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.

Danos ao sistema nervoso central (SCN) resultam em perda de conexões axonais, das funções motoras e sensoriais. Uma das estratégias para seu reparo é o transplante de células-tronco mesenquimais (CTMs). Porém essa alternativa requer uma adequada via de aplicação. Nesse sentido, o uso de matrizes alinhadas pode ser usado para apoiar o crescimento e diferenciação das CTMs e, quando incorporadas com fatores de crescimento, otimizam o processo de regeneração tecidual. O objetivo desse trabalho foi avaliar a diferenciação neural das CTMs cultivadas sobre matrizes de nanofibras orientadas com o fator de crescimento epidermal (EGF) incorporado. Os scaffolds com fibras alinhadas foram produzidos por electrospinning de emulsão e avaliados conforme a sua morfologia, o diâmetro das nanofibras, a degradabilidade e a liberação do EGF. As CTMs utilizadas foram provenientes da polpa de dentes decíduos esfoliados humanos. Essas células foram cultivadas nos scaffolds e avaliadas conforme os testes biológicos: adesão, viabilidade, proliferação, citotoxicidade e diferenciação neural. Os scaffolds com fibras alinhadas controle (AC) e contendo o EGF (AE) apresentaram morfologia, diâmetro das nanofibras e tempo de degradação semelhantes. Com base no total de EGF presente na matriz AE, 90,14% foi liberado após 28 dias. O citoesqueleto e o núcleo das CTMs cultivadas nos scaffolds AC e AE estavam mais alongados e alinhados quando comparado com as CTMs cultivadas no poço de cultura (controle). As CTMs aderiram mais nas matrizes AE em relação às matrizes AC, porém a proliferação e viabilidade celular foram similares, exceto no tempo de 72 horas, o qual a viabilidade no grupo controle foi maior, em comparação aos demais grupos. Os scaffolds AC e AE não foram tóxicos para as CTMs. Em relação aos resultados da neuro-diferenciação, a expressão de nestina e neurofilamentos consideravelmente maior em todos os grupos analisados quando comparado ao grupo controle. A expressão de βIII-tubulina e GFAP foi maior em todos os grupos diferenciados quando comparada ao grupo controle. A maioria das CTMs cultivadas nas matrizes AC e AE, induzidas ou não à diferenciação neural, apresentaram correntes dependente de voltagem para sódio. O valor de condutância máxima foi maior para todos os grupos analisados quando comparado ao grupo controle onde as células não foram diferenciadas. Portanto, as matrizes com nanofibras orientadas induzem à diferenciação neural das CTMs em neurônios funcionais tanto na ausência como na presença de EGF incorporado. As matrizes AE ainda mostraram ser capazes de melhorar a adesão celular. Dessa forma, conclui-se que as matrizes de nanofibras estudadas são uma possível estratégia para otimização da regeneração de lesões neurológicas. / Damage to the central nervous system (CNS) results in loss of axonal connections and motor and sensory functions. One of the strategies for its repair is the transplantation of mesenchymal stem cells (MSCs). However, this requires a suitable application route. Accordingly, the use of scaffolds support the growth of MSCs and, when incorporated with growth factors, optimize the regeneration process. The purpose of this study was to evaluate the neural differentiation of MSCs cultured on nanofiber matrices oriented with epidermal growth factor (EGF) incorporated. Aligned scaffolds were produced by electrospinning emulsion and evaluated according to their degradation, the morphology and diameter of the nanofibers, and release of EGF from the nanofibers. MSCs used were from human exfoliated deciduous teeth (SHED). These cells were cultured on the scaffolds and evaluated according to biological tests: adhesion, viability, proliferation, cytotoxicity and neural differentiation. The aligned control scaffolds (AC) containing EGF (AE) presented similar morphology, diameter of nanofibers and degradation time. Based on the total EGF present in the scaffold AE, 90.14% was released after 28 days. The cytoskeleton and the core of the MSCs cultured on scaffolds AC and AE were more aligned and elongated when compared to the MSCs grown on plate wells (control). MSCs adhered more to matrices AE when compared to matrices AC, although proliferation and cell viability were similar, except after 72 hours. In this period, the viability of the control group was higher when compared to the rest of the groups. Scaffolds AC and AE were not toxic to MSCs. In regard to the results of neuro-differentiation, the expression of nestin and neurofilament was much higher in all groups than the control group. The expression of βIII tublin and GFAP was higher in all differentiated groups than the control group. Most of the MSCs grown in matrices AC and AE, induced or not to neural differentiation, showed voltage-dependent sodium currents. The maximum value of conductance of these groups was higher for the cells in all groupscompared to the control group, where the cells were not differentiated. Therefore, oriented nanofiber matrices induce neural differentiation of MSCs into functional neurons both in the absence and in the presence of incorporated EGF. The matrices AE also showed improved cell adhesion. Thus, these matrices are a possible strategy for optimizing the regeneration of neurologic lesions.

