Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-04-07T13:28:58Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO GISELY JULIANE DE ALBERTIM.pdf: 1707876 bytes, checksum: 80edb854fc06b6e3a53ec13fd9f0a3b0 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-07T13:28:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO GISELY JULIANE DE ALBERTIM.pdf: 1707876 bytes, checksum: 80edb854fc06b6e3a53ec13fd9f0a3b0 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPq; FACEPE / A regulação do volume celular é importante em vários processos fisiológicos. O fenômeno de encolhimento e/ou inchaço celular provocado por alterações osmóticas são chamados de aumento regulatório do volume (RVI) e diminuição regulatória do volume (RVD), respectivamente. A RVD é o processo pelo qual as células recuperam o seu volume após terem sido submetidas a um choque hipoosmótico. Esse processo deve-se a liberação de potássio e cloreto através de canais e transportadores iônicos. Evidências indicam que os canais iônicos têm importância fundamental na regulação do volume em células cancerosas e existe uma relação entre a atividade dos canais iônicos e a proliferação celular. A proliferação celular é uma propriedade fundamental tanto no crescimento tecidual como na reprodução celular. Contudo, não há informações sobre os mecanismos de regulação do volume em células-tronco mesenquimais. Neste trabalho, estudamos a participação dos canais e transportadores iônicos envolvidos na RVD durante o choque hipoosmótico das células-tronco mesenquimais da geléia de Wharton do cordão umbilical humano (hwMSCs). As hwMSCs foram isoladas de acordo com a técnica de migração espontânea do explante e todo o protocolo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa envolvendo Seres Humanos do Centro de Ciências da Saúde da Universidade Federal de Pernambuco. As hwMSCs foram cultivadas em meio DMEM suplementado com 20% soro fetal bovino, 10% F-12, 100 U/ml de penicilina e 100 μg/ml de estreptomicina. As culturas foram mantidas em atmosfera de 5% de CO2 a 37 °C. Nos experimentos de RVD, as hwMSCs foram depositadas em uma cubeta acoplada ao um microscópio invertido com um sistema de vídeo imagem, sendo submetidas inicialmente a um choque hipoosmótico (300mOsm→200mOsm) por perfusão. A dinâmica de variação do volume foi monitorada por 30 minutos e as imagens antes (300 mOsm) e durante o choque hipoosmótico (200 mOsm) foram obtidas a cada minuto e analisadas usando o software ImageJ. As hwMSCs foram submetidas aos seguintes inibidores de canais iônicos: ácido 5-nitro-2-(3- fenilpropilamino) benzóico (NPPB), (canal de Cl-); tetraetilamônio (TEA), (canal de Kv); glibenclamida (GB), (canal de Kir6.x); 4-aminopiridina (4-AP), (canal de Kv1, KCNA). Adicionalmente, a RVD nas hwMSCs (5x106 cels/ml, viabilidade>85%) na ausência e presença dos inibidores TEA e GB, foi monitorada através de um contador de células ViCell. A RVD presente nas hwMSCs foi praticamente inibida por TEA (10mM), GB (100μM), 4-AP (5mM) e NPPB (100μm), onde as células permaneceram com seus volumes aumentados durante 30 minutos, possivelmente pela modificação dos canais iônicos. Além da supressão do RVD, os inibidores também influenciaram o volume atingido pelas células imediatamente após o choque hipotônico (Vmáx) de forma diferenciada, indicando um bloqueio da entrada de água, sugestivo de alteração no funcionamento das aquaporinas. Deste modo, concluísse que canais de potássio dependentes de ATP e de voltagem, e, canais de cloreto participam no mecanismo da RVD nas hwMSCs.

