, there were a suggestion of a higher number of apoptotic bodies 2 and 12 hours after HP in FR group comparing to OM group. According to western blot analysis, comparing to controls, this 15-carbon isoprenoid reduced 40% and 50% p65 and cyclin D1 hepatic protein expression, 30 min and 24 h after partial hepatectomy, respectively, although the differences did not also reach the statistical significance. Furthermore, farnesol treated rats had higher (p<0,05) HMG-CoA reductase mRNA levels than controls 2 h and 12 h after the surgery. Theses data suggest that the alterations on p65, cyclin D1 and HMG¬-CoA reductase gene expression observed in FR group might be associated with the inhibition of cell proliferation and the induction of apoptosis by farnesol.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A medula óssea adulta possui duas populações de células-tronco importantes no tratamento de diversas doenças hepáticas: células-tronco hematopoiéticas (CTHs) e células-tronco mesenquimais. A regeneração do fígado após a hepatectomia é um processo complexo que requer a proliferação de todas as células hepáticas. Fatores de crescimento, citocinas e componentes da matriz extracelular são elementos-chave nesse processo. As lamininas são uma família de proteínas de matriz extracelular, com funções adesivas e quimiotáticas pelo recrutamento de integrinas e outros receptores de superfície celular. No fígado normal, a laminina é expressa nas veias porta e centrolobular. O objetivo desse estudo foi investigar a expressão de laminina durante a regeneração hepática induzida por hepatectomia parcial e após o transplante de células mononucleares de medula óssea. As células mononucleares de medula óssea foram obtidas dos fêmures e tíbias de ratos, isoladas, marcadas com DAPI e injetadas pela veia porta em ratos recém-hepatectomizados. Os fígados foram coletados 15 minutos, 1 dia e 3 dias após a hepatectomia e o transplante de células de medula óssea e congelados. Os cortes foram imunomarcados com anticorpos primários anti-CD34 e anti-laminina de rato e observados em microscópio confocal de varredura a laser. Os resultados mostraram que 15 minutos após a hepatectomia parcial, as células-tronco hematopoiéticas CD34+ transplantadas foram encontradas em contato com a laminina localizada nas veias porta e centrolobular, indicando que a laminina poderia participar na adesão inicial das células-tronco a esses vasos logo após o seu transplante. Além disso, 1 e 3 dias após a hepatectomia, as células mononucleares de medula óssea transplantadas foram observadas nos sinusóides hepáticos expressando laminina. Esses resultados sugerem que a laminina pode ser um componente da matriz extracelular importante para a adesão e enxerto de células de medula óssea no fígado após uma lesão. Nós também analisamos a expressão de osteopontina (OPN) em células de medula óssea e CTHs. Os resultados por microscopia confocal demonstraram que a maioria das células mononucleares de medula óssea recém-isoladas expressa quantidades variáveis de OPN. Além disso, algumas CTHs CD34+ também expressam OPN. Após 1 e 4 dias de cultura, observamos uma diminuição de células expressando CD34, e um aumento na expressão de OPN pelas células mononucleares de medula óssea. / The adult bone marrow retains two populations of stem cells with emerging importance for the treatment of diverse liver diseases: hematopoietic stem cells (HSCs) and mesenchymal stem cells. Liver regeneration after partial hepatectomy is a complex process that requires the proliferation of all hepatic cells. Growth factors, cytokines and extracellular matrix molecules are key elements in this process. Laminins are a family of heterotrimeric extracellular matrix proteins with adhesive and chemotactic functions, through recruitment of integrins and other cell surface receptors. In the normal liver, laminin is expressed in portal and centrolobular veins. The aim of this study was to investigate laminin expression during liver regeneration induced by partial hepatectomy and after bone marrow mononuclear cells transplantation. Rat bone marrow mononuclear cells were obtained from tibias and femurs, isolated, stained with DAPI and injected in immediately hepatectomyzed rats via portal vein. Livers were collected 15 minutes, 1 day and 3 days after hepatectomy and bone marrow cells transplantation and frozen. Liver sections were immunolabeled with mouse anti-rat CD34 and rabbit anti-rat laminin primary antibodies and observed under a Laser Scanning Confocal Microscope. Results showed that 15 minutes after partial hepatectomy, transplanted CD34+ HSCs were found in contact with laminin, which was localized principally in portal and centrolobular veins of rat livers, indicating that laminin could participate in stem cell initial attachment to these vessels soon after their transplantation. Furthermore, 1 and 3 days after hepatectomy, transplanted bone marrow mononuclear cells were found in the hepatic sinusoids expressing laminin. These results suggest that laminin could be an important extracellular matrix component for bone marrow cell adhesion and grafting in the injured liver. We also analyzed osteopontin (OPN) expression in bone marrow mononuclear cells and HSCs. Results by confocal microscopy showed that the most freshly isolated bone marrow mononuclear cells express variable amounts of OPN. Furthermore, some CD34+ HSCs also expressed OPN. After 1 and 4 days in culture, we observed a decrease in CD34+ cells, and an increase in OPN expression in bone marrow mononuclear cells.