Os efeitos farmacológicos da eritropoetina (EPO) e do tacrolimo (FK 506) têm sido investigados no tratamento da lesão medular, mas são escassos os trabalhos que avaliam a interação entre essas drogas. Neste estudo experimental, 60 ratos Wistar foram submetidos a lesão contusa da medula espinal produzida pelo sistema NYU Impactor. Os animais foram divididos em cinco grupos, sendo: Controle, que recebeu soro fisiológico; EPO, que recebeu eritropoetina; o EPO + FK 506 recebeu EPO associada ao tacrolimo; o FK 506 recebeu tacrolimo. Todas as drogas e o soro fisiológico foram administrados por via intraperitoneal. O grupo Sham foi submetido à lesão medular, mas não recebeu nenhuma droga. Os animais foram avaliados quanto à recuperação da função locomotora em sete diferentes momentos pelo teste de BBB no 2o, 7o, 14o, 21o, 28o, 35o e 42o dias após lesão contusa na medula espinal. No 42o dia, foi realizada avaliação eletrofisiológica dos animais que, logo após, foram sacrificados para análise dos achados histológicos da medula lesionada. Nosso projeto experimental não revelou diferenças na recuperação da função locomotora, nas análises histológica e eletrofisiológica nos animais submetidos ao tratamento farmacológico com eritropoetina e com tacrolimo, após contusão medular torácica / The pharmacological effects of erythropoietin (EPO) and tacrolimus (FK 506) have been investigated in the treatment of spinal cord injuries, but there are few studies that evaluate the interaction between these drugs. In this experimental study, 60 Wistar rats were submitted to contusion spinal cord injury produced by the NYU Impactor system. The animals were divided into five groups: Control, which received saline only; EPO, which received erythropoietin; EPO + FK 506, which received EPO associated with tacrolimus; and the group FK 506, which received tacrolimus. All drugs and saline were administered intraperitoneally. The Sham group underwent spinal cord injury, but did not receive any drug. The animals were evaluated for recovery of locomotor function in seven different times by the BBB test, in the 2nd, 7th, 14th, 21st, 28th, 35th and 42nd days after spinal cord injury. In 42 days, electrophysiological evaluation was performed, and the animals were, shortly after, sacrificed for histological analysis of the injured spinal cord. Our experimental study did not reveal significant differences in the recovery of locomotor function, nor in the histological and electrophysiological analysis in animals treated with erythropoietin and tacrolimus after thoracic spinal cord injury

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.

Danos ao sistema nervoso central (SCN) resultam em perda de conexões axonais, das funções motoras e sensoriais. Uma das estratégias para seu reparo é o transplante de células-tronco mesenquimais (CTMs). Porém essa alternativa requer uma adequada via de aplicação. Nesse sentido, o uso de matrizes alinhadas pode ser usado para apoiar o crescimento e diferenciação das CTMs e, quando incorporadas com fatores de crescimento, otimizam o processo de regeneração tecidual. O objetivo desse trabalho foi avaliar a diferenciação neural das CTMs cultivadas sobre matrizes de nanofibras orientadas com o fator de crescimento epidermal (EGF) incorporado. Os scaffolds com fibras alinhadas foram produzidos por electrospinning de emulsão e avaliados conforme a sua morfologia, o diâmetro das nanofibras, a degradabilidade e a liberação do EGF. As CTMs utilizadas foram provenientes da polpa de dentes decíduos esfoliados humanos. Essas células foram cultivadas nos scaffolds e avaliadas conforme os testes biológicos: adesão, viabilidade, proliferação, citotoxicidade e diferenciação neural. Os scaffolds com fibras alinhadas controle (AC) e contendo o EGF (AE) apresentaram morfologia, diâmetro das nanofibras e tempo de degradação semelhantes. Com base no total de EGF presente na matriz AE, 90,14% foi liberado após 28 dias. O citoesqueleto e o núcleo das CTMs cultivadas nos scaffolds AC e AE estavam mais alongados e alinhados quando comparado com as CTMs cultivadas no poço de cultura (controle). As CTMs aderiram mais nas matrizes AE em relação às matrizes AC, porém a proliferação e viabilidade celular foram similares, exceto no tempo de 72 horas, o qual a viabilidade no grupo controle foi maior, em comparação aos demais grupos. Os scaffolds AC e AE não foram tóxicos para as CTMs. Em relação aos resultados da neuro-diferenciação, a expressão de nestina e neurofilamentos consideravelmente maior em todos os grupos analisados quando comparado ao grupo controle. A expressão de βIII-tubulina e GFAP foi maior em todos os grupos diferenciados quando comparada ao grupo controle. A maioria das CTMs cultivadas nas matrizes AC e AE, induzidas ou não à diferenciação neural, apresentaram correntes dependente de voltagem para sódio. O valor de condutância máxima foi maior para todos os grupos analisados quando comparado ao grupo controle onde as células não foram diferenciadas. Portanto, as matrizes