Estudos com células tronco mesenquimais (CTm) têm despertado grande interesse devido a seu promissor potencial terapêutico e representam uma alternativa para o tratamento de diversas patologias em diferentes órgãos, inclusive em transplante renal. A rejeição crônica é um dos maiores desafios no transplante tardio e se caracteriza por perda progressiva da função renal causado pela intensa fibrogênese no aloenxerto. Os tratamentos convencionais com imunossupressores, apesar de reduzirem significativamente as crises de rejeição aguda, não interferem na sobrevida do enxerto a longo prazo. A compreensão dos processos fisiopatológicos da doença depende de seu estudo em modelos experimentais, que são de grande importância pois também propiciam uma melhor compreensão dos possíveis tratamentos. O presente estudo teve como objetivo analisar a terapia com células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo (CTmTA) no modelo experimental de transplante renal em ratos, para estudar seu efeito na rejeição crônica e avaliar seu potencial efeito imunomodulador. O modelo foi estabelecido com ratos das linhagens isogênicas Fisher (doador) e Lewis (receptor) e os animais transplantados foram divididos em três grupos: ISO (transplante isogênico de Lewis para Lewis, n=6), ALO (transplante alogênico de Fisher para Lewis, n=6) e ALO+CTmTA (transplante alogênico, tratado com CTmTA, n=6). As CTmTA foram caracterizadas por aderência ao plástico, diferenciação nas linhagens adipogênica, condrogênicas e osteogênicas e por citometria de fluxo. Foram inoculadas 1 x 106 células na região subcapsular renal no dia da realização da nefrectomia unilateral direita (10 dias pós-transplante). Após 6 meses foram realizadas análises dos parâmetros clínicos e laboratoriais, além de análise histológica, imunohistoquímica e PCR em tempo real. As CTmTA foram eficientes em prevenir significativamente a elevação da ureia e da creatinina séricas, manter clearence de creatinina em níveis normais, e prevenir a elevação da fração de excreção de Na+ e K+. Além disso, impediram o desenvolvimento de proteinúria e da hipertensão arterial. A análise histológica mostrou uma redução significativa do infiltrado inflamatório de macrófagos e linfócitos T, além de uma diminuição da fibrose intersticial no grupo ALO+CTmTA. O tratamento com CTmTA reduziu significativamente a expressão relativa dos fatores e citocinas pró-inflamatórios tais como INF-y, TNF-alfa, IL1beta e IL-6, além de aumento importante na expressão de IL-4 e IL-10, conhecidas por seu potencial antiinflamatório. Em conclusão, o tratamento com ADMSC em um modelo experimental de transplante renal pode trazer uma nova abordagem terapêutica para controle da rejeição crônica do enxerto. A aparente modulação da resposta imune observada neste trabalho, pode estar associada a uma possível polarização de macrófagos e células T. Outros estudos pré-clínicos e clínicos são necessários para confirmar nossos resultados / Studies involving mesenchymal stem cells (MSCs) have aroused great interest due to their promising therapeutic potential representing an alternative for the treatment of several pathologies in different organs, including renal transplantation. Chronic rejection is one of the major challenges in late transplantation and is characterized by progressive loss of renal function caused by intense fibrogenesis in the allograft. Conventional immunosuppressive treatments, while significantly reducing acute rejection crises, do not interfere with long-term graft survival. Animal model of kidney transplantation can provide a better understanding of the pathophysiological processes and bring a new path to treat chronic rejection. The aim of this project was to analyze the therapy with mesenchymal stem cells derived from adipose tissue (ADMSCs) in the experimental model of kidney transplantation in rats, focus on chronic rejection and evaluate its potential immunomodulatory effect. The model was established with rats of isogenic strains Fisher (donor) and Lewis (recipient), and the transplanted animals were divided into three groups: ISO (isogenic transplantation from Lewis to Lewis, n = 6), ALO (allogenic transplant from Fisher to Lewis, n = 6) and ALO + ADMSCs (allogenic transplantation, treated with ADMSCs, n = 6). ADMSCs were characterized by adhesion to plastic, differentiation in adipogenic, condrogenic and osteogenic lines and by flow cytometry. One million of cells were inoculated under the renal capsule on the day of the right unilateral nephrectomy (10 days after transplantation). After 6 months, clinical and laboratory parameters were analyzed, as well as histological analysis, immunohistochemistry and real-time PCR. ADMSCs were effective in preventing elevation of serum urea and creatinine, elevation of the Na + and K + excretion fraction as well as maintained creatinine clearence at normal levels. Furthermore, the treatment also prevented the development of proteinuria and preserved blood pressure. Histological