Enxertos livres de pele de espessura total são indicados para cobrir grandes defeitos de pele em superfícies flexoras ou em extremidades distais e sofrem lesão por isquemia e reperfusão pela própria natureza do procedimento cirúrgico. O objetivo deste trabalho foi testar a associação de células tronco mesenquimais de origem adiposa (ADSCs) heterólogas a enxertos cutâneos autólogos de espessura total em ratos Wistar. Enxertos de 12 mm de diâmetro foram executados no dorso de 30 ratos, em dois locais: cranial e caudal. Os ratos foram distribuídos em seis grupos (n=5): grupo ADSC_G recebeu, no enxerto, 1x106 ADSCs em 200 μL de Solução Salina 0,9% (SS); grupo ADSC_B recebeu 1x106 ADSCs em 200 μL de SS na borda do leito receptor; grupo ADSC_GB, metade da mesma suspensão na borda e outra metade no enxerto. Os grupos controle, SS_G e SS_B, receberam apenas SS no enxerto ou nas bordas respectivamente. No grupo S, o enxerto não recebeu nenhum tratamento durante as cirurgias. Curativos do tipo tie-over permaneceram até o 5º dia. Na cirurgia (d0), aos 5 (d5) e 14 (d14) dias de pós-operatório, os desenhos dos enxertos foram digitalizados e suas áreas mensuradas (software ImageJ). As avalições clínicas consideraram peso, presença de secreções e ocorrência de epidermólise. A planimetria demonstrou a taxa de pele normal, de pele avermelhada e de ulceração, assim como a contração dos enxertos entre os intervalos d0–d5, d5-d14 e d0-d14. As amostras dos enxertos foram obtidas em d14 para coloração com Hematoxilina e eosina e Tricrômico de Masson. A epiderme foi avaliada para espessamento, ceratose, acantose, degeneração hidrópica, infiltrado inflamatório. A derme foi avaliada quanto a rarefação pilosa, tecido de granulação, infiltrado inflamatório, deposição de colágeno. Os resultados foram expressos em média e desvio padrão, e a análise estatística utilizou as Equações de Estimações Generalizadas (GEE), com nível de significância de 5%. O grupo ADSC_G apresentou melhores aspectos macroscópicos, menos ocorrência de epidermólise e de rarefação pilosa e uma das menores médias de área de ulceração, juntamente com os outros grupos tratados com ADSCs. O grupo ADSC_G demonstrou as menores médias de alterações histopatológicas como: espessamento da epiderme, degeneração hidrópica, tecido de granulação. O mesmo grupo ficou entre as menores médias de acantose e infiltrado inflamatório na derme, ao mesmo tempo que apresentou as maiores médias de VEGF no subcutâneo e no tecido de granulação. Dessa forma, pode-se concluir que as ADSCs protegeram os enxertos dos efeitos deletérios da isquemia, assim como e sugerem-se novos estudos em fases iniciais da cicatrização para compreensão dos mecanismos envolvidos. / Evaluation of adipose derived stem cells (ADSC) effect on full-thickness skin graft (FTSG) as a wound healing model in ischemic conditions. Two 12 mm diameter FTSGs were harvested and placed onto dorsal recipient beds of twenty-four Wistar rats, in two anatomic regions: cranial and caudal. Rats were randomized into five groups. Before grafting, group E FTSGs received subfascial injection of 1X106 ADSCs diluted in 200 μL of physiologic saline. Group EC FTSGs received only physiologic saline. Group B received ADSCs in the recipient bed edges; group C received physiologic saline in the edges. Group ADSC_GB received the same ADSCs number and volume, half in the graft and half in the edges. Using planimetry, grafts were analyzed for graft´s contraction rate (d0, d5, d14), normal skin rate and occurrence of epidermolysis and failure rate (d14). FTSGs samples were obtained on the d14 to hematoxylin-eosin and Masson’s Trichrome staining for epidermal analysis (epidermal thickening, keratosis, acanthosis, hydropic degeneration, inflammatory infiltrate) and dermal analysis (hairless, granulation tissue, inflammatory infiltrate, collagen deposition). The obtained results were expressed by mean (n=5). Statistical significance (p<0,05) was calculated using Generalized Estimating Equations. The ADSC_G group had better macroscopic aspects, less occurrence of epidermolysis and hairless and one of the lowest averages of ulceration area, along with the other groups treated with ADSCs. The ADSC_G group showed the lowest mean on the histopathological changes measured such as thickening of the epidermis, hydropic degeneration, less granulation tissue. The same group was among the lowest acanthosis and inflammatory infiltrate averages in the dermis, while presented with the greatest of VEGF average in the subcutaneous and in the granulation tissue. Thus it can be concluded that the ADSCs may have protected the grafts from the deleterious effects of ischemia and suggest new studies in the early stages of healing to understand the mechanisms involved.

A cirurgia endoscópica transluminal por orifícios naturais (NOTES) é uma nova modalidade cirúrgica caracterizada pela ausência de incisões cutâneas. Diferentes vias de acesso para a NOTES já foram testadas, porém, existem poucos estudos sobre os efeitos imunomoduladores da via transretal e de sua associação com as células-tronco mesenquimais (MSCs) como adjuvante nos efeitos anti-inflamatórios e na cicatrização retal. Este trabalho objetivou avaliar a exequibilidade da técnica NOTES transretal, os efeitos imunomodulatórios e regenerativos desta abordagem cirúrgica e sua associação com as MSCs em um modelo experimental suíno. A tese foi divida em quatro capítulos sendo que o primeiro trata de uma revisão bibliográfica sobre as vias de acesso para a NOTES e suas implicações. O segundo objetivou testar a exequibilidade da via transretal em três suínos, o que demonstrou ser um acesso alternativo para procedimentos abdominais. O terceiro capítulo avalia a resposta inflamatória da técnica NOTES e da sua associação com MSC derivadas de tecido adiposo. Para isso, 11 suínos foram submetidos a NOTES transretal e distribuídos aleatoriamente em dois grupos: GNOTES e GNOTES+MSC. Amostras de sangue foram coletadas em diferentes tempos para exames de hemograma, albumina, proteína C reativa (PCR) e interleucina- 6 (IL-6). Não houveram alterações entre os grupos quanto aos valores de hemograma, albumina e PCR, sendo que a IL-6 foi indetectável em todos os animais. Histologicamente, foi observado menor quantidade de células inflamatórias no GNOTES+MSC na camada muscular. Estes dados sugerem que tanto a técnica NOTES quanto as MSCs atenuam os efeitos inflamatórios do procedimento. Um prolapso retal ocorrido como complicação da técnica NOTES transretal foi detalhadamente descrito no quarto capítulo. Assim, a técnica NOTES associada ou não às MSCs no sítio da incisão apresenta mínima resposta inflamatória em suínos submetidos à peritoneoscopia transretal. / Natural orifice transluminal endoscopic surgery (NOTES) is an evolving surgical approach to be performed without skin incisions. Different access sites have been tested, however, studies regarding immunomodulation of the transrectal approach and its association with mesenchymal stem cells (MSC) are still lacking. The viability of transrectal NOTES and the associated effects of MSC local therapy on rectal healing and inflammation were tested in a porcine model. The results of the study are depicted in fours chapters. The first chapter presents a literature review and state-of-the-art on the accesses for NOTES. The subsequent paper describes the transrectal approach performed in three pigs and its viability as an alternative access to abdominal endoscopic procedures. In the third chapter, the evaluation of the inflammatory response with transrectal NOTES and adipose tissue MSC therapy is presented. For that, 11 pigs were either submitted to NOTES only or NOTES with local MSC application. Blood samples, peritoneal fluid, and post-mortem rectal tissue specimens were collected. Total blood count, albumin and C-reactive protein showed no significant differences between groups. Interleukin-6 was undetectable in both groups. Histological evaluations demonstrated less inflammatory cells in the muscular layer of rectum of the animals where NOTES was associated with MSC. A possible lessening of the immune response may be seen with NOTES with or without MSCs; however, the presence of MSC attenuate the local inflammatory reaction in the muscular layer of porcine rectum after transrectal NOTES. A rectal prolapse that occurred after transrectal NOTES in one pig is reported in the last chapter. The transrectal NOTES technique with or without the MSCs at the incision site shows minimal inflammatory response in porcine.

O transplante autólogo de células-tronco hematopoéticas (TACTH) tem se mostrado mais eficaz como tratamento das formas graves da esclerose sistêmica (ES) do que a imunossupressão convencional (IS), porém os mecanismos imunológicos envolvidos com a resposta terapêutica não estão completamente elucidados. Células mononucleares do sangue periférico e soro/plasma foram coletados de 31 pacientes com ES antes e semestralmente, até 36 meses pós-transplante, e de 16 pacientes com ES não-transplantados tratados com IS. A função tímica foi avaliada por RT-qPCR dos valores de b- e signal joint (sj)-T-cell receptor excision circles (TREC), sendo a taxa de proliferação intratímica (n) calculada pela fórmula: n=LOG(sjTREC/bTREC)/LOG2. A história replicativa das células B e a função medular foram quantificadas pelos valores de coding-joint (Cj) e sj-kappa-deleting recombination excision circles (sjKREC) e a taxa de proliferação das células B no sangue periférico (N) foi calculada pela fórmula: N=LOG(Cj/sjKREC)/LOG2. O comprimento telomérico foi avaliado por RT-qPCR e estimado pela razão T/S (Telomere repeat copy number/Single-copy gene copy number). As células recém-emigradas do timo (RET) CD3+CD4+CD31+CD45RA+, T reguladoras (Tregs) CD4+CD25hiFoxP3+(GITR+/CTLA-4+), naïve CD19+CD27-IgD+, Bm2 CD19+CD38lowIgD+, B reguladoras (Bregs) CD19+CD24hiCD38hi, senescentes CD8+CD28- CD57+ e exaustas PD1+ foram quantificadas por citometria de fluxo. O TCR foi sequenciado por sequenciamento de nova geração e o perfil de citocinas séricas inflamatórias e pró- fibróticas foi avaliado por CBA-Flex e ELISA. Observamos que os valores de sjTREC e bTREC diminuíram aos 6 meses pós-TACTH, retornando a valores basais aos 12 meses, correlacionando com o número de RET e promovendo maior diversidade do TCR. Não houve mudança na taxa de divisão de timócitos. A contagem de Tregs aumentou aos 12 meses pósTACTH, correlacionando com valores de sjTREC e apresentando maior expressão de GITR e CTLA-4. A partir dos 12 meses, até o final do acompanhamento, os valores de sjKREC aumentaram, enquanto que os de Cj permaneceram estáveis, correlacionando com aumento da contagem de células B naïve e Bm2, e resultando em uma menor taxa de divisão de células B. Houve aumento de Bregs de 6 meses a um ano após o TACTH, cujos níveis correlacionaramse com aqueles de sjKREC, e apresentando maior produção de IL-10 mediante estímulo com CPG±CD40L do que antes do transplante. O comprimento telomérico diminuiu aos 6 meses pós-TACTH e correlacionou-se