com nanofibras orientadas induzem à diferenciação neural das CTMs em neurônios funcionais tanto na ausência como na presença de EGF incorporado. As matrizes AE ainda mostraram ser capazes de melhorar a adesão celular. Dessa forma, conclui-se que as matrizes de nanofibras estudadas são uma possível estratégia para otimização da regeneração de lesões neurológicas. / Damage to the central nervous system (CNS) results in loss of axonal connections and motor and sensory functions. One of the strategies for its repair is the transplantation of mesenchymal stem cells (MSCs). However, this requires a suitable application route. Accordingly, the use of scaffolds support the growth of MSCs and, when incorporated with growth factors, optimize the regeneration process. The purpose of this study was to evaluate the neural differentiation of MSCs cultured on nanofiber matrices oriented with epidermal growth factor (EGF) incorporated. Aligned scaffolds were produced by electrospinning emulsion and evaluated according to their degradation, the morphology and diameter of the nanofibers, and release of EGF from the nanofibers. MSCs used were from human exfoliated deciduous teeth (SHED). These cells were cultured on the scaffolds and evaluated according to biological tests: adhesion, viability, proliferation, cytotoxicity and neural differentiation. The aligned control scaffolds (AC) containing EGF (AE) presented similar morphology, diameter of nanofibers and degradation time. Based on the total EGF present in the scaffold AE, 90.14% was released after 28 days. The cytoskeleton and the core of the MSCs cultured on scaffolds AC and AE were more aligned and elongated when compared to the MSCs grown on plate wells (control). MSCs adhered more to matrices AE when compared to matrices AC, although proliferation and cell viability were similar, except after 72 hours. In this period, the viability of the control group was higher when compared to the rest of the groups. Scaffolds AC and AE were not toxic to MSCs. In regard to the results of neuro-differentiation, the expression of nestin and neurofilament was much higher in all groups than the control group. The expression of βIII tublin and GFAP was higher in all differentiated groups than the control group. Most of the MSCs grown in matrices AC and AE, induced or not to neural differentiation, showed voltage-dependent sodium currents. The maximum value of conductance of these groups was higher for the cells in all groupscompared to the control group, where the cells were not differentiated. Therefore, oriented nanofiber matrices induce neural differentiation of MSCs into functional neurons both in the absence and in the presence of incorporated EGF. The matrices AE also showed improved cell adhesion. Thus, these matrices are a possible strategy for optimizing the regeneration of neurologic lesions.

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da infusão de células progenitoras indiferenciadas autógenas no tratamento de pacientes com lesão medular crônica. Foram selecionados trinta e nove pacientes com diagnóstico de lesão medular completa cervical e torácica há pelo menos dois anos. Os pacientes foram submetidos à mobilização e coleta das células progenitoras em sangue periférico. O concentrado de células progenitoras foi criopreservado e reinfundido por arteriografia no paciente doador caracterizando o momento zero do experimento. Estes pacientes foram então avaliados por dois anos e meio, sendo submetidos a exames de potencial evocado somato-sensitivo para avaliar a recuperação neurológica após a infusão de células indiferenciadas. Vinte e seis pacientes (66,7%) apresentaram positivação e/ou melhora do tempo de latência do exame de potencial evocado, ou seja, apresentaram resposta cortical aos estímulos periféricos. Assim, após dois anos e meio de seguimento, o protocolo descrito mostrou-se seguro e levou a positivação do exame de potencial evocado somato-sensitivo em pacientes com lesão medular completa. / The objective of this study was to evaluate the effect of autogenous undifferentiated progenitor cell infusion in the treatment of patients with chronic spinal cord injury. Thirty-nine patients were selected among those diagnosed with complete cervical and thoracic spinal cord injury for at least two years. Patients underwent peripheral blood stem cell mobilization and collection. The progenitor cell concentrate was cryopreserved and reinfused through arteriography into the donor patient, characterizing the time zero of the experiment. These patients were then evaluated during two and a half years, being submitted to examinations with somatosensitive evoked potential to evaluate neurological recovery after undifferentiated cell infusion. Twenty-six patients (66,7%) were positive for evoked potential, that is, they presented cortical response to peripheral stimuli. In two and a half year, this protocol was safe for the patients and cause positive answers for evoked potentials in patients with complete spinal cord lesion.