analysis showed a significant reduction of macrophages and T cells infiltrate, associated to a decreased of interstitial fibrosis in the ALO + ADMSCs group. In the presence of ADMSCs, there was a significant decrease in the relative expression of INF-y, TNF-alpha, IL1beta and IL-6 factors and pro-inflammatory cytokines, as well as a significant increase in the relative expression of anti-inflammatory cytokines as IL-4 and IL-10. In conclusion, treatment with ADMSC in a transplantation model could open a new approach to control chronic rejection. This apparent modulation of the immune response may be associated with a possible polarization of macrophages and T cells. Further pre-clinical and clinical studies are needed to confirm our findings

Estudos com células tronco mesenquimais (CTm) têm despertado grande interesse devido a seu promissor potencial terapêutico e representam uma alternativa para o tratamento de diversas patologias em diferentes órgãos, inclusive em transplante renal. A rejeição crônica é um dos maiores desafios no transplante tardio e se caracteriza por perda progressiva da função renal causado pela intensa fibrogênese no aloenxerto. Os tratamentos convencionais com imunossupressores, apesar de reduzirem significativamente as crises de rejeição aguda, não interferem na sobrevida do enxerto a longo prazo. A compreensão dos processos fisiopatológicos da doença depende de seu estudo em modelos experimentais, que são de grande importância pois também propiciam uma melhor compreensão dos possíveis tratamentos. O presente estudo teve como objetivo analisar a terapia com células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo (CTmTA) no modelo experimental de transplante renal em ratos, para estudar seu efeito na rejeição crônica e avaliar seu potencial efeito imunomodulador. O modelo foi estabelecido com ratos das linhagens isogênicas Fisher (doador) e Lewis (receptor) e os animais transplantados foram divididos em três grupos: ISO (transplante isogênico de Lewis para Lewis, n=6), ALO (transplante alogênico de Fisher para Lewis, n=6) e ALO+CTmTA (transplante alogênico, tratado com CTmTA, n=6). As CTmTA foram caracterizadas por aderência ao plástico, diferenciação nas linhagens adipogênica, condrogênicas e osteogênicas e por citometria de fluxo. Foram inoculadas 1 x 106 células na região subcapsular renal no dia da realização da nefrectomia unilateral direita (10 dias pós-transplante). Após 6 meses foram realizadas análises dos parâmetros clínicos e laboratoriais, além de análise histológica, imunohistoquímica e PCR em tempo real. As CTmTA foram eficientes em prevenir significativamente a elevação da ureia e da creatinina séricas, manter clearence de creatinina em níveis normais, e prevenir a elevação da fração de excreção de Na+ e K+. Além disso, impediram o desenvolvimento de proteinúria e da hipertensão arterial. A análise histológica mostrou uma redução significativa do infiltrado inflamatório de macrófagos e linfócitos T, além de uma diminuição da fibrose intersticial no grupo ALO+CTmTA. O tratamento com CTmTA reduziu significativamente a expressão relativa dos fatores e citocinas pró-inflamatórios tais como INF-y, TNF-alfa, IL1beta e IL-6, além de aumento importante na expressão de IL-4 e IL-10, conhecidas por seu potencial antiinflamatório. Em conclusão, o tratamento com ADMSC em um modelo experimental de transplante renal pode trazer uma nova abordagem terapêutica para controle da rejeição crônica do enxerto. A aparente modulação da resposta imune observada neste trabalho, pode estar associada a uma possível polarização de macrófagos e células T. Outros estudos pré-clínicos e clínicos são necessários para confirmar nossos resultados / Studies involving mesenchymal stem cells (MSCs) have aroused great interest due to their promising therapeutic potential representing an alternative for the treatment of several pathologies in different organs, including renal transplantation. Chronic rejection is one of the major challenges in late transplantation and is characterized by progressive loss of renal function caused by intense fibrogenesis in the allograft. Conventional immunosuppressive treatments, while significantly reducing acute rejection crises, do not interfere with long-term graft survival. Animal model of kidney transplantation can provide a better understanding of the pathophysiological processes and bring a new path to treat chronic rejection. The aim of this project was to analyze the therapy with mesenchymal stem cells derived from adipose tissue (ADMSCs) in the experimental model of kidney transplantation in rats, focus on chronic rejection and evaluate its potential immunomodulatory effect. The model was established with rats of isogenic strains Fisher (donor) and Lewis (recipient), and the transplanted animals were divided into three groups: ISO (isogenic transplantation from Lewis to Lewis, n = 6), ALO (allogenic transplant from Fisher to Lewis, n = 6) and ALO + ADMSCs (allogenic