A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA), também conhecida como Doença de Lou Gehrig, é a forma mais comum de doença do neurônio motor. Tem início geralmente tardio (4ª/5ª década de vida), afetando tanto os neurônios motores superiores quanto os inferiores. A degeneração provocada pela ELA é progressiva e irreversível. Em geral, a evolução da doença é rápida, levando os pacientes ao óbito entre 3 e 5 anos após o início dos sintomas, devido principalmente à falência respiratória. Atualmente, o único medicamento liberado pelo FDA (Food and Drug Administration) para o uso em ELA é o Riluzol, que tem um efeito mínimo na expectativa de vida dos pacientes. Neste cenário, a terapia celular vem sendo avaliada como uma possível alternativa. Estudos pré-clínicos indicam efeitos benéficos do tratamento de camundongos SOD1 (modelo animal para ELA) com células estromais mesenquimais ou simplesmente células mesenquimais (MSCs), atribuída principalmente à ação de fatores solúveis. Aqui propusemos o uso de pericitos, uma linhagem celular ainda não testada para tratamento pré-clinico em modelo murinho de ELA. Pericitos são células perivasculares que circundam células endoteliais e que desempenham importantes funções celulares como por exemplo participação da formação e manutenção da barreira hematoencefálica, essencial para proteger o sistema nervoso central de danos em doenças neurodegenerativas. Dessa forma, este trabalho pretendeu comparar o potencial terapêutico de células mesenquimais e pericitos obtidos do tecido adiposo humano de um mesmo doador, em camundongos SOD1. Para tal, testes físicos (peso, PaGE, motor score, rotarod) foram aplicados semanalmente e a sobrevida dos animais foi avaliada. Os resultados demonstram que, com exceção dos benefícios observados nos testes do PaGE e do motor score em uma fase mais inicial da doença, o tratamento com MSCs ou pericitos não resulta em efeitos significativos no quadro clínico de camundongos SOD1 do sexo feminino. Para os machos, o tratamento com pericitos se destaca em relação aos tratamentos com MSCs ou HBSS (veículo), resultando em efeitos benéficos na sobrevida e em determinadas funções motoras dos animais, com destaque para os testes do motor score e do rotarod, onde há uma melhora na fase inicial da doença. A análise da expressão gênica no cérebro e na medula de animais em fase final da doença sugere que o tratamento de machos com pericitos é capaz de estimular as defesas antioxidantes do animal. Ainda nestes órgãos, não foram encontrados vestígios das células humanas injetadas, indicando um possível efeito sistêmico das mesmas / Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS), also known as Lou Gehrig\'s disease, is the most common form of motor neuron disease. Most cases are characterized by an adult onset of symptoms, usually in the fourth or fifth decade of life, affecting both upper and lower motor neurons. The degeneration caused by ALS is progressive and irreversible. On average, the survival ranges from 3 to 5 years after onset, mainly due to respiratory failure. Currently, the only Food and Drug Administration (FDA)-approved medication for this disorder is Riluzole, but its effects on survival are minimal. In this scenario, cell therapy is being evaluated as a possible alternative. Preclinical studies indicate beneficial effects of treatment of SOD1 mice (animal model for ALS) with mesenchymal stromal cells or simply mesenchymal cells (MSCs), mainly attributed to the action of soluble factors. Here we propose the use of pericytes, a cell line not yet tested for preclinical treatment in of ALS. Pericytes are perivascular cells surrounding endothelial cells and play important cellular roles such as assistance of formation and maintenance of the blood-brain barrier, which is essential to protect the central nervous system from damage in neurodegenerative diseases. Thus, this study sought to compare the therapeutic potential of mesenchymal cells and pericytes, both obtained from the same human adipose tissue, in SOD1 mice. For this purpose, survival and physical performance (weight, PaGE, motor score and rotarod) were evaluated. Except for the benefits observed in PaGE and the motor score tests in an early stage of the disease, treatment with MSCs and pericytes does not result in significant effects on disease progression of SOD1 female mice. For males, treatment with pericytes stands out compared to treatment with MSCs or HBSS (vehicle), resulting in beneficial effects on survival and in certain physical functions of the animals, particularly for the motor score and rotarod tests, where improvement was observed in the initial stage of the disease. The analysis of gene expression in the brain and spinal cord in end-stage animals suggests that treatment of males with pericytes can stimulate the animals\' antioxidant defense. No traces of injected human cells were observed in brain or spinal cord of mice, indicating a possible systemic effect of the transplant