Introdução: Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da interleucina 6 (IL-6) e eritropoetina (EPO) na lesão medular aguda experimental em ratos. Materiais e Métodos: A lesão foi induzida pelo equipamento padronizado NYU Impactor, com queda de um peso de 10 g à distância de 12,5 mm de altura. Foram utilizados 50 ratos da linhagem Wistar, divididos em cinco grupos de 10 animais. O grupo EPO, ratos tratados com EPO; grupo EPO/IL-6, animais tratados com EPO e IL-6; grupo IL-6, administração de IL-6; grupo placebo, solução placebo; grupo Sham, procedimento sham (apenas laminectomia, sem lesão medular). Todas as drogas e soro fisiológico foram administrados por via intraperitoneal, durante três semanas. Os animais foram acompanhados por 42 dias. A recuperação motora funcional foi monitorada pela escala de Basso, Beattie e Bresnahan (BBB) nos dias 2, 7, 14, 21, 28, 35 e 42. Exame de potencial evocado foi efetuado no 42o dia, sendo realizada análise histológica qualitativa e quantitativa após eutanásia. Resultados: Os resultados das avaliações da escala BBB mostraram recuperação funcional motora superior no grupo que recebeu EPO. A administração de IL-6 isolada não mostrou benefícios em relação ao grupo que recebeu solução placebo e a associação de IL-6 com EPO mostrou resultados inferiores ao grupo que recebeu apenas EPO. Conclusão: Concluímos que uso EPO após lesão medular contusa em ratos mostrou benefícios na recuperação motora. A associação de EPO e IL- 6 mostrou benefícios, porém com resultados inferiores aos da EPO isolada. O uso isolado de IL-6 não mostrou benefícios após lesão medular contusa experimental em ratos / Introduction: The aim of this study was to evaluate the effect of interleukin-6 (IL-6) and erythropoietin (EPO) in experimental acute spinal cord injury in rats. Methods: The injury was induced by a standardized equipment for spinal cord contusion injury, the NYU Impactor, which produced the lesion by means of a 10g weight drop on the animals\' spinal cord from a 12.5-mm height. Fifty Wistar rats were divided in five groups of ten animals: Group 1 rats treated with EPO; Group 2 animals treated with EPO and IL-6; Group 3, IL-6 administration; Group 4, placebo solution; Group 5, sham procedure (only laminectomy, without spinal cord injury). All drugs and placebo solution were administered intraperitoneally for three weeks. The animals were followed up for 42 days. The functional motor recovery was monitored by the scale of Basso, Beattie and Bresnahan (BBB) on days 2, 7, 14, 21, 28, 35 and 42. Evoked potential tests were performed on the 42nd day. Qualitative and quantitative histological analysis were performed after euthanasia. Results: The group receiving EPO demonstrated superior functional motor results in the BBB scale. IL-6 administration alone did not show benefits over the placebo group solution and the IL-6 combination with EPO showed results lower than those seen in the group that received only EPO. Conclusion: We conclude that using EPO after acute spinal cord injury in rats showed benefits in motor recovery. The association of EPO and IL-6 showed benefits, but with inferior results to the isolated EPO. Isolated use of IL-6 showed no benefit after experimental spinal cord injury in rats

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-22. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:13Z : No. of bitstreams: 1 Publico-12887.pdf: 1856396 bytes, checksum: 42de9f60d780e16634f25ebf960a3c24 (MD5) / Lesões no sistema nervoso central (SNC) levam a permeabilidade da barreira hematoencefálica, o que permite a entrada de células do sistema imune e a ativação das células da glia, principalmente microglia e astrócitos. Esse processo desencadeia a secreção de mediadores inflamatórios por essas células. As citocinas são as principais moléculas da resposta neuroinflamatória e são críticas para a regulação desta resposta, exercendo uma variedade de ações no SNC. Células tronco mesenquimais (CTMs), que possuem potencial proliferativo e são capazes de originar linhagens celulares distintas e especializadas, também secretam essas moléculas, caracterizando um poder imunomodulador. As CTMs, particularmente as derivadas da medula óssea, promovem o reparo tecidual pela secreção de fatores que aumentam a regeneração do tecido, estimulando proliferação, migração e diferenciação de progenitores