transplantation, treated with ADMSCs, n = 6). ADMSCs were characterized by adhesion to plastic, differentiation in adipogenic, condrogenic and osteogenic lines and by flow cytometry. One million of cells were inoculated under the renal capsule on the day of the right unilateral nephrectomy (10 days after transplantation). After 6 months, clinical and laboratory parameters were analyzed, as well as histological analysis, immunohistochemistry and real-time PCR. ADMSCs were effective in preventing elevation of serum urea and creatinine, elevation of the Na + and K + excretion fraction as well as maintained creatinine clearence at normal levels. Furthermore, the treatment also prevented the development of proteinuria and preserved blood pressure. Histological analysis showed a significant reduction of macrophages and T cells infiltrate, associated to a decreased of interstitial fibrosis in the ALO + ADMSCs group. In the presence of ADMSCs, there was a significant decrease in the relative expression of INF-y, TNF-alpha, IL1beta and IL-6 factors and pro-inflammatory cytokines, as well as a significant increase in the relative expression of anti-inflammatory cytokines as IL-4 and IL-10. In conclusion, treatment with ADMSC in a transplantation model could open a new approach to control chronic rejection. This apparent modulation of the immune response may be associated with a possible polarization of macrophages and T cells. Further pre-clinical and clinical studies are needed to confirm our findings

Introdução: A doença renal crônica continua sendo um desafio no campo da pesquisa médica. Atualmente um interesse crescente tem surgido no intuito de avaliar o potencial de células tronco em retardar o avanço de doenças crônicas progressivas. Material e Métodos: Para determinar o efeito dessas células em um modelo de progressão de doença renal crônica foram usadas células linhagem negativa (Lin ) separadas magneticamente e injetadas em ratos submetidos à injúria renal. Ratos singênicos Fischer 344 foram submetidos à nefrectomia 5/6 (Nx) e divididos em 3 grupos: Nx (não tratados); NxSC1 (submetidos à infusão de 2 106 células Lin no 15º dia de pós-operatório); e NxSC3 (submetidos à infusão de 2 106 células Lin no 15º, 30º e 45º dias de pós-operatório). No 60º dia de pós-operatório clearance de inulina, imunohistoquímica e immunoblotting foram realizados. Resultados: Os animais submetidos à nefrectomia apresentaram redução do clearance de inulina (0,33 ± 0,02 ml/min/100g peso corpóreo), proteinúria (12 ± 0,5 mg/24hs) , anemia e hipertensão (145 ± 7,7 mmHg) compatíveis com doença renal crônica. A infusão de células Lin- resultou em atenuação da proteinúria (p<0,05) com relação aos animais não tratados a despeito de não ter havido diferença nos níveis de pressão arterial e aldosterona plasmática. Esses achados foram similares entre os grupos tratados com uma ou com três infusões de células. Adicionalmente a infusão de células resultou em redução do índice de glomeruloesclerose e da área intersticial relativa (p<0,05), menor infiltração do tecido renal por macrófagos e linfócitos e menor proliferação celular. A expressão tecidual do p21 e de VEGF já foi associada à aceleração da progressão da lesão renal crônica. No nosso modelo ambas as proteínas tiveram sua expressão reduzida. A redução da expressão tecidual de eNOS tem sido implicada na progressão da doença renal. Em nosso modelo houve aumento dessa expressão após infusão das células Conclusões: A infusão de células Linatenuou todos os marcadores de injúria renal em um modelo de doença precoce possivelmente através de um mecanismo imunomodulador. / Progressive renal failure continues to be a challenge. The use of bone marrowderived stem cells (SCs) represents a means of meeting that challenge. We used lineage-negative (Lin-) SCs to test the hypothesis that Lin- cell infusion decreases renal injury. Syngeneic Fischer 344 rats were submitted to 5/6 nephrectomy and divided into 3 groups: Nx (untreated); NxSC1 (receiving 2 × 106 Lin- cells on postnephrectomy day 15); and NxSC3 (receiving 2 × 106 Lin- cells on postnephrectomy days 15, 30 and 45). Controls were unoperated/untreated. On postnephrectomy day 60, clearance studies, immunohistochemistry and immunoblotting were performed. Lin- cell infusion effectively reduced postnephrectomy proteinuria, glomerulosclerosis, anemia, renal infiltration of immune cells and monocyte chemoattractant protein-1 protein expression, as well as decreasing the interstitial area. Immunostaining for proliferating cell nuclear antigen showed that, in comparison with controls, Nx rats presented greater cell proliferation, whereas NxSC1 rats and NxSC3 rats presented less cell proliferation than did Nx rats. Protein expression of p21 and VEGF increased after nephrectomy and decreased after Lin- cell infusion. Protein expression of eNOS reduced after nephrectomy and increased after cell infusion. These data suggest that SC treatment ameliorates progressive end-stage renal disease.