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A medula óssea adulta possui duas populações de células-tronco importantes no tratamento de diversas doenças hepáticas: células-tronco hematopoiéticas (CTHs) e células-tronco mesenquimais. A regeneração do fígado após a hepatectomia é um processo complexo que requer a proliferação de todas as células hepáticas. Fatores de crescimento, citocinas e componentes da matriz extracelular são elementos-chave nesse processo. As lamininas são uma família de proteínas de matriz extracelular, com funções adesivas e quimiotáticas pelo recrutamento de integrinas e outros receptores de superfície celular. No fígado normal, a laminina é expressa nas veias porta e centrolobular. O objetivo desse estudo foi investigar a expressão de laminina durante a regeneração hepática induzida por hepatectomia parcial e após o transplante de células mononucleares de medula óssea. As células mononucleares de medula óssea foram obtidas dos fêmures e tíbias de ratos, isoladas, marcadas com DAPI e injetadas pela veia porta em ratos recém-hepatectomizados. Os fígados foram coletados 15 minutos, 1 dia e 3 dias após a hepatectomia e o transplante de células de medula óssea e congelados. Os cortes foram imunomarcados com anticorpos primários anti-CD34 e anti-laminina de rato e observados em microscópio confocal de varredura a laser. Os resultados mostraram que 15 minutos após a hepatectomia parcial, as células-tronco hematopoiéticas CD34+ transplantadas foram encontradas em contato com a laminina localizada nas veias porta e centrolobular, indicando que a laminina poderia participar na adesão inicial das células-tronco a esses vasos logo após o seu transplante. Além disso, 1 e 3 dias após a hepatectomia, as células mononucleares de medula óssea transplantadas foram observadas nos sinusóides hepáticos expressando laminina. Esses resultados sugerem que a laminina pode ser um componente da matriz extracelular importante para a adesão e enxerto de células de medula óssea no fígado após uma lesão. Nós também analisamos a expressão de osteopontina (OPN) em células de medula óssea e CTHs. Os resultados por microscopia confocal demonstraram que a maioria das células mononucleares de medula óssea recém-isoladas expressa quantidades variáveis de OPN. Além disso, algumas CTHs CD34+ também expressam OPN. Após 1 e 4 dias de cultura, observamos uma diminuição de células expressando CD34, e um aumento na expressão de OPN pelas células mononucleares de medula óssea. / The adult bone marrow retains two populations of stem cells with emerging importance for the treatment of diverse liver diseases: hematopoietic stem cells (HSCs) and mesenchymal stem cells. Liver regeneration after partial hepatectomy is a complex process that requires the proliferation of all hepatic cells. Growth factors, cytokines and extracellular matrix molecules are key elements in this process. Laminins are a family of heterotrimeric extracellular matrix proteins with adhesive and chemotactic functions, through recruitment of integrins and other cell surface receptors. In the normal liver, laminin is expressed in portal and centrolobular veins. The aim of this study was to investigate laminin expression during liver regeneration induced by partial hepatectomy and after bone marrow mononuclear cells transplantation. Rat bone marrow mononuclear cells were obtained from tibias and femurs, isolated, stained with DAPI and injected in immediately hepatectomyzed rats via portal vein. Livers were collected 15 minutes, 1 day and 3 days after hepatectomy and bone marrow cells transplantation and frozen. Liver sections were immunolabeled with mouse anti-rat CD34 and rabbit anti-rat laminin primary antibodies and observed under a Laser Scanning Confocal Microscope. Results showed that 15 minutes after partial hepatectomy, transplanted CD34+ HSCs were found in contact with laminin, which was localized principally in portal and centrolobular veins of rat livers, indicating that laminin could participate in stem cell initial attachment to these vessels soon after their transplantation. Furthermore, 1 and 3 days after hepatectomy, transplanted bone marrow mononuclear cells were found in the hepatic sinusoids expressing laminin. These results suggest that laminin could be an important extracellular matrix component for bone marrow cell adhesion and grafting in the injured liver. We also analyzed osteopontin (OPN) expression in bone marrow mononuclear cells and HSCs. Results by confocal microscopy showed that the most freshly isolated bone marrow mononuclear cells express variable amounts of OPN. Furthermore, some CD34+ HSCs also expressed OPN. After 1 and 4 days in culture, we observed a decrease in CD34+ cells, and an increase in OPN expression in bone marrow mononuclear cells.