endógenos encontrados na maioria dos tecidos, diminuindo a resposta imune e inflamatória e a apoptose. A habilidade de essas células alterarem o microambiente através de sua influência trófica pode contribuir mais significativamente para o reparo do tecido que a transdiferenciação. Nossa hipótese é que as citocinas secretadas pelas CTMs poderiam participar da atração de células tronco neurais endógenas para um local de lesão no SNC, criando um microambiente favorável para essas células. Tendo isso em vista, esta tese teve como objetivo estudar os efeitos dos fatores secretados pelas CTMs sobre células tronco neurais (CTNs) in vitro, e analisar a expressão de citocinas por CTMs in vivo em um modelo de lesão traumática no SNC. Primeiramente, avaliamos os efeitos dos fatores secretados pelas CTMs sobre apoptose, proliferação e diferenciação de CTNs adultas derivadas da zona subventricular e cultivadas como neuroesferas. Para isso, cultivamos as neuroesferas em meio condicionado por CTMs derivadas de medula óssea. Além disso, foram realizadas lesões no córtex motor primário dos animais, seguidas da injeção de CTMs no local da lesão. Nossos resultados indicam que os fatores secretados pelas CTMs não induzem nem previnem a apoptose das CTNs, aumentam a proliferação dessas células e induzem maior expressão do gene GFAP in vitro, o que indicaria uma tendência a diferenciação em astrócitos. Nos experimentos in vivo, nossos resultados mostram que a injeção das CTMs em um modelo de lesão aguda no SNC diminui a expressão de citocinas pró-inflamatórias no tecido lesado, indicando que os fatores solúveis secretados por CTMs podem modular a inflamação no local lesado, o que pode ser interessante para a criação de um microambiente favorável para CTNs endógenas e conseqüentemente para o reparo do tecido lesado. / Central nervous system (CNS) injury breakes the impermeability of the blood brain barrier, this allows the invasion of immune cells and activation of glial cells, mainly microglia and astrocytes. This process triggers the secretion of inflammatory mediators by these cells. Cytokines are the main molecules in neuroinflammatory response and are critical for its regulation, exerting a variety of actions in the CNS. Furthermore, mesenchymal stem cells (MSC) which have proliferative potential and are able to originate different and specialized cell lineages, also secrete these molecules, characterizing its immunomodulatory function. MSC, particularly those derived from bone marrow, promote tissue repair by secreting factors that enhance tissue regeneration stimulating proliferation, migration and differentiation of endogenous stem-like progenitors found in most tissues, decreasing inflammatory and immune reactions and apoptosis. The ability of such cells to alter tissue microenvironment through its trophic influence may contribute more significantly than their capacity for transdifferentiation in effecting tissue repair.Our hypothesis is that MSC secreted cytokines could take part in the attraction of endogenous neural stem cells (NSC) to an injury site in the CNS, providing a favorable microenvironment for these cells. Our aim was to study the effects of factors secreted by MSC on NSC in vitro and to analyse the MSC cytokines expression in vivo in a model of CNS traumatic injury. We first evaluated the effects of MSC secreted factors on apoptosis, proliferation and differentiation of adult NSC derived from the subventricular zone and cultured as neurospheres. Neurospheres were cultured in MSC conditioned medium (MSC-CM), which was obtained from bone marrow-derived MSC cultures. Besides a traumatic injury was performed at the primary motor cortex of mice and MSCs were injected at the injury site. Our results show that MSC secreted factors do not induce or prevent NSC apoptosis, increase NSC proliferation and induce bigger expression of GFAP gene in vitro, this could indicate a tendency of differentiation to astrocytes. In vivo experiments show that MSC injection at an acute model of injury diminishes pro-inflamatory cytokines in the injured tissue, suggesting that MSC secreted factors may modulate the inflammation at the injury site, which may be interest to the development favorable microenvironment for endogenous NSC and consequently repair of the injured tissue. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações