O fator 2 derivado de células estromais, SDF2 (do inglês Stromal cell derived fator 2) é um gene de função ainda desconhecida, conservado em mamíferos e descrito primeiramente por Hamada et al. (1996). Neste estudo, observamos que a proteína Sdf2 de camundongo possui a alta similaridade de sequência em relação ao SDF2-like(L)1 humano e murino e de estrutura preditiva também similar em relação ao SDF2-like de Arabidopsis thaliana. A proteína mostrou-se sublocalizada no retículo endoplasmático e apresentou ampla distribuição nos tecidos e órgãos de camundongos. O mapeamento da expressão de Sdf2 ao longo da gestação humana e de camundongo nos mostrou que a proteína está presente em todas as etapas e compartimentos da placenta, com expressão em diversos tipos celulares. Nossos resultados sugerem que o SDF2 participa dos processos de diferenciação de células trofoblásticas humanas e murinas de maneira oposta. Em humanos, onde o processo é dependente da ativação de caspase-8 observou-se um aumento da expressão de SDF2. Em camundongos, onde o processo é por endoreduplicação, houve diminuição da expressão da proteína. A participação do SDF2 na via de estresse de retículo endoplasmático (RE) nas células trofoblásticas também foi analisada. Fatores adversos que podem levar à perda da homeostase do RE e levar a um acúmulo de proteínas mal enoveladas geram o fenômeno conhecido como Estresse de RE. O estresse de RE ativa a via de Resposta a Proteínas Mal Enoveladas (UPR, em inglês Unfolded Protein Response), que atua em diferentes vias de sinalização para aumentar a produção de chaperonas, a degradação das proteínas mal enoveladas e a diminuição da produção de novas proteínas. Estas respostas aumentam as chances de sobrevivência celular. Se, no entanto, a célula não recuperar sua homeostase, vias que levam à apoptose serão ativadas. A geração de estresse de RE pelo agente tunicamicina alterou significativamente a expressão de SDF2. Além disso, o silenciamento do gene SDF2 alterou a expressão dos principais fatores de controle de sobrevivência e apoptose da UPR. Desta forma, estes achados sugerem que o SDF2 desempenha um papel na regulação de sobrevivência/apoptose das células trofoblásticas pela via UPR. / The stromal cell derived factor 2 (SDF2) was first described by Hamada et al.(1996), is well conserved in mammals but its function is still unknown. In this study, we observed the predicted aminoacid sequence os Sdf2 is similar to human and mouse SDF2L1 sequence and the predicted Sdf2 structure is similar to SDF2-like from Arabidopsis thaliana. The protein is sublocalizes in the ER and it is widely expressed in mouse tissue and organs. The expression of Sdf2 throughout human and mouse gestation showed the protein is present in all gestational phases and compartments analysed and it is expressed by several cell types in the placenta. In trophoblast functional assays, SDF2 showed opposite expression patterns in human and mouse differentiation processes. In humans, where the process is dependent of caspase-8 activation, the protein is upregulated. Im mouse, the process is dependent of endoreduplication, the protein is downregulated. The participation of SDF2 in Endoplasmic Reticulum (ER) stress in trophoblastic cells was also evaluated. Adverse environmental conditions may lead to disruption of ER homeostasis causing accumulation of unfolded/misfolded proteins in ER, a phenomenon known as ER stress. ER stress activates the Unfolded Protein Response (UPR) that acts in several signaling cascades to improve chaperone production, misfolded protein degradation and to downregulate new protein production. These responses increase the capacity of cells to maintain alive even in stress conditions. Whether cells fail on restore homeostasis, the UPR activates apoptosis. We were able to observed that when gene silencing assays was used for SDF2, modifications in UPR cell survival/apoptosis markers were observed. In conclusion, we propose that SDF2 is playing a role in ER stress cell survival/apoptosis control in trophoblast cells.

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.