com níveis elevados de células senescentes que expressavam FoxP3, aliado a um aumento de expressão de PD1 pelas células T e redução dos níveis séricos de IL-6, IL-1b e proteína C reativa. Seis pacientes recaíram após o transplante, apresentando menor expressão de FoxP3, GITR e CTLA-4 pelas Tregs, diminuição da contagem de Breg e da diversidade do TCR. Adicionalmente, a remissão clínica foi associada a maior expressão de PD1 por células T e B e baixos níveis séricos de TGF-b, IL-6, IL-1b, IL-17A, MIP-1a, GCSF e IL-12. Portanto, o aumento de células T e B reguladoras geradas de novo pós-TACTH, associado à renovação do repertório de células T, alta expressão de PD1 e baixos níveis séricos de mediadores inflamatórios e prófibróticos, estão relacionadas com a resposta clínica dos pacientes com ES ao transplante. / Autologous hematopoietic stem cell transplantation (AHSCT) is more effective for patients with severe systemic sclerosis (SSc) than conventional immunosuppression (IS). However, the immunological mechanisms associated with the therapeutic efficacy of AHSCT are not fully elucidated. Peripheral blood mononuclear cells and serum/plasma were collected from 31 SSc patients before and semiannually, until 36 months post-transplant, and from 16 nontransplanted SSc patients treated with IS. Thymic function was measured by RT-qPCR quantification of ?- and signal joint (sj)-T-cell receptor excision circles (sjTREC) and intrathymic T-cell division (n) was calculated by the formula: n=LOG(sjTREC/?TREC)/LOG2. Bcell replication history and bone marrow function were assessed by coding-joint (Cj) and sjkappa-deleting recombination excision circles (sjKREC). B-cell divisions in the peripheral blood (N) were calculated by the formula: N=LOG(Cj/sjKREC)/LOG2. CD3+CD4+CD31+CD45RA+ recent thymic emigrants (RTE), CD4+CD25hiFoxP3+ (GITR+/CTLA-4+) regulatory T-cells (Tregs), CD19+CD27-IgD+ naïve B-cells, CD19+CD38lowIgD+ Bm2 B-cells, CD19+CD24hiCD38hi regulatory B-cells (Bregs), CD8+CD28-CD57+ senescent cells and PD1+ exhausted cells were quantified by FACS (fluorescence-activated cell sorting). The T-cell receptor (TCR) was sequenced by New Generation Sequencing and the profile of inflammatory and pro-fibrotic serum cytokines was evaluated by CBA-Flex (cytometric bead-array) and ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay). sjTREC and ?TREC values decreased at 6 months post-AHSCT, returning to pretransplant values at 12 months, correlating with RTE counts and associated with higher diversity of the TCR. There was no change in thymocyte division rates. At 12 months postAHSCT, Treg counts increased and correlated with sjTREC values, presenting increased expression of GITR and CTLA-4 when compared to pre-transplant levels. From 12 months until the end of follow-up, sjKREC values increased, while those of Cj remained stable, correlating with increased counts of naïve and Bm2 B-cells, resulting in reduced rate of B-cell division. There was an increase of Breg frequency from 6-months until one-year after AHSCT, correlating with sjKREC values and presenting higher IL-10 production after stimulation with CPG±CD40L than before transplantation. Telomere length decreased at 6 months post-transplant and correlated with elevated levels of FoxP3-expressing senescent cells, together with increased expression of PD1 by T-cells and reduced serum IL-6, IL-1b and C-reactive protein levels. Six patients relapsed after transplantation, presenting lower expression of FoxP3, GITR, CTLA-4 by Tregs, decreased Breg counts and reduced TCR diversity. In addition, clinical remission was associated with increased PD1 expression by T and B cells and low serum levels of TGF-?, IL-6, IL-1, IL-17A, MIP-1, G-CSF and IL-12. Therefore, newly-generated regulatory T and B cells after AHSCT, associated with T-cell repertoire renewal, high PD1 expression and low serum levels of inflammatory and profibrotic mediators associate with clinical outcomes of SSc patients after AHSCT.

A sepse é uma doença relacionada como a presença de infeção junto a uma resposta inflamatória sistêmica; sua fisiopatologia envolve uma rede complexa de citocinas e mediadores inflamatórios que causam a injúria de diversos tecidos. Na atualidade são muitas as tentativas para diminuir a mortalidade, porém até agora, não existe uma estratégia específica para tratar a doença. As células-tronco mesenquimais da geleia de Wharton do cordão umbilical (CTM-GW) são conhecidas por expressar genes e fatores envolvidos na angiogênese e imunomodulação. Nós usamos o modelo de ligadura e punção do ceco (LPC) para analisar o papel da CTM-GW em disfunção orgânica relacionada à sepse. Foi utilizada a citometria de fluxo para avaliar o fenótipo das células isoladas. Dividimos ratos Wistar em grupos: sham (operação simulada); LPC; e LPC + CTM (106 CTM-GW i.p., 6 horas após LPC). Às 24 h pós-LPC, foram avaliadas a função renal, hepática e outras variáveis do estudo. As CTM-GW foram negativas para CD3, CD34, CD45 e HLA-DR, enquanto eles foram positivos para CD73, CD90 e CD105. O tratamento com CTM na sepse reduziu a mortalidade, melhorou a filtração glomerular (aferido pelo clearance de inulina), função tubular, reduziu a lesão hepática e demostrou uma ação anti-inflamatória. O tratamento também apresentou um efeito anti-apoptótico e protetor do tecido renal e do endotélio, mediante a regulação da expressão de VEGF, AQP2 e eNOS. Em conclusão as CTM-GW diminuem a injúria renal e hepática, portanto, pode desempenhar um papel protetor na sepse / Sepsis is a disease related to the presence of infection with a systemic inflammatory response. The pathophysiology involves complex cytokine and inflammatory mediator networks that cause injury to various tissues. Currently, there are many attempts to reduce mortality, but so far, there is no specific strategy for treating the disease. Human umbilical cord Wharton\'s jelly-derived mesenchymal stem cells (hWJ-MSCs) are known to express genes and factors involved in angiogenesis and immunomodulation. We used a cecal ligation and puncture (CLP) model to analyze the role of hWJ-MSCs in sepsis-related organ dysfunction. We used flow cytometry to evaluate hWJ-MSC phenotypes. We divided Wistar rats into groups: sham (sham-operated); CLP; and CLP+MSC (106 WJ-MSCs, i.p., 6 h after CLP). At 24 h post-CLP, we evaluated renal function, liver and other variables. hWJ-MSCs were negative for CD3, CD34, CD45 and HLA-DR, whereas they were positive for CD73, CD90 and CD105. In sepsis, treatment with MSC reduced mortality, improved glomerular filtration rate (measured by inulin clearance), tubular function, reduced liver damage and decreased the inflammatory markers. The treatment also showed an anti-apoptotic effect and protected the renal tissue and endothelium by up-regulation the expression of VEGF, AQP2 and eNOS. In conclusion, hWJ-MSCs decrease renal and hepatic injury, therefore, may play a protective role in sepsis

