Devido ao consumo predatório e ao risco inerente de extinção de várias espécies de peixes, pesquisadores têm buscado técnicas alternativas de reprodução para viabilizar tanto o cultivo como a conservação ex situ. Os transplantes xenogênicos de gônadas representam uma técnica reprodutiva inovadora e já existem resultados promissores em diversas espécies de mamíferos, aves, insetos e também de peixes. No entanto, a baixa eficiência na geração de gametas alógenos consiste em uma das limitações desta técnica. Um dos possíveis motivos seria o desencadeamento de reações de rejeição por parte do hospedeiro, comum em transplante de órgãos e tecidos humanos. Dentro deste contexto, visamos identificar e avaliar a interferência destes mecanismos durante o processo de enxerto de gônada de truta arco-íris entre linhagens diferentes e salmão do Atlântico, identificando possíveis graus de respostas imunológicas utilizando enxertos autógenos, isógenos, alógenos e xenógenos. Tais avaliações foram feitas pela análise histopatológica dos tecidos transplantados e dos locais dos implantes. Com os resultados obtidos, pudemos avaliar que a resposta imunológica em implantes de tecidos alogênicos e xenogênicos é bem evidente. Já no enxerto de células germinativas dissociadas houve apenas um discreto processo inflamatório em todas as variações dos enxertos, o que pode representar uma adaptação técnica viável e mais eficaz para a obtenção de gametas. / Due the predatory consumption and the inherent risk of extinction of various species of the fish, investigate the alternatives of reproduction to make viable the cultivation as an ex situ. Xenogeneic transplants of gonads represent an innovative reproductive technique and those that can already be found in various species of animals, birds, insects and fish. However, a low efficiency in the range of allogenic gametes is one of the limitation of this technique. A probable cause would be related to an immune response process that would lead to rejection of the transplanted tissue, as observed in organs and tissues transplantation in human. In this context, we aimed to identify and to evaluate the presence of immune rejection mechanisms during the process of gonads tissues transplantation among different rainbow trout lineages and to Atlantic salmon, observing possible response degrees according to the nature of the graft: autogenic, isogenic, allogeneic or xenogeneic transplantations. Histopathological analysis of the transplanted tissues and of the implanted sites were conducted. Results showed a clear evidence of an immune response in allogeneic and xenogeneic implants. Dissociated gonad cells grafts showed a discrete inflammatory process disregarding the graft nature, that may be an indication of a feasible and more efficient technique adaption to obtain viable gametes.

Submitted by Socorro Pontes (socorrop@ufersa.edu.br) on 2017-05-12T15:29:10Z No. of bitstreams: 1 EricaCGP_DISSERT.pdf: 2673309 bytes, checksum: c441c049726d8b3cc5250d4dbb83b8ea (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-12T15:29:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EricaCGP_DISSERT.pdf: 2673309 bytes, checksum: c441c049726d8b3cc5250d4dbb83b8ea (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objective of the present thesis was to use the manipulation of oocytes enclosed in preantral follicles (MOIFOPA) as a tool for the female gametes rescue and conservation, from wild species agouti (Dasyprocta leporina). The dissertation was divided into two experimental phases. At first, it was performed solid surface vitrification (SSV) using different concentrations of cryoprotectant agents (CPAs) in which the effects of the 3 and 6 M concentrations of dimethylsufoxide (DMSO) and ethylene glycol (EG) were verified, as well as the association of both CPAs in the high concentration (6 M) under morphology, viability and apoptosis cell on the in situ PFs. A total of 865 PFs was analyzed before and after vitrification, it was observed an average of 80.7 ± 5.21% of morphologically normal follicles in the control group and after SSV, indifferent the CPA used, it was possible to preserve until 76.7% ± 5.4 OF PFs. At viability analysis, DMSO 3 M, DMSO 6 M, EG 3, EG 6 M (70.0%, 81.11%, 76.6% and 71.11%, respectively) presented similar values to the control group (79.0%). No apoptotic cells (TUNEL positive) were found before and after vitrification. At second, vitrification was performed