Este estudo analisou a expressão gênica e o conteúdo protéico do fator Cripto 1 (Cr1) na interface materno-placentária ao longo da gestação através de RT-PCR e Western blotting. Nossos resultados mostraram que a proteína Cr1 está presente ao longo do desenvolvimento placentário nos dois compartimentos da interface materno-placentária. Houve aumento progressivo da proteína no compartimento fetal e, na decídua um decréscimo após o dia 13,5 de gestação, mas ainda com valores mais altos do que os da porção fetal da placenta. As avaliações semi-quantitativas de Cr1 por PCR indicaram uma baixa expressão nas fases de pós-implantação e final da gestação nos dois compartimentos estudados, com um aumento significativo nos dias 10,5 e principalmente no dia 13,5 de gestação. A presença de Cr1 na interface materno-placentária indica um papel relevante para este fator, possivelmente no desenvolvimento placentário ou ainda nos muitos processos que se desenvolvem neste sítio e que são essenciais para sua manutenção e sucesso gestacional. / This study analyzed the gene expression and protein content of Cripto 1 (Cr1) at the maternal-placental interface during gestation, through RT-PCR and Western Blotting. Our results showed that the protein Cr1 is present during placental development in both compartments of the maternal-placental interface. The content gradually increased at the fetal compartment, decreased at the decidua after day 13.5 of gestation, but nevertheless, as high values in comparison with those at the fetal compartment. The semi-quantitative evaluations of Cr1 through PCR indicated low expression at the post-implantation and final gestational periods in both compartments, showing a significant increase on day 10.5 and mainly 13.5 of gestation (p<0,05). The presence of Cr1 at the maternal-placental interface indicates a relevant role played by this factor, possibly during placental development or, yet, in the processes developed in this particular site and that are essential for gestational maintenance and success.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-05-15T11:33:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UtilizacaoCelulasTrofoblasta.PDF: 3484769 bytes, checksum: 0aeb5fff725718c30f9e19f2450b603e (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-05-16T17:31:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_UtilizacaoCelulasTrofoblasta.PDF: 3484769 bytes, checksum: 0aeb5fff725718c30f9e19f2450b603e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-16T17:31:50Z (GMT). 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A maioria dos bovinos são heterozigotos em BoLA e apenas em ocasiões especiais (animais homozigotos ou que possuam informação de pedigree) seu haplótipo pode ser caracterizado. Portanto, este trabalho objetivou desenvolver uma nova abordagem para descrever haplótipos de BoLA de vacas heterozigotas, utilizando células do trofoblasto de embriões partenogenéticos bovinos. Dois métodos para validação desta abordagem foram utilizados: um painel de 445 SNPs em BoLA foi informativo acerca do efeito que a recombinação meiótica apresenta na zigose da região; e a comparação de alelos de BoLA-DRB3 entre a fêmea bovina e sua célula trofoblástica partenogenética (CTP) demonstrou ser um método confiável e prático para a investigação de homozigose em BoLA. A partir de ambos os métodos, a metodologia desenvolvida aqui foi validada, já que CTPs homozigotas em BoLA foram derivadas de vacas heterozigotas, permitindo a descrição de haplótipos de BoLA. A análise detalhada da região de Classe IIa de BoLA-DRB3-DQA-DQB revelou a presença de 18 haplótipos distintos, sendo 16 destes nunca antes descritos. Além disso, dois alelos de DQA e um de DQB presentes nestes haplótipos são novos. O método descrito aqui foi mais eficiente do que a investigação por fêmeas homozigotas ou inferir a composição haplotípica baseada em informação de pedigree, além de evitar ambiguidades nos resultados. Novas pesquisas buscando a otimização deste método podem aumentar a sua eficiência e torná-lo mais facilmente aplicável a uma variedade de estudos genéticos, usando espécies diferentes e com finalidades distintas. / The prospect of increasing the productivity of cattle by means of genetic improvement is increasingly investigated. Among the most studied and and promising genomic regions is the Major Histocompatibility Complex (MHC), since it includes key genes of the immune response of the animals, being able to select makers in this region for increased disease resistance and therefore greater production. The diversity of the cattle MHC, known as BoLA (Bovine Leukocyte Antigens), has been primarily studied using variants of serological specificities or sequencing some of its genes. Most cattle are heterozygous at BoLA and only in special occasions (homozygous animals or animals for which pedigree information is available) can the haplotypes be characterized. Therefore, this study aims to develop a novel approach to describe BoLA haplotypes from heterozygous cows, using trophoblast cells from parthenogenetic bovine embryos derived from slaughterhouse ovaries. Two methods for validating this approach were used: a panel of 445 SNPs spanning BoLA region was informative on the effect of meiotic recombination on the region zigosity; and the comparison of BoLA-DRB3 alleles between the dam and its parthenogenetic embryo derived trophoblast cells (PEDTC) proved to be a reliable and practical method for investigating BoLA homozigosity. Using both methods, the approach presented here was validated, since BoLA homozygous PEDTC were derived from heterozygous cows, allowing the description of BoLA haplotypes. Detailed analysis of the BoLA Class IIa region identified 18 different BoLA-DRB3-DQA-DQB haplotypes, including 16 novel haplotypes. Furthermore, two DQA and one DQB alleles included in these haplotypes were novel. This method was more efficient than to look for homozygous cows or infer haplotype composition based on pedigree information, in addition to avoid ambiguities on the results. New researches aiming for the improvement of this method can increase its efficiency and make it more easily applicable for a variety of genetic studies, using different species and for other purposes.

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.

Este estudo analisou a expressão gênica e o conteúdo protéico do fator Cripto 1 (Cr1) na interface materno-placentária ao longo da gestação através de RT-PCR e Western blotting. Nossos resultados mostraram que a proteína Cr1 está presente ao longo do desenvolvimento placentário nos dois compartimentos da interface materno-placentária. Houve aumento progressivo da proteína no compartimento fetal e, na decídua um decréscimo após o dia 13,5 de gestação, mas ainda com valores mais altos do que os da porção fetal da placenta. As avaliações semi-quantitativas de Cr1 por PCR indicaram uma baixa expressão nas fases de pós-implantação e final da gestação nos dois compartimentos estudados, com um aumento significativo nos dias 10,5 e principalmente no dia 13,5 de gestação. A presença de Cr1 na interface materno-placentária indica um papel relevante para este fator, possivelmente no desenvolvimento placentário ou ainda nos muitos processos que se desenvolvem neste sítio e que são essenciais para sua manutenção e sucesso gestacional. / This study analyzed the gene expression and protein content of Cripto 1 (Cr1) at the maternal-placental interface during gestation, through RT-PCR and Western Blotting. Our results showed that the protein Cr1 is present during placental development in both compartments of the maternal-placental interface. The content gradually increased at the fetal compartment, decreased at the decidua after day 13.5 of gestation, but nevertheless, as high values in comparison with those at the fetal compartment. The semi-quantitative evaluations of Cr1 through PCR indicated low expression at the post-implantation and final gestational periods in both compartments, showing a significant increase on day 10.5 and mainly 13.5 of gestation (p<0,05). The presence of Cr1 at the maternal-placental interface indicates a relevant role played by this factor, possibly during placental development or, yet, in the processes developed in this particular site and that are essential for gestational maintenance and success.