Uma das principais necessidades da célula é a regulação do seu ambiente interno. Aparte da considerável importância teórica, o transporte de água é de importância prática numa ampla gama de processos, desde a proteção de células na preservação criogênica até os efeitos de certos hormônios em alguns tecidos. Virtualmente todas as células são submetidas a transições osmóticas durante o seu período de vida, uma vez que tanto o metabolismo intracelular quanto o transporte por membranas produzem flutuações nas concentrações dos solutos osmoticamente ativos. A regulação de volume celular é um fenômeno ubíquo e permite, às células, manter o seu volume normal. Células submetidas a choques anisosmóticos agudos sofrem rápidas alterações de volume (dependentes do gradiente osmótico e da permeabilidade da membrana à água e osmólitos) podendo ou não ser seguidas de lentas alterações regulatórias de volume. Assim, o objetivo do presente trabalho visou esclarecer alguns aspectos do transporte de água em células de melanoma murino S91 submetidas a condições anisosmóticas. Células de melanoma murino S91, foram mantidas em meio de cultura F12 HAM (290 mOsm.kgH2O-1). As medidas morfométricas das mudanças relativas de volume foram realizadas usando-se um sistema de aquisição e análise de imagens (Image Pro-Lite, Media Cybernetics). As células foram expostas tanto a choques hiposmóticos agudos (190 mOsm.kgH2O-1) como a choques hiperosmóticos agudos (350 mOsm.kgH2O-1) em diferentes temperaturas (de 17 a 37 oC) e em diferentes doses (de 0,001 a 1000 µM) de HgCl2, um bloqueador de aquaporinas (AQP). Os resultados sugerem que: (i) o tempo de regulação de volume em células de melanoma murino S91 é dependente da temperatura; (ii) o fluxo osmótico de água apresenta valores de Energia de Ativação compatíveis com aqueles propostos para o trânsito de água através de aquaporinas (Ea < 6 kcal.mol-1); (iii) o HgCl2 afeta de forma dose dependente as respostas osmóticas em células de melanoma murino S91 e sugerem a presença de mais de um tipo de AQP. Nestas condições as concentrações necessárias para reduzir ao máximo a permeabilidade osmótica à água estão localizadas na faixa de 0,1-1,0 µM HgCl2. / One of the major needs of living cells is the regulation of their internal environment. Apart from being of considerable theoretical importance, the transport of water is of practical importance in a broad range of process, from the protection of cells undergoing cryogenic preservation to the effects of certain hormones in some tissues. Virtually all the cells are submitted the osmotic transitions during their period of life, because both intracellular metabolism and transmembrane transport produce fluctuations in concentrations of osmolytes. The regulation of cellular volume is a phenomenon ubiquitous and allows, to the cells, to keep their normal volume. Cells subjected to acute anisosmotic shocks suffer from fast alterations in volume (depending on the osmotic gradient and on the permeability of the membrane to the water and osmotically active substances), and followed or not by a slow volume regulation response. Thus, the present work aims to clarify some aspects of the water transport in murine melanoma S91 cells subjected to anisosmotic conditions. S91 murine melanoma cells were grown in F12 HAM medium (290 mOsm.kgH2O-1). Morphometric measurements of relative changes in cell volume were performed using a video microscopy system and a PC software (Image Pro-Lite, Media Cybernetics). The experimental cells were exposed either to acute hyposmotic shocks (190 mOsm.kgH2O-1) or to acute hyperosmotic shocks (350 mOsm.kgH2O-1), in different temperatures (ranging from 17 to 37 oC) and in the presence of HgCl2 (from 0,001 to 1000 µM), an aquaporin blocker. The results of the present study indicate that: (i) the time of volume regulation in S91 murine melanoma cells is dependent on temperature; (ii) the values of osmotic water flow are compatible with activation energy through aquaporins (E < 6 kcal.mol-1) and (iii) HgCl2 treatments affect osmotic behavior of S91 murine melanoma cells in a dose-response manner and also suggest the presence of more than one type of aquaporin. Minimum osmotic water permeabilities were observed in a range of µM HgCl2 treatments.