A regeneração de defeitos ósseos continua sendo um grande desafio na área de Odontologia e Medicina. É bem estabelecido que células-tronco mesenquimais (CTMs) e osteoblastos (OBs) desempenham um papel crítico na osteogênese, tornando-se candidatos a utilização em procedimentos de terapia celular que visam otimizar o processo de reparação óssea. Porém, pouco se sabe sobre a interação entre CTMs e OBs, e a maioria dos estudos enfatiza o efeito dos OBs sobre CTMs, fazendo com que a influência das CTMs na atividade osteogênica dos OBs continue sendo uma questão desafiadora. Baseados em nossos estudos anteriores, formulamos a hipótese de que a terapia celular que fizesse uso de uma associação de CTMs e OBs poderia ser mais eficaz para o reparo do tecido ósseo do que essas células isoladamente, principalmente como resultado da estimulação de OBs por CTMs. Para tal, foi realizado estudo in vitro para avaliar os efeitos das CTMs sobre os OBs e in vivo para avaliar os efeitos dessas células, isoladamente e combinadas, sobre a reparação óssea. CTMs da medula óssea de rato foram cultivadas em meio de crescimento para manterem-se como CTMs ou em meio osteogênico para diferenciarem-se em OBs. Após alcançar a subconfluência, as células foram cultivadas in vitro em três diferentes condições: (1) co-cultura direta de CTMs e OBs usando três proporções celulares (1:1, 1:2 e 2:1), (2) co-cultura indireta de CTMs e OBs usando insertos e (3) OBs cultivados em meio condicionado por CTMs. Para avaliação das respostas celulares foram realizados ensaios de proliferação celular, atividade de fosfatase alcalina (ALP), formação de matriz mineralizada, expressão gênica de marcadores osteoblásticos, imunolocalização de sialoproteína óssea (BSP) e osteopontina (OPN) e migração celular. Para os experimentos in vivo, as células foram carreadas em esponja de colágeno através de vários ciclos de centrifugação. Após, defeitos ósseos em calvária de rato foram preenchidos com (1) esponja de colágeno sem células, (2) esponja de colágeno com CTMs, (3) esponja de colágeno com OBs e (4) esponja de colágeno com associação de CTMs e OBs. Para avaliação da reparação óssea in vivo após 4 semanas, foram realizadas análises histomorfométricas através de cortes histológicos e microtomografia computadorizada. Os dados foram comparados pelo teste de Kruskal-Wallis e, se necessário pelo teste de Mann-Whitney (p&le;0,05). Foi observado que CTMs têm efeito repressivo sobre a proliferação e as expressões fenotípicas e genotípicas de OBs (P&le;0,05). Em relação ao reparo dos defeitos ósseos, somente naqueles tratados com células observou-se formação óssea predominantemente como ilhotas isoladas e diferenças, principalmente qualitativas, entre os tipos celulares utilizados, com tendência de maior formação óssea em defeitos tratados com OBs em comparação ao uso de CTMs. Com base nos resultados obtidos, pôde-se concluir que as CTMs apresentam efeito inibitório sobre OBs e que a terapia celular com OBs parece ser mais eficaz no reparo do tecido ósseo. / The regeneration of bone defects remains a major challenge in the field of Dentistry and Medicine. It is well known that mesenchymal stem cells (MSCs) and osteoblasts (OBs) play critical roles in osteogenesis, making them promising alternatives to be employed in cell therapy procedures to enhance the process of bone regeneration. Studies about the crosstalk between MSCs and OBs are mainly focused on the effect of OBs on MSCs, thus how MSCs may affect OBs phenotype expression remains a challenging question. Based on our previous studies, we have hypothesized that cell therapy using a combination of MSCs and OBs could be more effective for the bone repair than these cells separately, mainly due to the stimulation of OBs by MSCs. For this, we carried out in vitro experiments to evaluate the effects of MSCs on the OBs and in vivo experiments to assess the effects of these cells either isolated or combined on bone repair. Rat bone marrow MSCs were cultured either in growth medium to keep MSCs features or in osteogenic medium to differentiate into OBs. After reaching subconfluence, cells were grown in vitro in three different conditions: (1) direct coculture of MSCs and OBs using three cell proportions (1:1, 1:2 and 2:1), (2) indirect coculture of MSCs and OBs using transwell porous filters and (3) OBs cultured in MSCs conditioned medium. Cell responses were evaluated by assaying cell proliferation, alkaline phosphatase activity (ALP), mineralized matrix formation, gene expression of osteoblast markers, immunolocalization of bone sialoprotein (BSP) and osteopontin (OPN), and cell migration. For in vivo experiments, cells were seeded into collagen sponge by a centrifugation method. After, calvarial defects were implanted with (1) collagen sponge without cells, (2) collagen sponge with MSCs, (3) collagen sponge with OBs, and (4) collagen sponge and association of MSCs with OBs. To evaluate bone repair at the end of 4 weeks, histomorphometric analyzes were carried out using histological slides and micro-computed tomography. Data were compared by Kruskal-Wallis test and, if appropriated, by Mann-Whtiney test (p&le;0.05). It was observed that MSCs repressed proliferation, phenotypic and genotypic expressions of OBs (P&le;0.05). Bone formation was observed only in cell treated defects as isolated islets and qualitative differences were noticed among cell types, with a tendency of more bone formation in OBs treated defects compared with MSCs ones. Based on these results, we can conclude that MSCs exhibited inhibitory effect on OBs and that cell therapy with OBs seemed to be more effective for bone repair.