Orientador: Ricardo Della Coletta / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-17T00:49:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sobral_LaysMartin_D.pdf: 3033003 bytes, checksum: 6019edf717b2f1f1088e0f9584909707 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Miofibroblastos são células mesenquimais caracterizadas pela expressão da isoforma ? da actina de músculo liso (?-SMA) e pela secreção de proteínas da matriz extracelular, fatores de crescimento e proteases. Estas células desempenham um papel importante na reparação de feridas e em processos patológicos, incluindo fibroses e cânceres. Os objetivos deste estudo foram 1) analisar o papel do fator de crescimento de tecido conjuntivo bem como o efeito da superexpressão de Smad7 na transdiferenciação de miofibroblastos gengivais induzida pelo fator de crescimento transformante-?1 (TGF-?1), 2) isolar e caracterizar linhagens celulares de miofibroblastos do estroma de carcinomas espinocelulares (CEC) orais e comparar o potencial proliferativo e produção de metaloproteinases de matriz (MMP) com linhagens celulares de fibroblastos do estroma de CEC orais, e 3) analisar a influência de miofibroblastos na modulação da proliferação e invasão de linhagens celulares de CEC oral. Nossos resultados demonstraram que o tratamento com TGF-?1 induziu simultaneamente a expressão de ?-SMA e CTGF e a neutralização de CTGF com RNA de interferência (siRNA) bloqueou o efeito de TGF-?1 na indução da transdiferenciação de células de gengiva normal em miofibroblastos. A superexpressão de Smad7 em células de GN inibiu a cascata de ativação de TGF-?1, caracterizada pela fosforilação de Smad2 e expressão de ?-SMA, CTGF e colágeno tipo I. Similarmente, miofibroblastos isolados do tecido gengival de fibromatose gengival hereditária (FGH) superexpressando Smad7 demonstraram níveis reduzidos de ?-SMA e pSmad2, além de baixos níveis de expressão de CTGF e colágeno tipo I. Três linhagens celulares de miofibroblastos foram isoladas do estroma de CEC de língua e caracterizadas pela expressão de ?-SMA e por níveis elevados de produção de colágeno tipo I. Embora o potencial proliferativo dos clones de fibroblastos e miofibroblastos tenham sido semelhantes, as produções de MMP-1, -2, -9 e -13 foram significantemente maiores em miofibroblastos. Finalmente, nós demonstramos que miofibroblastos do estroma tumoral produzem níveis elevados de alguns fatores de crescimento comparado com fibroblastos, incluindo ativina A. Meios de cultura condicionados por miofibroblastos contendo ativina A significantemente induziu a proliferação de linhagens celulares de CEC oral e uma maior progressão tumoral in vivo, enquanto que o bloqueio de ativina A por siRNA diminuiu significantemente a proliferação das células de CEC oral. In vitro, miofibroblastos induziram a invasão de linhagens celulares de CEC oral, o qual foi acompanhado por uma indução na produção de MMPs, e in vivo uma significante correlação entre presença de miofibroblastos e atividades de MMP-2 e MMP-9 foi observada. O bloqueio da síntese de ativina A por siRNA em miofibroblastos não alterou a capacidade de indução da invasão e síntese de MMPs. Os resultados deste estudo demonstram 1) que Smad7 bloqueia a transdiferenciação de miofibroblastos gengivais por meio da inibição da fosforilação de Smad2 e da transcrição de CTGF, 2) que miofibroblastos no estroma de CEC orais podem contribuir para um fenótipo mais invasivo via secreção de elevados níveis de MMPs e 3) que produtos de síntese dos miofibroblastos induzem a proliferação e invasão das células de CEC oral e os estímulos proliferativos são controlados pela produção de ativina A. / Abstract: Myofibroblasts are mesenchymal cells, characterized by the specific isoform ? of the smooth muscle actin (?-SMA) expression and the extracellular matrix proteins, growth factors and proteases secretion. These cells play a central role on wound healings and in pathologic process, including fibrosis and cancers. The aims of this study were 1) analyze the connective tissue growth factor (CTGF) role and the superexpression of Smad7 effect on TGF-?1-induced gingival myofibroblasts transdifferentiation, 2) isolate and characterize myofibroblast cell lines from oral squamous cell carcinomas stroma (OSCC) and compare the proliferative potential and matrix metalloproteinases (MMP) production with fibroblast cell lines from OSCCs stroma, and 3) analyze the myofibroblasts influence on the modulation of OSCC cell lines proliferation and invasion. Our results demonstrated that the TGF-?1 treatment induced simultaneously the ?-SMA and CTGF expression and the CTGF neutralization using the small interference RNA (siRNA) blocked the TGF-?1-induced gingival myofibroblasts transdifferentiation. Smad 7 superexpression in normal gingival cells (NG) inhibit the TGF-?1 cascade activation, characterized by the Smad2 phosphorilation and ?-SMA, CTGF and type I collagen expression. Similarly, hereditary gingival fibromatosis (HGF) myofibroblasts superexpressing Smad 7, demonstrated reduced levels of ?-SMA and phospho-Smad2, and low expression levels of CTGF and type I collagen. Three myofibroblast cell lines were isolated from tongue OSCC stroma and characterized by the ?-SMA expression and high levels of type I collagen. Although the proliferative potential of fibroblast and myofibroblast clones has been similar, the MMP-1, -2, -9 and -13 were significantly higher in myofibroblasts. Finally, we demonstrated that tumor stroma myofibroblasts produce high levels of some growth factors compared with fibroblasts, including activin A. Myofibroblasts conditioned medium containing activin A induce significantly the OSCC cell lines proliferation and a tumor progression in vivo, while the activin A dowregulation by siRNA significantly decreased the OSCC cells proliferation. In vitro, myofibroblasts induced OSCC cells invasion, accompanied by an induction of MMPs production, and in vivo was observed a significant correlation between the myofibroblasts presence and the MMP-2 and MMP-9 activity. The myofibroblasts dowregulation of activin A by siRNA did not affect the induction of invasion and MMPs synthesis. The results of this study demonstrate that 1) Smad 7 blockage the gingival myofibroblasts transdifferantiation through the inhibition of Smad 2 phosphorilation and CTGF transcription, 2) myofibroblasts on the OSCCs stroma can contribute to a more invasive phenotype via elevated levels of MMPs secretion, 3) myofibroblasts released products induce an OSCC cells proliferation and invasion and the proliferative stimulus are controlled by the activin A production. / Doutorado / Estomatologia / Doutor em Estomatopatologia