Introdução: A doença renal crônica continua sendo um desafio no campo da pesquisa médica. Atualmente um interesse crescente tem surgido no intuito de avaliar o potencial de células tronco em retardar o avanço de doenças crônicas progressivas. Material e Métodos: Para determinar o efeito dessas células em um modelo de progressão de doença renal crônica foram usadas células linhagem negativa (Lin ) separadas magneticamente e injetadas em ratos submetidos à injúria renal. Ratos singênicos Fischer 344 foram submetidos à nefrectomia 5/6 (Nx) e divididos em 3 grupos: Nx (não tratados); NxSC1 (submetidos à infusão de 2 106 células Lin no 15º dia de pós-operatório); e NxSC3 (submetidos à infusão de 2 106 células Lin no 15º, 30º e 45º dias de pós-operatório). No 60º dia de pós-operatório clearance de inulina, imunohistoquímica e immunoblotting foram realizados. Resultados: Os animais submetidos à nefrectomia apresentaram redução do clearance de inulina (0,33 ± 0,02 ml/min/100g peso corpóreo), proteinúria (12 ± 0,5 mg/24hs) , anemia e hipertensão (145 ± 7,7 mmHg) compatíveis com doença renal crônica. A infusão de células Lin- resultou em atenuação da proteinúria (p<0,05) com relação aos animais não tratados a despeito de não ter havido diferença nos níveis de pressão arterial e aldosterona plasmática. Esses achados foram similares entre os grupos tratados com uma ou com três infusões de células. Adicionalmente a infusão de células resultou em redução do índice de glomeruloesclerose e da área intersticial relativa (p<0,05), menor infiltração do tecido renal por macrófagos e linfócitos e menor proliferação celular. A expressão tecidual do p21 e de VEGF já foi associada à aceleração da progressão da lesão renal crônica. No nosso modelo ambas as proteínas tiveram sua expressão reduzida. A redução da expressão tecidual de eNOS tem sido implicada na progressão da doença renal. Em nosso modelo houve aumento dessa expressão após infusão das células Conclusões: A infusão de células Linatenuou todos os marcadores de injúria renal em um modelo de doença precoce possivelmente através de um mecanismo imunomodulador. / Progressive renal failure continues to be a challenge. The use of bone marrowderived stem cells (SCs) represents a means of meeting that challenge. We used lineage-negative (Lin-) SCs to test the hypothesis that Lin- cell infusion decreases renal injury. Syngeneic Fischer 344 rats were submitted to 5/6 nephrectomy and divided into 3 groups: Nx (untreated); NxSC1 (receiving 2 × 106 Lin- cells on postnephrectomy day 15); and NxSC3 (receiving 2 × 106 Lin- cells on postnephrectomy days 15, 30 and 45). Controls were unoperated/untreated. On postnephrectomy day 60, clearance studies, immunohistochemistry and immunoblotting were performed. Lin- cell infusion effectively reduced postnephrectomy proteinuria, glomerulosclerosis, anemia, renal infiltration of immune cells and monocyte chemoattractant protein-1 protein expression, as well as decreasing the interstitial area. Immunostaining for proliferating cell nuclear antigen showed that, in comparison with controls, Nx rats presented greater cell proliferation, whereas NxSC1 rats and NxSC3 rats presented less cell proliferation than did Nx rats. Protein expression of p21 and VEGF increased after nephrectomy and decreased after Lin- cell infusion. Protein expression of eNOS reduced after nephrectomy and increased after cell infusion. These data suggest that SC treatment ameliorates progressive end-stage renal disease.