INTRODUÇÃO: Apesar dos primeiros relatos sobre o uso clínico de células estromais derivadas do tecido adiposo (ADSC) sugerirem que esta abordagem seja factível e efetiva na reconstrução de partes moles, não existem na literatura ensaios clínicos randomizados e com inclusão de controles. Assim sendo, foi objetivo deste estudo investigar se um novo protocolo para o isolamento de ADSC e seu uso em conjunto com os enxertos de gordura é de fato capaz de aumentar a sobrevivência destes enxertos. MÉTODOS: Pacientes com microssomia craniofacial (n=18) foram selecionados e randomicamente distribuídos para o grupo EC (com suplementação de ADSC) ou o grupo EE (sem suplementação de ADSC). Para o grupo EC, ADSC imediatamente isoladas a partir de metade do volume lipoaspirado foram utilizadas para o enriquecimento de células progenitoras do enxerto. A quantidade de tecido adiposo transplantado foi determinada pela simetria com o lado não afetado, não sendo realizado qualquer tipo de supercorreção. O número total de células viáveis isoladas antes e após a suplementação dos enxertos de gordura foi calculado, e através de citometria de fluxo estas células foram examinadas quanto à presença de marcadores de superfície para células mesenquimais. Tomografia computadorizada foi realizada para avaliar ambas as hemifaces no pré-operatório e no pós-operatório de seis meses. A espessura do revestimento de partes moles em quatro diferentes pontos de referência e o volume das hemifaces foram calculados. Morbidade geral e variáveis transoperatórias foram registradas. RESULTADOS: Para ambos os grupos o volume médio injetado foi de aproximadamente 28 mL. O número médio de células viáveis isoladas antes e após a suplementação dos enxertos foi 5,6 x 105 e 9,9 x 105 células por mL de tecido adiposo (p=0,015). Análise de citometria de fluxo revelou que ADSC foram positivas para marcadores de células mesenquimais (>95% para CD 73 e CD 105). No pós-operatório de seis meses, o índice de espessura média nos pontos de 1 a 4 foi de 0,91 (p=0,002), 1,02 (p=0,01), 1,05 (p=0,001), e 1,00 (p=0,04) no grupo EC, e 0,80 (p=0,58), 0,95 (p=0,18), 0,85 (p=0,009), e 0,84 (p=0,59) no grupo EE. Para o grupo EC o volume de gordura mantido após seis meses foi de 84 % e para o grupo EE foi de 51 % (p=0,003). Nenhuma complicação foi detectada. CONCLUSÕES: Estes resultados sugerem que o isolamento e a suplementação de ADSC é efetivo, seguro e superior à lipoenxertia convencional para o aumento de partes moles da face em pacientes portadores de microssomia craniofacial / INTRODUCTION: Although first reports of the clinical use of adipose-derived stromal cells (ADSC) suggest that this approach may be feasible and effective for soft tissue reconstruction, there is a lack of randomized, controlled clinical trials in the literature. Hence, this study aimed to investigate whether a novel protocol for isolation of ADSC and their use in combination with fat tissue could really improve the long-term retention of the grafts. METHODS: Patients with craniofacial microsomia (n=18) were selected and randomly assigned to group EC (with supplementation of ADSC) or group EE (without supplementation of ADSC). For group EC, ADSC freshly isolated from half of the aspirated fat sample were used to enrich for progenitor cells in the graft. Amount of transplanted adipose tissue was determined by trying to obtain symmetry with the unaffected side without any overcorrection. Number of viable cells isolated before and after the supplementation of the grafts was calculated, and these cells were examined for mesenchymal cell surface markers using flow cytometry. Computed tomography was performed to assess both hemifaces preoperatively and at six months postoperatively. Soft tissue thicknesses at four different reference points and the hemifaces volume were calculated. Overall morbidity and surgical variables were recorded. RESULTS: For both groups mean injected volume was 28 mL. Average number of viable cells isolated before and after supplementation of the grafts was 5,6 x 105 and 9,9 x 105 cells per mL of fat tissue (p=0,015). Flow cytometry analysis revealed that the ADSC were positive for mesenchymal cell markers (>95% for CD 73 and CD 105). At six months postoperatively, average thickness ratio at points 1 to 4 was 0,91 (p=0,002), 1,02 (p=0,01), 1,05 (p=0,001), and 1,00 (p=0,04) in group EC, and 0,80 (p=0,58), 0,95 (p=0,18), 0,85 (p=0,009), and 0,84 (p=0,59) in group EE. For group EC surviving fat volume at six months was 84 % and for group EE it was 51 % (p=0,003). No complications were detected. CONCLUSIONS: These results suggest that this strategy for isolation and supplementation of ADSC is effective, safe and superior to conventional lipoinjection for facial recontouring in patients with craniofacial microsomia