using the association of CPAs, followed by xenografting of ovarian tissue in C57Bl/6 SCID Black mice. Through vaginal washing monitoring, was observed that 80% mice of the xeno-fresh group and 42% of the xeno-vitrified group returned to ovarian activity, confirmed by hormonal measures. Microscopically, primordial, primary and transitional follicles were observed in the grafts, and all had normal morphology for the species studied. However, major primordial and primary follicles were observed in transplants. The NORs revealed that after transplantation a significant reduction (1.66 ± 0.25) occurred when compared to the control groups (group fresh control: 7.19 ± 1.23 and xeno-fresh group: 9.10 ± 0.64). Apoptotic cells (TUNEL positive) were found only after transplantation of samples vitrified and the healthy follicles (TUNEL negative) observed in other groups (TUNEL negative). Thus, as the general conclusion, the use of MOIFOPA in agouti allowed the knowledge of aspects related to its reproductive morphology and physiology, enabling the germplasm conservation, with the possibility of germplasm bank formation, as the elucidation of mechanisms related to the PF survive and in vivo development / O objetivo do presente estudo foi utilizar a manipulação de oócitos inclusos em folículos ovarianos pré antrais (MOIFOPA) como ferramenta para o resgate e conservação do uso de gametas femininos de cutias (Dasyprocta leporina). A dissertação foi dividida em duas fases experimentais. Na primeira, foi realizada a vitrificação em superfície sólida (SSV) utilizando diferentes concentrações de agentes crioprotetores (ACPs), na qual foram verificados os efeitos das concentrações de 3 e 6 M de dimetilsufoxido (DMSO) e etilenoglicol (EG), bem como a associação de ambos os ACPs na concentração maior (6 M) sob a morfologia, viabilidade e apoptose celular de folículos ovarianos pré-antrais in situ (FOPAs). Um total de 865 FOPAs foi analisado antes e após a vitrificação. No grupo controle, foi observado 80,7 ± 5,21% de FOPA morfologicamente normais. Após SSV, independentemente do ACP utilizado, foram obtidos até 76,7% ± 5,4 de FOPAS. Na análise de viabilidade, DMSO 3 M, DMSO 6 M, EG 3, EG 6 M (70,0%; 81,11%; 76,6% e 71,11%; respectivamente) apresentaram valores semelhantes de FOPAS viáveis ao grupo controle (79,0%). Na segunda fase, foi realizada a SSV utilizando a associação dos ACPs (DMSO e EG), seguido do xenotransplante de tecido ovariano de cutias em camundongas C57Bl/6 SCID. Através do monitoramento do lavado vaginal, observou-se que 80% das camundongas do grupo controle e 42% do grupo vitrificado retornaram à atividade ovariana, confirmada pela dosagem hormonal. Microscopicamente, folículos primordiais, primários, transição e secundários foram observados nos enxertos, e todos tinham morfologia normal para as espécies estudadas. No entanto, os folículos primordiais e primários foram observados em maior quantidade após transplante. As Regiões organizadoras de nucléolos (NORs) revelaram que após o transplante ocorreu uma redução significativa de NORs no grupo vitrificado-xenotranplantado (1,66 ± 0,25) quando comparados aos grupos controles (grupo controle fresco: 7,19 ± 1,23; grupo controle xenotransplantado: 9,10 ± 0,64). As células apoptóticas (TUNEL positivo) foram encontradas somente após o transplante das amostras vitrificadas e folículos saudáveis foram encontrados nos outros grupos tratado (TUNEL negativo). Assim, como conclusão geral, o uso da MOIFOPA em cutias permitiu o conhecimento de aspectos relacionados a sua morfofisiologia reprodutiva, possibilitando tanto a conservação do material genético, com a possibilidade de formação de bancos de germoplasma; e ainda a elucidação dos mecanismos relacionados à sobrevivência e ao desenvolvimento dos FOPA in vivo / 2017-05-12