Orientadores: Rejane Maira Goes, Sebastião Roberto Taboga / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-11T04:14:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_DanieleLisboa_D.pdf: 4151708 bytes, checksum: bbb2c893cf2f2f9dbfd24f8e30c01cd2 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O diabetes mellitus leva a complicações em diversos órgãos, incluindo as glândulas acessórias do sistema genital masculino. Na próstata, é bem estabelecido que essa doença acarreta atrofia epitelial, mas ainda não é claro o seu efeito sobre os componentes estromais e sua associação com alterações patológicas. Esse estudo visa esclarecer três aspectos controversos referentes ao impacto do diabetes sobre a próstata: 1) como as condições metabólicas do diabetes crônico não tratado afeta o compartimento estromal, em especial os componentes da matriz extracelular; 2) as possíveis associações entre essa doença e a incidência de alterações neoplásicas e 3) examinar as alterações prostáticas causadas pela resistência à insulina em comparação com o diabetes. A resistência à insulina, induzida pela administração do glicocorticóide dexametasona (1mg mg/Kg pc, durante 5 dias) causa, em curto prazo, efeitos semelhantes aos do diabetes, tais como a atrofia epitelial e alteração fenotípica das células musculares lisas (cml). Contudo, esta situação difere do diabetes pela atrofia das cml e ativação dos fibroblastos. Os efeitos do diabetes (90 dias), induzido experimentalmente pela administração de aloxana (45 mg/Kg pc), foram examinados com microscopia de luz, imunocitoquímica e microscopia eletrônica de transmissão. Nesta situação experimental observou-se uma incidência de 64% de neoplasia intraepitelial (NIP) e 35% de adenocarcinoma. Também se verificou uma ampla variação da resposta histológica da próstata entre os indivíduos diabéticos. Assim, três grupos foram diferenciados segundo a gravidade das alterações teciduais: 1) modificações leves; 2) intensa atrofia e 3) ocorrência de lesões pré-malignas (NIP e atrofia inflamatória proliferativa- PIA) e malignas (adenocarcinomas). Nos dois primeiros grupos, a remodelação estromal caracteriza-se por um aumento da espessura da membrana basal acinar, maior ocorrência de colágeno e de grandes proteoglicanos de condroitim sulfato. Esses dados em conjunto indicam que o diabetes induzido experimentalmente modifica o ambiente estromal de maneira a favorecer o desenvolvimento de lesões patológicas na próstata. Devido a complexidade das interações metabólicas relacionadas ao diabetes, torna-se difícil definir os principais fatores responsáveis pelas alterações acima mencionadas. Entretanto, é possível afirmar os efeitos prejudiciais da resistência à insulina e do diabetes para a morfofisiológica prostática / Abstract: Diabetes mellitus leads to complications in several organs including acessory glands of the male genital system. In the prostate, it is well established that diabetes causes epithelial atrophy, but its effects on the stromal components is not defined, as well as its relation with pathological alterations in the prostate. This study aims to elucidate three controversial aspects decurrent from the impact of diabetes in the prostate:1) How the metabolic conditions of chronic diabetes affects the stromal compartiment, specially extracellular matriz components; 2) the possible association between diabetes and prostatic neoplasic alterations and 3) Evaluate prostatic changes caused by insulin resistence in comparison to diabetes. Insulin resistence, induced by administration of the glucocorticoid dexamethasone (1mg mg/Kg bw, 5 days) causes, in short term, similar effects to diabetes, such as epithelial atrophy and phenotypical alteration in the smooth muscle cells (smc). However, this situation is different from diabetes regarding the smc atrophy and fibroblast activation. The effects of chronic diabetes (90 days), induced experimentally by alloxan (45 mg/Kg bw), were examined by light microscopy, imunohistochemistry and transmission electron microscopy. In this experimental situation, it was observed the incidence of 64% of prostatic intraepithelial neoplasia (PIN) and 35% of adenocarcinoma. It was also analysed a wide variation in the histological answer between diabetic individuals. Thus, three groups was determined according to the severity of their tissue alterations: 1) light modifications; 2) intense atrophy and 3) occurency of pre-malignant (PIN and proliferative inflammaotry atrophy- PIA) and malignant lesions (adenocarcinoma). In the first two groups, the stromal remodelation characterize for thickning of acini basement membrane, higher distribution of collagen and large proteoglycans of chondroitin sulphate. Together these data indicates that induced diabetes changes the stromal environment and consequently promotes the development of pathological lesions in the prostate. Due to the complexity of metabolic interactions related to diabetes, it is not possible to define the main factors responsible for those changes above mentioned. However, it is possible to confirm the injurious effects of insulin resistence and diabetes for the prostatic morfophisiology / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Células multipotentes mesenquimais estromais (CTM) são células adultas multipotentes que podem ser isoladas a partir de diferentes tecidos e são capazes de atingir sítios danificados, exercer papéis na regeneração tecidual e modular a resposta imune. Estas células demonstraram resultados discrepantes em estudos in vivo dependentes de sua fonte de obtenção. Há na literatura hipóteses de que o mecanismo predominante pelo qual as CTMs atuam no reparo tecidual estaria relacionado à sua atividade parácrina, criando um microambiente com sinais tróficos. Nesse sentido, a avaliação do conteúdo do secretoma destas células é de grande interesse. Portanto, este projeto teve como objetivo analisar o meio condicionado de CTMs obtidas de diferentes fontes (tecido adiposo, músculo esquelético e tubas uterinas) de mesmos indivíduos. A abordagem experimental consistiu em proteômica shotgun (nanocromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas em tandem) com o intuito de identificar alvos diferentemente expressos entre as culturas que possam sugerir funções específicas de cada linhagem celular. Os dados espectrais foram obtidos pelo modo de aquisição dependente de dados (Top15). Os dados adquiridos foram processados pelas plataformas MaxQuant e TPP (Trans-Proteomic Pipeline). Foi realizada análise qualitativa de vias enriquecidas por meio do programa Ingenuity utilizando as proteínas em comum nos secretoma de todas as CTMs analisadas. Essa análise permitiu observar vias enriquecidas de proliferação celular, migração celular e desenvolvimento do sistema cardiovascular, demonstrando que as proteínas secretadas por quaisquer das CTMs analisadas podem ser relacionadas a resultados encontrados na literatura utilizando estas células para terapias para patologias. As análises estatísticas para determinar se haveria dependência da composição do secretoma em função do indivíduo doador ou tecido fonte das CTMs revelaram proteínas diferencialmente expressas entre todos os grupos. Estas proteínas diferencialmente expressas são relacionadas à proliferação, sinalização e interação celular, além de modulação do sistema imune e da angiogênese. Neste contexto, podemos concluir que o secretoma das CTMs é muito semelhante, que as CTMs isoladas de quaisquer tecidos ou indivíduos são capazes de secretar moléculas que possivelmente exercem benefícios em determinado tratamento. Entretanto, estes benefícios podem ser exacerbados ou suprimidos pelas moléculas diferencialmente expressas, as quais são dependentes tanto dos tecidos quanto dos indivíduos dos quais as CTMs foram obtidas / Multipotent Mesenchymal Stromal Cells (MSCs) are multipotent adult cells that can be isolated from different tissues and are able to reach damaged sites, play a role in tissue regeneration and modulate immune response. These cells showed conflicting results in studies in vivo depending on their tissue origin. It is hypothesised that the predominant mechanism by which MSCs function could be related to its paracrine activity, creating a microenvironment with trophic signals. Accordingly, the evaluation of the content of the secretome of these cells is of great interest. Towards this end, this project analyzed the proteins of conditioned medium of MSCs obtained from different sources from the same donors (adipose tissue, uterine tubes and skeletal muscle). The MSCs were characterized by flow cytometry for the presence of membrane markers and by differentiation in vitro into adipocytes, chondrocytes, and osteoblasts. The conditioned media were obtained and the protein profile was analysed by liquid nanochromatography coupled to tandem mass spectrometry. Spectral data were obtained by full-acquisition mode MS / dd-MS2 (Top15). The acquired data were processed by MaxQuant software and TPP (Trans-Proteomic Pipeline). Qualitative analysis of enriched pathways through the Ingenuity program using the shared proteins between the cell lineages was performed.It showed enriched pathways related to cell proliferation, cell migration and development of the cardiovascular system. This allows considering that the secreted proteins from the analyzed MSCs might be related to findings in the literature using these cells for therapies. After this, the proteins were analyzed for differential expression by comparing the MSCs into groups of different sources or different donors. In which were observed differentially expressed proteins related to proliferation, cell signaling and interaction, modulation of the immune system and angiogenesis. In this context, we can conclude that MSC\'s secretome is very similar in the analyzed lineages, and that any MSCs are able to secrete molecules which potentially exert for certain treatment benefits. However, these benefits can be exacerbated or annulled by differentially expressed molecules, which are dependent both as the individual and tissues from which MSCs were obtained

Orientador: Valéria Helena Alves Cagnon Quitete / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:16:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Montico_Fabio_D.pdf: 8683742 bytes, checksum: b24bef7642e19dd250ce77f07cca65c4 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A senescência está associada a modificações hormonais na próstata, resultando em microambiente favorável ao desenvolvimento de lesões neoplásicas. A angiogênese é fundamental para o crescimento tumoral e, na próstata, está sujeita à regulação por andrógenos, sendo sua estimulação um importante evento no estroma reativo associado ao câncer. Assim, a inibição da angiogênese representa terapia promissora no tratamento de neoplasias da próstata. O objetivo deste estudo foi caracterizar aspectos do estroma prostático na senescência e frente a terapias antiangiogênicas e de ablação hormonal, comparando-os com a reação estromal associada a lesões glandulares no modelo TRAMP. Camundongos FVB machos senis (52 semanas) foram submetidos a tratamentos antiangiogênicos com SU5416 (6 mg/kg; i.p.) e/ou TNP-470 (15 mg/kg; s.c.). O bloqueio hormonal foi obtido com finasterida (20 mg/kg; s.c.), isoladamente ou associada a ambos os inibidores. Após 21 dias de tratamento, amostras