A placenta é um anexo embrionário que tem atraído grande interesse como fonte de células-tronco para medicina regenerativa, devido à plasticidade fenotípica de alguns dentre os vários tipos celulares isolados a partir deste tecido. Apesar de terem a mesma origem, não fazem parte do embrião, portanto o uso da placenta como fonte de células embrionárias não provoca debates éticos. Uma característica que vale a pena mencionar, é que a placenta está envolvida na manutenção da tolerância do feto pelo organismo materno, pois contém células que apresentam propriedades imunomoduladoras. Por fim, o tecido placentário é disponibilizado após o parto e é geralmente descartado. Estas características tornam esse tecido de grande interesse para protocolos de terapia celular, tanto que tem surgido bancos de célulatronco de placenta humana. Alguns trabalhos demonstraram plasticidade de células extraídas da placenta, porém existe ainda a necessidade de se definir melhor a região de coleta e os métodos de extração e isolamento dessas células. Nosso grupo estabeleceu a cultura de células derivadas da região do trofoblasto extraviloso (TEV) de placenta humana a termo, que são as células responsáveis pelos mecanismos de imunotolerância materno-fetal. As células TEV apresentam os marcadores de pluripotencia Oct-4 e Nanog, e, portanto, podem reter mesmo extraídas da placenta a termo, alguma plasticidade celular, caracterizando-as como células-tronco. Entretanto, nossa experiência no cultivo destas células mostrou que existem limitações relacionadas ao tempo de cultivo celular e capacidade de proliferação das TEV, que certamente fornece argumentos sólidos para limitar o seu uso em protocolos de terapia celular em medicina regenerativa. / The placenta is attached embryo that has attracted great interest as a source of stem cells for regenerative medicine due to phenotypic plasticity of some of the various cell types isolated from this tissue. Despite having the same origin, they are not part of the embryo, so the use of placenta as a source of embryonic cells does not provoke ethical debates. A feature worth mentioning is that the placenta is involved in maintaining tolerance of the fetus by the mother, because it contains cells that have immunomodulatory properties. Finally, the placental tissue is present after birth and is usually discarded. These characteristics make this fabric of great interest for cell therapy protocols, which has emerged both banks of stem cells from human placenta. Some studies have demonstrated plasticity of cells extracted from the placenta, but there is still a need to better define the catchment area and the methods of extraction and isolation of these cells. Our group has established a culture of cells derived from the extravillous trophoblast region (TEV) from human placenta at term, which are the cells responsible for the mechanisms of maternalfetal immunotolerance. TEV cells have the pluripotency markers Oct-4 and Nanog, and therefore can retain, even extracted from the placenta at term, some cellular plasticity, characterizing them as stem cells. However, our experience in growing these cells showed that there are limitations related to the time of cell culture and proliferation capacity, which certainly provides strong arguments for limiting their use in cell therapy protocols in regenerative medicine.

As coronárias derivam do proepicárdio, uma estrutura formada por precursores dos constituintes de vasos coronários, células endoteliais e musculares lisas (CoSMC). In vivo observa-se um marcante atraso entre a diferenciação endotelial e a integração de CoSMC à parede do vaso. O objetivo deste trabalho foi identificar os mecanismos que inibem a diferenciação a CoSMC in vivo. Baseados na perda progressiva da expressão de raldh2, a principal enzima de síntese de ácido retinóico (AR), nós exploramos a sinalização por AR como um possível inibidor da diferenciação a CoSMC. Através de um vetor adenoviral de expressão de raldh2 e da inibição in vivo da síntese de AR nós demonstramos que a sinalização por AR bloqueia a diferenciação a CoSMC dos precursores coronários. Nós também identificamos o VEGF como um fator chave no controle da diferenciação a CoSMC. Em conjunto, nossos dados suportam o modelo que a síntese de AR e VEGF durante o desenvolvimento cardíaco foi co-optada para o bloqueio da diferenciação a CoSMC até o estabelecimento de uma vasta malha vascular. / Coronary vessels derive from the proepicardium (PE), a structure formed by precursor of coronary vessels cells, endothelial and smooth muscle cells (CoSMC). In vivo there is a clear gap between the endothelial differentiation and the integration of CoSMC into the vascular tubes. The aim of this work was to understand the mechanisms controlling the delayed in vivo CoSMC differentiation. Based on the progressive loss of expression of raldh2, the main retinoic acid (RA) synthesizing enzyme, we explored the RA signaling as a possible candidate inhibitor of CoSMC differentiation. Using a adenoviral raldh2 expression system and in vivo inhibition of RA synthesis we showed that RA signaling act as a brake to slow CoSMC differentiation in PE-derived cells. We also identified VEGF as key factor acting on the control of CoSMC differentiation. Together our results support a model that AR and VEGF synthesis during cardiac development was co-opted to block the CoSMC differentiation of coronary precursors before an extensive endothelial network of tubes is established.