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-22Bitstream added on 2014-06-13T19:45:12Z : No. of bitstreams: 1 bezerra_mb_dr_jabo.pdf: 930909 bytes, checksum: f1899f875197e48c17afaf824f63cfca (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Objetivou-se testar diferentes protocolos de cultivo in vitro e in vivo de folículos ovarianos pré-antrais de fetos bovinos. Para tanto, um total de 41 ovários de fetos bovinos foram obtidos em matadouro, transportados e utilizados para o cultivo in vitro (n=20) e para o xenotransplante (n=21). Após processados no laboratório em fragmentos entre 0,5 e 1 mm3 foram encaminhados para os cultivos O cultivo in vitro baseou-se em protocolo bem sucedido de cultivo de FOPA em caprinos e testou diferentes fontes de macromoléculas e a utilização do azul de tripan na viabilidade dos tecidos cultivados a uma atmosfera controlada de 5% CO2 em ar, a 38,5°C e nutridos com dMEM (300 mOsm/L, pH 7,2) suplementado com antibióticos, ITS, piruvato de sódio, glutamina, hipoxantina, dAMPc, bFSH e IGF-I. A depender do tratamento, foi adicionado BSA (0,1%) SFB (10%) ou PVA (1%). O cultivo in vivo de FOPA foi executado por xenotransplante sob a cápsula renal num total de 65 camundongas imunodeficientes. Desenvolveu-se uma técnica de biopsia e verificou-se o efeito do tempo de transplante (30, 60 e 30 e 60 dias após o transplante) sobre a percentagem e a viabilidade de FOPA bem como a possível presença de folículos antrais. Num segundo momento, 32 receptoras receberam estímulo hormonal de 10 UI de eCG (n=18) e 10 UI r-hFSH (n=14). Os resultados mostraram que o cultivo com PVA apresentou FOPA normais em percentagem semelhante aos cultivos com BSA e PVA. Quanto ao cultivo por xenotransplante, observou-se o crescimento sucessivo de FOPA até estádios antrais ao longo do tempo de transplante (> 30 dias). O resultado das estimulações exógenas apresentou folículos antrais com oócitos que apresentaram o cumulus expandido em 2/5 (40%) dos oócitos selecionados para MIV de cada um dos tratamentos propostos. Concluindo, FOPA oriundos de fetos bovinos podem ser cultivados por pelo menos 8 dias em PVA... / This study aimed to evaluate different protocols of in vitro and in vivo preantral follicles (PFs) culture from bovine fetus. Thus, a total of 41 fetal bovine ovaries, from a slaughterhouse, were collected and transported at laboratory for in vitro culture (n=20) and for xenotransplantation (n=21), after processing into small cortical pieces measuring between 0,5 and 1mm3 the slices were cultured. The in vitro culture was based on well successful protocol of preantral follicles in caprine and tested different sources of macromolecules and trypan blue viability of cultured tissues cultured at controlled atmosphere (5%CO2 in air, 39°C). The culture medium used was dMEM (300 mOsm/L, pH 7, 2) supplemented with antibiotics, ITS, sodium pyruvate, glutamine, hypoxanthine, dAMPc, bFSH, and IGF-I. Depending of treatment, was added BSA (0,1%), FCS (10%) or PVA (1%). In vivo culture of preantral follicles was carried out by xenotransplantation under renal capsule of immunodeficient females mice (total of 65) that were submitted to a biopsy technique previously developed for tissue collection and to verify the effectiveness of time of transplantation (30, 60 and 30 and 60 days post surgery) under percentage and viability as well as putative growth of PFs to antral follicles. At second stage, 32 recipient mice were submitted to hormonal stimuli with 10 IU of eCG (n=18) and 10 IU of r-hFSH (n=14). The results showed that PVA culture presented normally PF in similar distribution when compared with BSA and PVA culture. Regarding xenotransplantation, successive growth of PF until antral stages was observed belong time of transplantation. Exogenous stimulation presented oocytes with expanded cumulus in 2/5 (40%) of selected oocytes for IVM from each treatment. Conclusively PFs from fetal bovine ovaries can be cultured at PVA at least 8 days and grows until antral stages after xenotransplantation procedures... (Complete abstract click electronic access below)

O mastocitoma é um dos mais freqüentes neoplasmas que acometem a pele do cão, e novas modalidades terapêuticas vêm sendo buscadas visando seu controle. O presente trabalho descreve o estabelecimento e caracterização do modelo xenotransplantável de mastocitoma canino para testes de substâncias com potencial antineoplásico in vitro e in vivo. O animal doador da amostra tumoral apresentava um mastocitoma grau 3. O mastocitoma canino foi estabelecido com sucesso nos camundongos atímicos BALB/c nu/nu. O tumor apresenta as mesmas características histológicas do fragmento tumoral daquele do animal doador ao longo das passagens. Em média, 7 dias a 3 semanas são necessários para o aparecimento do nódulo palpável e cerca de 60 dias para o volume tumoral alcançar mais de 500 mm3. O cultivo celular das células de mastocitoma canino se mantém por aproximadamente 1 mês, às vezes mais, mas o tempo de cultivo é limitado. Há perda progressiva das características iniciais de cultivo como perda