da próstata dorsolateral foram coletadas para análises morfológicas, imunohistoquímicas e de Western Blotting. A senescência levou à ocorrência de inflamação e de lesões proliferativas na próstata, bem como à maior frequência de células positivas para CD34/VIM e CD34/?SMA e ao aumento de MMP-9, IGFR-1, VEGF, HIF-1?, FGF-2, CD31, VIM e ?SMA, caracterizando semelhança com o microambiente prostático de camundongos TRAMP. Por outro lado, a endostatina e o TGF-? apresentaram-se elevados somente na senescência, mas não ao longo da progressão tumoral no modelo TRAMP. O tratamento com inibidores angiogênicos levou à recuperação e/ou interrupção das alterações glandulares associadas à senescência, mas efeitos diferenciais foram registrados para as drogas. Enquanto o SU5416 atuou principalmente sobre a remodelação tecidual prostática, reduzindo os níveis de MMP-9, VIM e ?SMA bem como a frequência de células positivas para CD34/VIM e CD34/?SMA, o TNP-470 influenciou sobretudo o IGFR-1, o VEGF e o HIF-1?, promovendo inibição de maior amplitude sobre esses fatores. A associação destes inibidores levou à combinação de tais efeitos diferenciais. A finasterida, isoladamente ou associada aos agentes antiangiogênicos, resultou em diminuição dos níveis de MMP-9, IGFR-1, VEGF, HIF-1? e FGF-2 em relação aos controles, embora tenha demonstrado tendência em regular positivamente a expressão de fatores pró-angiogênicos. Todavia, ao contrário da inibição da angiogênese, a ablação hormonal não resultou em diminuição do TGF-?. Assim, concluiu-se que a senescência gerou um microambiente de estroma reativo similar ao do modelo TRAMP, com estímulo aos à proliferação celular, remodelação tecidual, angiogênese e transição endotélio-mesenquimal, certamente propiciando condições favoráveis para o desenvolvimento de lesões prostáticas pré-malignas e malignas. Entretanto, a ausência de adenocarcinoma pouco diferenciado e a menor distribuição das lesões neoplásicas em relação a camundongos TRAMP sugeriram um possível papel protetor da endostatina sobre a próstata na senescência. A terapia antiangiogênica foi eficaz em promover efeitos antitumorais e a inibição da neovascularização, sobretudo frente à combinação dos inibidores, sugerindo que a ação diferencial desses agentes nos processos tumorigênicos resulta em espectro de ação mais amplo para o tratamento. Por fim, ressalta-se que os efeitos benéficos do tratamento com finasterida merecem especial atenção, considerando o potencial desta droga em promover o estroma reativo facilitador do desenvolvimento de desordens glandulares / Abstract: Senescence is associated with hormonal changes in the prostate, leading to a permissive microenvironment for the development of neoplastic lesions. Prostatic angiogenesis is an androgen-regulated process which is fundamental for tumor growth and represents an important event in cancer-associated reactive stroma. Thus, angiogenesis inhibition emerges as a promising therapy in the treatment of prostate neoplasms. The aim herewith was to characterize prostatic stroma during senescence and following antiangiogenic and hormonal ablation therapies, comparing the findings with the reactive stroma phenotype associated to TRAMP model glandular lesions. Elderly male FVB mice (52 week-old) were submitted to antiangiogenic treatments with SU5416 (6 mg/kg; i.p.) and/or TNP-470 (15 mg/kg; s.c.). Hormonal blockage was achieved with finasteride administration (20mg/kg; s.c.), either alone or combined to both inhibitors. After 21 days of treatment, dorsolateral prostate samples were collected for morphological, immunohistochemical and Western Blotting analysis. Senescence led to the occurrence of inflammatory foci and proliferative lesions in the prostate, apart from increased frequency of CD34/VIM and CD34/?SMA positive cells and raised levels of MMP-9, IGFR-1, VEGF, HIF-1?, FGF-2, CD31, VIM and ?SMA, resembling TRAMP mice prostatic microenvironment. On the other hand, endostatin and TGF-? showed higher expression in senescence but not during tumor progression in the TRAMP model. Antiangiogenic treatment resulted in recovery and/or interruption of the senescence-associated glandular changes, showing differential effects for each drug. SU5416 acted mainly on prostatic tissue remodeling, reducing MMP-9, VIM and ?SMA levels as well as the frequency of CD34/VIM and CD34/?SMA positive cells, whereas TNP-470 influenced specially IGFR-1, VEGF and HIF-1?, promoting greater inhibition over these factors. The association between the inhibitors led to synergistic differential effects. Despite presenting a trend to regulate positively pro-angiogenic factor expression, finasteride resulted in decreased MMP-9, IGFR-1, VEGF, HIF-1? and FGF-2 levels relatively to controls, either in isolation or combined to antiangiogenic agents. However, unlike angiogenesis inhibition, hormonal ablation did not lead to decreased TGF-? expression. Thus, it was concluded that senescence created a reactive stroma microenvironment which resembles that verified in the TRAMP model and is characterized by stimulated cell proliferation, tissue remodeling, angiogenesis and endothelial-to-mesenchymal transition. This scenario certainly provided favorable conditions for the development of pre-malignant and malignant prostatic lesions. However, the absence of poor-differentiated adenocarcinoma and the lesser distribution of neoplastic lesions in relation to TRAMP mice suggested a possible protective role of endostatin on the prostate during aging. Antiangiogenic therapy was efficient in promoting antitumor effects and neovascularization inhibition, especially following the combination of inhibitors, suggesting that the differential action of these agents on tumorigenic processes results in a broader