Este trabalho teve como objetivo desenvolver um protocolo para a diferenciação in vitro de células-tronco mesenquimais (CTM) em hepatócitos e a padronização de um modelo animal de fibrose hepática induzida por dimetilnitrosamina (DMN) para ensaios pré-clínicos de transplante de CTM. CTM isoladas de fontes variadas apresentaram morfologia fibroblastóide e aderência ao plástico e o padrão de marcadores de superfície celular esperado na análise por citometria de fluxo. A capacidade de diferenciação osteogênica e adipogênica dessas células foi comprovada pelas colorações de vermelho de alizarina, oil red e azul de toluidina, respectivamente, confirmando, que as células isoladas para este estudo se comportaram como CTM conforme proposto pela Sociedade Internacional de Pesquisa em Células-tronco. A diferenciação hepática foi avaliada quanto à morfologia e capacidade das células diferenciadas de estocar glicogênio confirmada por PAS (ácido periódico-Schiff), de sintetizar albumina confirmada por imunofluorescência, além da capacidade de expressar genes hepato-específicos verificada por ensaios de PCR em tempo real. Com base na literatura para diferenciação hepática, diferentes protocolos de um, dois e três passos foram testados. CTM humanas mostraram capacidade de produzir e estocar glicogênio e de sintetizar albumina, apenas quando diferenciadas com protocolos de três etapas, porém sem uma expressão aumentada dos genes hepato-específicos albumina, &#945;-fetoproteína e c-Met. Uma etapa de diferenciação endodérmica, previamente aplicada à diferenciação hepática, aumentou a capacidade de produzir e estocar glicogênio das CTM diferenciadas. Para a padronização do modelo de fibrose hepática induzida por DMN, foram realizados experimentos de dose-resposta e foi verificado o efeito da hepatectomia em modelos mistos DMN/hepatectomia. A injúria hepática e o efeito do transplante de CTM foram avaliados por análise macroscópica dos fígados, histologia das biópsias de fígados corados com HE e tricromo de Masson e parâmetros bioquímicos séricos. Alterações macroscópicas, histológicas e nos níveis séricos de fosfatase alcalina indicam a indução da fibrose hepática nos ratos Wistar tratados com DMN na dose de 10 &#181;g/g de peso animal por três dias consecutivos durante quatro semanas, mas não observamos nenhum efeito induzido pela hepatectomia. Porém, este modelo com DMN se mostra semelhante a estágios iniciais de uma fibrose hepática. O transplante de 1 x 107 CTM de veia de cordão umbilical humano (VCUH) no modelo de injúria hepática induzida por DMN não resultou em melhora da fibrose, diminuição dos níveis séricos de fosfatase alcalina e nem em ganho de peso dos animais quando comparados aos animais tratados com PBSA após a injúria hepática (grupo placebo). Em conjunto, esses resultados sugerem que CTM humanas se diferenciam após tratamentos mais complexos, onde os indutores hepatogênicos são sequencialmente adicionados ao meio de modo a mimetizar a sinalização durante o desenvolvimento embrionário. O transplante de CTM de VCUH parece não ter efeito positivo em um modelo pré-clínico de injúria hepática similar a estágios iniciais de fibrose. Financiado por CNPq (573578/2008-7) e FAPESP (2007/54260-2). / This study aimed to develop an in vitro differentiation protocol of mesenchymal (MSC) stem cells to hepatocytes and to standardize an animal model for hepatic fibrosis induced by dimethylnitrosamine (DMN) for preclinical transplant assays of MSC. MSC isolated from various sources presented fibroblastoid morphology, plastic adherence, and the expected pattern of cell surface markers by flow cytometry analysis. The capacity of osteogenic, adipogenic and chondrogenic differentiation of these cells was confirmed by alizarin red, oil red and toluidine blue staining, respectively, confirming that the cells isolated for this study behave as MSC, as proposed by the International Society for Stem Cell Research. Hepatogenic differentiation was evaluated by analysis of cell morphology, capacity to store glycogen confirmed by PAS (periodic acid-Schiff), albumin synthesis confirmed by immunofluorescence, as well as hepatic-specific gene expression verified by real time PCR assays. Based on the published literature on hepatic differentiation, several protocols of one, two, and three steps were tested. Human MSC differentiated solely when treated in a three step-protocol, showing the ability to produce and store glycogen and synthesize albumin; however the expression of hepatic-specific genes such as albumin, &#945;-fetoprotein and c-Met was not increased. An endoderm differentiation stage, added to the hepatic differentiation protocol, increased the capacity to produce and store glycogen of differentiated MSC. In order to standardize the model of liver fibrosis induced by DMN, dose-response experiments were performed and the effect of hepatectomy in mixed models DMN/hepatectomy was observed. Severity of liver injury and the effect of cell transplantation were evaluated by macroscopic analysis of the livers, histology of liver biopsies stained with HE and Masson\'s trichrome, and evaluation of serum biochemical parameters. The macroscopic and histological observations, and altered alkaline phosphatase serum levels indicated the success in inducing liver fibrosis in DMN-treated rats at a dose of 10 &#181;g/g of animal weight for three consecutive days, during four weeks, without any additional effect upon hepatectomy. Transplanting 1 x 107 umbilical cord MSC in the model of liver injury induced by DMN did not result in improvement of the fibrosis, decrease of alkaline phosphatase serum levels, or in weight gain of the treated animals compared to animals treated with PBSA after liver injury (placebo group). Together, these results suggest that human MSC are capable of differentiating to hepatocyte-like cells after more complex protocols, where hepatogenic inducers are sequentially added to the medium in order to mimic signaling that occurs during fetal development. Transplantation of undifferentiated umbilical cord MSC did not have any positive effect in a preclinical liver injury model characterized by an early stage of fibrosis. Supported by CNPq (573578/2008-7) and FAPESP (2007/54260-2).