de granulação, aumento de adesão e diminuição de células em suspensão. A seguir, foram realizados testes in vitro e in vivo neste modelo com as substâncias de origem natural epigalocatequina-3-galato (EGCG, principal composto do chá-verde), tricostatina A (TSA, produto metabólico da bactéria Streptomyces sp) e resíduo butanólico da Pfaffia paniculata (RBPP) (Ginseng brasileiro). Nas doses utilizadas, a EGCG mostrou efeito estimulatório, não tendo sido testada in vivo. A TSA e o RBPP apresentaram efeitos inibitórios sobre as células de mastocitoma canino in vitro com diminuição da viabilidade celular detectada com o corante vital Azul de Tripan e diminuição do crescimento celular avaliada com o ensaio do MTT. A avaliação morfológica das células pela coloração Laranja de Acridina/Brometo de Etídio mostrou vários debris celulares e células apoptóticas no tratamento com TSA, e alterações morfológicas como vacuolização nas células tratadas com RBPP, incluindo células apoptóticas. A avaliação do ciclo celular avaliada por citometria de fluxo mostrou aumento das células em fase sub-G1 nas células tratadas com TSA, e diminuição nas fases G1 e G2, e aumento nas fases sub-G1 e S no tratamento com RBPP. As substâncias foram então testadas no modelo xenotransplantável de mastocitoma canino. Apesar do marcante efeito inibitório da TSA nos ensaios in vitro, o mesmo não aconteceu in vivo com as doses investigadas, não demonstrando diferença em relação ao controle. Já o RBPP mostrou efeito inibitório com a dosagem de 1,5 mg/animal com tratamento intratumoral no modelo in vivo. Estes dados mostram que o modelo estabelecido é estável e viável e a importância da complementação com os ensaios in vivo para a confirmação dos efeitos observados in vitro. / The mast cell tumor is one of the most common neoplasms that involve the skin of the dog, and new treatment modalities have been searched for its control. This paper describes the establishment and characterization of a xenotransplantable canine mast cell tumor model for testing substances with anticancer potential in vitro and in vivo. The tumor sample was original from a donor animal that showed a grade 3 mast cell tumor. The canine mast cell tumor was successfully established in athymic mice BALB/c nu/nu. The tumor has same histological characteristics retained during their passages in culture. On average, 7 days to 3 weeks are needed for the appearance of a palpable mass and about 60 days for tumor volume reaching more than 500 mm3. Cell cultivation of canine mast cell tumor is maintained for approximately one month, sometimes more, but the cultivation time is limited. There is progressive loss of the initial features of culture such as loss of granulation, increased adhesion and decreased cell suspensions. The following tests were performed in vitro and in vivo in this model, by using the naturally occurring substance epigallocatechin-3-gallate (EGCG, the major compound of green tea), trichostatin A (TSA, metabolic product of the fungus Streptomyces sp) and butanolic residue of the Pfaffia paniculata (RBPP) (Brazilian ginseng). At the used doses, EGCG showed stimulatory effect in vitro, but has not been tested in vivo. The TSA and RBPP showed inhibitory effects on the canine mastocytoma cells in vitro with a decrease in cell viability detected with the vital dye Trypan blue and a decrease in cell growth assessed by the MTT assay. The morphological evaluation of cells stained by Acridine Orange/Ethidium Bromide showed several cellular debris and apoptotic cells in the treatment with TSA, and morphological changes such as vacuolization in cells treated with RBPP, including apoptotic cells. The evaluation of the cell cycle measured by flow cytometry showed an increase of cells in sub-G1 phase in cells treated with TSA, and a decrease in both G1 and G2 phases and increased sub-G1 and S in the treatment RBPP. The substances were then tested in the xenotransplantable model of canine mast cell tumor. Despite the remarkable inhibitory effect of TSA in vitro, it did not happen in vivo with the doses studied, showing no difference compared to control. RBPP already had an inhibitory effect with the dosage of 1.5 mg/animal treatment with intratumoral in vivo model. These data show that the established model of murine xenotransplantable mastocytoma is stable and viable and has importance as a complement in vivo of the tests with antineoplastic drugs performed in vitro.