spectrum of effects for the treatment. Finally, it is noteworthy that beneficial effects from finasteride treatment must be looked carefully, considering the capacity of this drug to promote a reactive stroma microenvironment favorable to the development of glandular disorders / Doutorado / Anatomia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T08:37:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cartarozzi_LucianaPolitti_M.pdf: 5081962 bytes, checksum: 794c493e497a269465a5b035175dfbcb (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A regeneração nervosa periférica é um processo complexo dependente do rearranjo e ativação das células de Schwann. O estímulo das células de Schwann pode ser alcançado através do enxerto de células tronco exógenas. Com o intuito de entender a importância do enxerto de células tronco mesenquimais (MSC) no processo regenerativo periférico, utilizamos o modelo de tubulização do nervo isquiático. As próteses tubulares foram preparadas a partir de membranas de poli-caprolactona (PCL) e preenchidas com selante de fibrina (FG), utilizado, neste caso, como substrato para as MSC. A técnica de tubulização foi feita em ratas fêmeas Lewis adultas, divididas em 4 grupos (n = 5 por grupo): normal, PCL (tubo vazio); FG (tubo preenchido com selante de fibrina) e FG+MSC (tubo preenchido com selante de fibrina e enxertado com MSC). Sessenta dias após lesão, os nervos regenerados foram processados para imunoistoquímica e microscopia de luz. A presença de MSC GFP-positivas foi detectada nos nervos dos animais que receberam enxerto de MSC, indicando que a sobrevivência, a longo prazo, das células tronco no tecido. A regeneração axonal, analisada por imunoistoquímica, revelou expressão de elementos básicos do nervo periférico, ou seja, componentes dos axônios e da lâmina basal tiveram a expressão equivalente em todos os grupos experimentais. A organização axonal foi observada através da marcação anti-neurofilamento. A presença das células de Schwann foi analisada através da marcação anti-S100 e o anticorpo anti-colágeno IV foi utilizado para detecção da lâmina basal. A imunomarcação anti-p75NTR, o receptor de baixa afinidade para neurotrofinas, foi utilizada para investigar a reatividade das células de Schwann. A marcação basal deste, em nervos não lesionados, foi aumentada pelo processo regenerativo, sendo estatisticamente maior no grupo FG+MSC (77% em relação ao nervo contralateral; p<0.001). Além disso, houve colocalização de MSC GFP-positivas e imunomarcação anti-BDNF, evidenciando uma possível via de atuação das células sobre o comportamento das células de Schwann. A partir da análise das secções semi-finas dos nervos pudemos avaliar que a área dos nervos regenerados no interior das próteses tubulares foi estatisticamente igual nos diferentes grupos experimentais. Quando quantificamos o número de axônios mielinizados por uma área fixa, o grupo FG+MSC apresentou maior densidade de axônios em relação ao grupo controle (25%, p<0,05). Da mesma maneira, quando analisamos os parâmetros morfométricos nos diferentes grupos experimentais, o grupo FG+MSC apresentou uma tendência a apresentar axônios de maior calibre e bainha de mielina mais espessa, em relação aos demais grupos, sendo que, a EBM, no intervalo de 1,46 a 2,25?m, foi significantemente maior em relação aos grupos PCL e FG (p<0,05). Como consequência, os animais do grupo FG+MSC mostraram recuperação motora significativamente maior na sétima e oitava semana de análise do índice funcional do nervo fibular. Os achados deste estudo mostram que as MSC enxertadas conjuntamente com selante de fibrina influenciam positivamente o processo regenerativo, modulando a reatividade das células de Schwann / Abstract: Peripheral nerve regeneration is a complex process that is dependent on the rearrangement and activation of Schwann Cells (SC). Such stimulation of SCs may be achieved by the use of exogenous stem cells. In order to better understand the importance of mesenchymal stem cell (MSC) grafting in the peripheral regeneration process we have used the model of sciatic nerve tubulization. Tubular prostheses were prepared from polycaprolactone (PCL) membranes and filled with fibrin sealant (FS), which was used as a substrate for the MSC. The technique of tubulization was applied in adult Lewis female rats that were divided into four groups (n = 5 per group): normal, PCL (empty tube), FS (tube filled with fibrin sealant) and FS + MSC (tube filled with fibrin sealant and grafted with MSC). Sixty days after injury, the regenerated nerves were processed for imunohistochemistry and observed under fluorescence microscopy. The presence of GFP positive stem cells was detected in the nerves of the animals that received MSC grafts, indicating the long term survival of such cells. The axonal regeneration process was studied by immunohistochemistry and revealed the presence of the basic elements of the peripheral nerve, namely axons and basal lamina components that were equivalent in all experimental groups. The axonal organization was observed with anti-neurofilament immunostaining. The presence of SCs was analyzed with anti-S100 immunostaining and anti-type IV collagen was used to detect the basal lamina. Anti-p75NTR, the low affinity receptor for neurotrophins, was used to investigate the reactivity of the SCs. A basal positive labeling in uninjured nerves was detected, which was upregulated by the regenerative process, being statistically higher in FS + MSC group (77% relative to uninjured nerve; p<0.001). Moreover there was colocalization between GFP-positive MSC and anti-BNDF immunolabeling, showing a possible pathway that these cells induce the reactivity of SCs. From sciatic nerve semi-thin sections we were able to evaluate