Uma das principais necessidades da célula é a regulação do seu ambiente interno. Aparte da considerável importância teórica, o transporte de água é de importância prática numa ampla gama de processos, desde a proteção de células na preservação criogênica até os efeitos de certos hormônios em alguns tecidos. Virtualmente todas as células são submetidas a transições osmóticas durante o seu período de vida, uma vez que tanto o metabolismo intracelular quanto o transporte por membranas produzem flutuações nas concentrações dos solutos osmoticamente ativos. A regulação de volume celular é um fenômeno ubíquo e permite, às células, manter o seu volume normal. Células submetidas a choques anisosmóticos agudos sofrem rápidas alterações de volume (dependentes do gradiente osmótico e da permeabilidade da membrana à água e osmólitos) podendo ou não ser seguidas de lentas alterações regulatórias de volume. Assim, o objetivo do presente trabalho visou esclarecer alguns aspectos do transporte de água em células de melanoma murino S91 submetidas a condições anisosmóticas. Células de melanoma murino S91, foram mantidas em meio de cultura F12 HAM (290 mOsm.kgH2O-1). As medidas morfométricas das mudanças relativas de volume foram realizadas usando-se um sistema de aquisição e análise de imagens (Image Pro-Lite, Media Cybernetics). As células foram expostas tanto a choques hiposmóticos agudos (190 mOsm.kgH2O-1) como a choques hiperosmóticos agudos (350 mOsm.kgH2O-1) em diferentes temperaturas (de 17 a 37 oC) e em diferentes doses (de 0,001 a 1000 µM) de HgCl2, um bloqueador de aquaporinas (AQP). Os resultados sugerem que: (i) o tempo de regulação de volume em células de melanoma murino S91 é dependente da temperatura; (ii) o fluxo osmótico de água apresenta valores de Energia de Ativação compatíveis com aqueles propostos para o trânsito de água através de aquaporinas (Ea < 6 kcal.mol-1); (iii) o HgCl2 afeta de forma dose dependente as respostas osmóticas em células de melanoma murino S91 e sugerem a presença de mais de um tipo de AQP. Nestas condições as concentrações necessárias para reduzir ao máximo a permeabilidade osmótica à água estão localizadas na faixa de 0,1-1,0 µM HgCl2. / One of the major needs of living cells is the regulation of their internal environment. Apart from being of considerable theoretical importance, the transport of water is of practical importance in a broad range of process, from the protection of cells undergoing cryogenic preservation to the effects of certain hormones in some tissues. Virtually all the cells are submitted the osmotic transitions during their period of life, because both intracellular metabolism and transmembrane transport produce fluctuations in concentrations of osmolytes. The regulation of cellular volume is a phenomenon ubiquitous and allows, to the cells, to keep their normal volume. Cells subjected to acute anisosmotic shocks suffer from fast alterations in volume (depending on the osmotic gradient and on the permeability of the membrane to the water and osmotically active substances), and followed or not by a slow volume regulation response. Thus, the present work aims to clarify some aspects of the water transport in murine melanoma S91 cells subjected to anisosmotic conditions. S91 murine melanoma cells were grown in F12 HAM medium (290 mOsm.kgH2O-1). Morphometric measurements of relative changes in cell volume were performed using a video microscopy system and a PC software (Image Pro-Lite, Media Cybernetics). The experimental cells were exposed either to acute hyposmotic shocks (190 mOsm.kgH2O-1) or to acute hyperosmotic shocks (350 mOsm.kgH2O-1), in different temperatures (ranging from 17 to 37 oC) and in the presence of HgCl2 (from 0,001 to 1000 µM), an aquaporin blocker. The results of the present study indicate that: (i) the time of volume regulation in S91 murine melanoma cells is dependent on temperature; (ii) the values of osmotic water flow are compatible with activation energy through aquaporins (E < 6 kcal.mol-1) and (iii) HgCl2 treatments affect osmotic behavior of S91 murine melanoma cells in a dose-response manner and also suggest the presence of more than one type of aquaporin. Minimum osmotic water permeabilities were observed in a range of µM HgCl2 treatments.