As células estromais mesenquimais (CMMs) se tornaram de grande interesse para a terapia celular devido ao seu potencial de se diferenciar e reconstituir tecidos especializados. Mais recentemente, este interesse tem aumentado significativamente devido à descoberta de que as CMMs são capazes de secretar uma infinidade de mediadores para estimular a regeneração in situ de tecidos lesados. Dessa forma, CMMs podem ser consideradas tanto como um produto terapêutico em si, quanto uma biofábrica de diversas proteínas relevantes do ponto de vista terapêutico. Para atender a estas crescentes demandas, ambas as aplicações requerem o desenvolvimento de processos de expansão celular com alto rendimento, sob condições de cultivo definidas, reprodutíveis, escalonáveis, permitindo a obtenção de produtos com adequada identidade, potência, pureza, segurança e viáveis economicamente. Frente ao exposto, este trabalho teve como objetivos principais o estabelecimento de um processo de expansão de CMMs baseado em biorreatores e a caracterização do secretoma destas células visando aplicações terapêuticas. Para isto, a expansão de CMMs do cordão umbilical (MCUs) foi realizada em frascos multicamadas (MC) e nos biorreatores de leito fixo (LF), tanque agitado com microcarregadores (TA) e fibrasocas (FO). Os resultados mostraram que a taxa de proliferação específica das células foi maior (< tempo de duplicação) no biorreator de FO (36,8 ± 1,7 horas), bem como o fator de expansão (9,8 ± 1,0) e a eficiência na recuperação celular (100%). Um nível similar de produção celular foi observado para o TA, MC e LF com elevado fator de expansão celular (8,8 ± 0,39, 8,7 ± 0,90, 6,9 ± 1,3, respectivamente). No entanto, em termos de eficiência na recuperação celular (%), LF apresentou a menor taxa de recuperação dentre todos os sistemas (18% (± 0,77)), acompanhado pelo TA (61% (± 15,7)). As células mantiveram suas características imunofenotípicas e o potencial de diferenciação em adipócitos, osteócitos e condrócitos em todos os sistemas de cultivo avaliados. Foi também realizada a análise de custos (COG) e avaliação da viabilidade econômica para produção de CMMs visando tratamento da doença do enxerto contra o hospedeiro (DECH) em escala comercial, utilizando os sistemas de cultivo avaliados experimentalmente sob diferentes estratégias de reembolso. Apesar dos resultados experimentais satisfatórios para o biorreator FO, o COG revelou que este sistema tem o maior custo devido aos elevados custos dos consumíveis requeridos e do custo do equipamento. O frasco MC foi considerado como a tecnologia mais rentável e robusta no cenário avaliado e o biorreator TA obteve a segunda posição. O biorreator TA foi escolhido como o mais adequado analisando de maneira conjunta os dados experimentais obtidos, a análise dos custos dos diferentes sistemas de cultivo e a escalonabilidade de cada sistema. Assim, esse biorreator foi eficientemente utilizado para o cultivo de MCUs em condições isentas de SFB e xenoantígenos, sendo possível a produção de uma grande quantidade de células, representando um passo importante no desenvolvimento de um bioprocesso em conformidade com as normas das agências regulatórias. Por fim, com a análise do secretoma das CMMs por espectrometria de massas foi possível a identificação de uma gama enorme de proteínas interessantes (aprox. 2400) envolvidas em importantes processos biológicos. O futuro monitoramento dessas proteínas em biorreatores poderá representar um método inovador e original de produção de produtos livres de células para uso na terapia celular. / Mesenchymal stem/stromal cells (MSC) have become of great interest for cell therapy because of its potential to differentiate and reconstitute specialized tissues. More recently, such interest has significantly increased due to the discovery that MSC are capable of secreting a plethora of mediators to stimulate the in situ regeneration of injured tissues. Thus, MSC can be considered as a therapeutic product itself and as a biofactory of various relevant therapeutic proteins. To meet these increasing demands, both applications require the development of high-yield, reproducible, scalable and cost-effective bioprocesses under defined culture conditions, obtaining products with proper identity, purity and safety. Based on these, the main goal of this work was the establishment of a MSC expansion process based on bioreactors and secretome characterization of these cells targeting therapeutic applications. The MSC expansion was performed using multi-layered flasks (ML) and fixed bed (PB), stirred tank (STR) and hollow fiber (HF) bioreactors. The results showed that the proliferation rate of the cells was higher (< doubling time) in the HF bioreactor (36.8 ± 1.7 hours), as well as the expansion fold-increase (9.8±1.0) and harvesting efficiency (100%). A similar level of cell production was observed for STR, ML and PB with high fold-increase (8.8±0.39, 8.7±0.90, 6.9±1.3, respectively). However, in terms of harvesting efficiency (%), PB bioreactor presented the lowest retrieval rate across all the technologies (18% (±0.77)), followed by STR (61% (±15.7)). The cells retained their functional properties after culture in all the culture systems evaluated. This study was then extended through the use of a bioprocess economics tool for the evaluation of the economic feasibility of producing MSC-based treatment for acute graft vs. host disease (aGvHD) at commercial scale, using the culture systems experimentally evaluated under different reimbursement strategies. Despite the advantageous experimental results of HF bioreactors, the COG analysis has revealed that this is the least cost effective cell culture system to be used, due to its high consumable and equipment costs. ML flasks ranked first as the most cost effective and robust technology in this scenario and microcarrier-based technologies (STR) ranked in second position. The STR bioreactor was chosen as the most suitable for MSC expansion analyzing the experimental data, COG analysis and scalability of each culture system. Thus, STR bioreactor was efficiently tested for MSC expansion under serum and xeno-free conditions and it was possible to produce a large amount of cells. The development of a scalable microcarrier-based stirred culture system using xeno-free culture medium that suits the intrinsic features of UCM-derived MSC represents an important step towards a GMP compliant large-scale production platform for these promising cell therapy candidates. Finally, with the MSC secretome analysis by mass spectrometry it was possible to identify a wide range of interesting proteins (approx. 2400) involved in important biological processes. The future monitoring of these proteins in bioreactors may represent a novel and unique method of producing cell-free products for use in cellular therapy.