that the areas of regenerated nerves were statistically the same in the different experimental groups. When we quantified the number of myelinated axons in 50.000?m2, the FG+MSC group showed higher density of axons when compared with PCL group (25%, p<0,05). In the same way, the analysis of morphometric parameters showed that the FG+MSC group have a tendency to present higher caliber axons and ticker myelin sheath when compared with other groups, being that the myelin sheath thickness, in the interval between 1,46 to 2,25?m, was significantly higher in FG+MSC group when compared to PCL and FG (p<0,05). As the functional result of the findings above, the FG+MSC animals showed higher motor function recovery, analyzed by FFI, at seventh and eighth weeks after lesion. The findings herein show that MSC associated with the FS scaffold improve the regeneration process by positively modulating the reactivity of SCs / Mestrado / Biologia Celular / Mestra em Biologia Celular e Estrutural

Master of Science in Biomedical Sciences / Department of Anatomy and Physiology / Mark L. Weiss / Mesenchymal stromal cells (MSCs) derived from the umbilical cord (UC-MSCs) have therapeutic applications and are studied to understand their potential uses and immunomodulatory properties. Research must identify good manufacturing process (GMP) compliant methods to isolate and expand UC-MSCs. In addition, MSCs metabolism characteristics in culture are unknown, warranting further investigation. Viability of MSCs decreases after cryopreservation, which is detrimental to clinical translation. Previously published methods used to isolate MSCs from the umbilical cord included open dissection steps and xenogeneic components. Here, I developed improved methods by eliminating dissection which reduces contamination risks. Instead, I used the whole umbilical cord and Miltenyi dissociator tubes to mechanically and enzymatically dissociate cells in a closed system. Xenogeneic components were decreased by using medium containing pooled human platelet lysate instead of fetal bovine serum. The cell numbers isolated from umbilical cord averaged 2.68 x 10⁵ per cm, which represents greater than 20 fold improvement over the previous method. Moreover, expansion cell numbers were increased using 10% pooled human platelet lysate supplemented media. The UC-MSCs generated here met the International Society of Cell Therapy (ISCT) definition of MSCs. Metabolism characteristics of MSCs indicated that glucose was the critical metabolite, maintaining cells longer in culture than glutamine. Cell death followed depletion of glucose, too. Finally, the average viability after thawing cryopreserved MSCs was more than 95%, higher than previous methods. The improvements I introduced to our methodology could speed clinical translation of MSCs as an allogeneic cellular therapy

Un microenvironnement riche en IL-4 a été mis en évidence dans le lymphome folliculaire (FL). Cette IL-4 impliquée dans la croissance tumorale a été démontrée comme principalement secrétée par les lymphocytes T follicular helper (Tfh). Dans cette étude, nous étudions l’interaction bidirectionnelle entre les cellules fibroblastiques réticulaires (FRC) dont le réseau est augmenté dans le FL et les lymphocytes Tfh par analyse des profils d’expression génique, et co-culture in vitro des lymphocytes Tfh primaires avec des cellules fibroblastiques humaines de type FRC-like. Nous démontrons que les cellules FRC-like augmentent in vitro la croissance des sous-populations de Tfh. De plus, nous avons mis en évidence une augmentation spécifique de la sécrétion d’IL-4 par les précurseurs Tfh (pre-Tfh) co-cultivés avec les cellules FRC-like, augmentation d’IL-4 impliquant les voies Notch et ICAM1/LFA1. Cette observation est particulièrement intéressante dans le contexte du FL car les lymphocytes pre-Tfh de FL comparés à des lymphocytes pre-Tfh d’amygdales non tumorales sont caractérisés par un profil d’expression génique enrichi en gènes des voies Notch et des intégrines en plus d’une surexpression d’IL-4. En conclusion, notre description de l’interaction entre les cellules stromales et les sous-populations Tfh démontrent une modification du profil cytokinique des Tfh au stade précurseur qui pourrait expliquer le profil cytokinique retrouvé dans le microenvironnement du FL, et apporter de nouveaux éléments pour la mise en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques. / The enrichment of the microenvironment with tumor-promoting interleukin 4 (IL4) has been implicated in the pathogenesis of follicular lymphoma (FL) and was found to be conferred mainly by T follicular helper (Tfh) cells. In this study, we investigated the bidirectional crosstalk of fibroblastic reticular cells that are expanded in FL and Tfh cells with the analysis of gene expression profiles of the respective, and an in-vitro co-culture model of human induced FRC-like cells. We demonstrated that FRC-like cells enhance the growth of Tfh cell subsets in vitro. Crucially, we uncovered a specific upregulation of IL-4 secretion by precursor Tfh (pre-Tfh) cells co-cultured with FRC-like cells. Additionally, we demonstrated that Notch and ICAM1/LFA1 are two pathways involved in IL-4 secretion following FRClike cell / Tfh cell crosstalk. This observation was particularly interesting in FL context, because FL pre-Tfh cells display an enriched Notch and integrin gene expression profile as well as an overexpression of IL-4, compared to their tonsil counterpart. Altogether, we described new interactions between stromal cells and Tfh subsets and uncovered a specific cytokine profile modification at pre-Tfh stage after contact with FRC-like cells that could explain the high levels of IL-4 in FL and provide a novel target for therapy.

Le lymphome folliculaire (FL) est le lymphome B indolent le plus fréquent. Outre des altérations géniques récurrentes, le micro-environnement tumoral, et notamment les cellules stromales lymphoides,joue un rôle majeur dans le développement de ce cancer. Cependant, la caractérisation in-situ des cellules stromales lymphoïdes chez l'homme tout comme les facteurs menant à la polarisation du stroma en un stroma protumoral ont été peu étudiés. Dans cette thèse, nous avons montré, que les cellules stromales présentes dans les ganglions et la moelle osseuse envahis des patients atteints de FL surexpriment fortement la chimiokine CXCL12. Nous avons ensuite tenté de comprendre les mécanismes responsables de cette induction. Alors que les cellules B tumorales induisent une surexpression de la chimiokine CCL2 dans les cellules stromales de façon dépendante de leur synthèse de TNF, elles ne contribuent pas à l'induction de CXCL12. A l'inverse, le principal compartiment TCD4 impliqué dans la croissance tumorale du FL, les cellules T follicular helper (TFH), augmentent l'expression de CXCL12 dans les cellules stromales. Le taux d'IL-4, la principale cytokine produite par les TFH de FL, est d'ailleurs corrélé à celui de CXCL12 au sein de ma niche tumorale du FL. De plus, à l’aide d'un modèle de différenciation en stroma lymphoide, nous avons démontré que l’IL4 induit l’expression de CXCL12 par les cellules stromale in vitro. Cette production est augmentée quand les cellules stromales sont déjà engagées vers la voie de différentiation lymphoide par un traitement TNF/LT qui favorise l'activation de STAT6 par l'IL-4. Nous avons validé ces résultats dans un modèle de formation d'organe lymphoide ectopique chez la souris. Enfin, CXCL12 induit la migration et l'adhésion au stroma des B de FL via l'activation de cascades de signalisations qui peuvent être abrogées par l'utilisation d'un inhibiteur de Btk utilisé en clinique, l'Ibrutinib. Ces résultats sont en faveur de l'intérêt de considérer la boucle IL-4/CXCL12 pour développer de nouvelles stratégies thérapeutiques dans cette pathologie constamment fatale. / Follicular lymphoma (FL) is the most frequent indolent B-cell lymphoma. Beside recurrent genetic alterations, tumor microenvironment, including lymphoid stromal cells, has been shown to play a key role in FL development. However, in situ characterization of lymphoid stromal cells is still lacking in humans and there are very few studies focusing on the factors that could lead to stroma polarization in normal and pathological context. In this thesis, we showed first that in FL, lymph node (LN) and bone marrow (BM) infiltrating stromal cells highly express the chemokine CXCL12. We next focused on the mechanisms underlying this upregulation. Interestingly, whereas malignant FL B cells induced overexpression of CCL2 in stromal cells in a TNF-dependent manner, they did not contribute to CXCL12 induction. Conversely, FL-infiltrating follicular helper T cells (FL-TFH), the key FL-supportive T-cell subset could trigger CXCL12 expression in stromal cells. IL-4 is the main FL-TFH-derived cytokine and showed a positive correlation with CXCL12 expression inside FL cell niches. Moreover, based on our in vitro lymphoid stroma differentiation model, we demonstrated that IL-4 promoted CXCL12 expression in stromal cells, together with a phenotype close to that identified in situ within FL cell niche. Such IL4 dependent CXCL12 regulation is more pronounced in stromal cells already committed towards lymphoid stromal cells by a prestimulation by TNF/LT in association with an increased STAT6 activation. These data were validated in a model of ectopic lymphoid organ formation in mice. Finally, CXCL12 induced FL B-cell migration, and adhesion to stromal cells through the activation of a signaling pathway that could be abrogated by the Btk inhibitor Ibrutinib. These data argue for considering IL-4/CXCL12 axis as a potential therapeutic target to disrupt FL protective cell niche in this still fatal malignancy.

Les progéniteurs hématopoïétiques se différencient dans la moelle osseuse, au contact des cellules stromales, indispensables pour leur survie. Lors de la lymphopoïèse B, les progéniteurs se différencient suivant plusieurs étapes successives en cellules pro-B, pré-BI, pré-BII, puis B immatures, au cours desquelles se mettent en place les réarrangements des gènes codant pour les chaînes lourdes et légères des immunoglobulines. Les cellules pré-BII, qui expriment le récepteur pré-B (pré-BCR) à leur surface, constituent un point de contrôle essentiel lors du développement B. Le laboratoire a précédemment démontré que la galectine-1 (gal1), produite par les cellules stromales, fait un lien entre le pré-BCR et certaines intégrines afin de former une « synapse immunologique » entre les cellules pré-BII et les cellules stromales, conduisant ainsi à la relocalisation puis à l’activation du pré-BCR.Au cours de ma thèse, je me suis intéressée au rôle du stroma médullaire à l’étape des cellules pré-BII. Nous avons tout d’abord démontré l’importance de la formation de la synapse et des interactions entre les pré-BCR, les intégrines et la gal1 pour la prolifération et la différenciation des cellules pré-B in vivo. Enfin, nous avons caractérisé les cellules stromales de la moelle osseuse qui expriment la gal1. Ce travail a montré que la majorité des cellules pré-BII, au contraire des autres progéniteurs B, se situe au contact des cellules stromales gal1+, apportant pour la première fois la preuve de l’existence d’une niche stromale spécifique aux cellules pré-BII. / In the bone marrow, hematopoietic progenitors differentiate in close contact with stromal cells, essential for their survival. During B cell development, the progenitors differentiate through several sequential stages including pro-B cells, pre-BI cells, pre-BII cells and immature B cells, which allow setting up the rearrangements of genes encoding the immunoglobulin heavy and light chains. The expression of a functional pre-B cell receptor (pre-BCR) at the surface of the pre-BII cells represents a crucial checkpoint during B cell differentiation. The laboratory has previously demonstrated that the stromal cell-derived galectin-1 (gal1) is a link between the pre-BCR and certain integrins. This binding drives the pre-BCR in the pre-BII/stromal cell synapse, leading to the initiation of pre-BCR signaling.During my PhD, I have been interested in the role of stromal cells at the pre-BII cell stage. We first demonstrated the importance of synapse formation and the importance of the interactions between the pre-BCR, integrins and gal1 for the proliferation and differentiation of pre-BII cells in vivo. Finally, we characterized the bone marrow stromal cells which express gal1. This work showed that the majority of pre-BII cells, unlike other B cell progenitors, was in contact with gal1+ stromal cells, providing the first evidence of the existence of a specific stromal cell niche for the pre-BII cells.