O mastocitoma é um dos mais freqüentes neoplasmas que acometem a pele do cão, e novas modalidades terapêuticas vêm sendo buscadas visando seu controle. O presente trabalho descreve o estabelecimento e caracterização do modelo xenotransplantável de mastocitoma canino para testes de substâncias com potencial antineoplásico in vitro e in vivo. O animal doador da amostra tumoral apresentava um mastocitoma grau 3. O mastocitoma canino foi estabelecido com sucesso nos camundongos atímicos BALB/c nu/nu. O tumor apresenta as mesmas características histológicas do fragmento tumoral daquele do animal doador ao longo das passagens. Em média, 7 dias a 3 semanas são necessários para o aparecimento do nódulo palpável e cerca de 60 dias para o volume tumoral alcançar mais de 500 mm3. O cultivo celular das células de mastocitoma canino se mantém por aproximadamente 1 mês, às vezes mais, mas o tempo de cultivo é limitado. Há perda progressiva das características iniciais de cultivo como perda de granulação, aumento de adesão e diminuição de células em suspensão. A seguir, foram realizados testes in vitro e in vivo neste modelo com as substâncias de origem natural epigalocatequina-3-galato (EGCG, principal composto do chá-verde), tricostatina A (TSA, produto metabólico da bactéria Streptomyces sp) e resíduo butanólico da Pfaffia paniculata (RBPP) (Ginseng brasileiro). Nas doses utilizadas, a EGCG mostrou efeito estimulatório, não tendo sido testada in vivo. A TSA e o RBPP apresentaram efeitos inibitórios sobre as células de mastocitoma canino in vitro com diminuição da viabilidade celular detectada com o corante vital Azul de Tripan e diminuição do crescimento celular avaliada com o ensaio do MTT. A avaliação morfológica das células pela coloração Laranja de Acridina/Brometo de Etídio mostrou vários debris celulares e células apoptóticas no tratamento com TSA, e alterações morfológicas como vacuolização nas células tratadas com RBPP, incluindo células apoptóticas. A avaliação do ciclo celular avaliada por citometria de fluxo mostrou aumento das células em fase sub-G1 nas células tratadas com TSA, e diminuição nas fases G1 e G2, e aumento nas fases sub-G1 e S no tratamento com RBPP. As substâncias foram então testadas no modelo xenotransplantável de mastocitoma canino. Apesar do marcante efeito inibitório da TSA nos ensaios in vitro, o mesmo não aconteceu in vivo com as doses investigadas, não demonstrando diferença em relação ao controle. Já o RBPP mostrou efeito inibitório com a dosagem de 1,5 mg/animal com tratamento intratumoral no modelo in vivo. Estes dados mostram que o modelo estabelecido é estável e viável e a importância da complementação com os ensaios in vivo para a confirmação dos efeitos observados in vitro. / The mast cell tumor is one of the most common neoplasms that involve the skin of the dog, and new treatment modalities have been searched for its control. This paper describes the establishment and characterization of a xenotransplantable canine mast cell tumor model for testing substances with anticancer potential in vitro and in vivo. The tumor sample was original from a donor animal that showed a grade 3 mast cell tumor. The canine mast cell tumor was successfully established in athymic mice BALB/c nu/nu. The tumor has same histological characteristics retained during their passages in culture. On average, 7 days to 3 weeks are needed for the appearance of a palpable mass and about 60 days for tumor volume reaching more than 500 mm3. Cell cultivation of canine mast cell tumor is maintained for approximately one month, sometimes more, but the cultivation time is limited. There is progressive loss of the initial features of culture such as loss of granulation, increased adhesion and decreased cell suspensions. The following tests were performed in vitro and in vivo in this model, by using the naturally occurring substance epigallocatechin-3-gallate (EGCG, the major compound of green tea), trichostatin A (TSA, metabolic product of the fungus Streptomyces sp) and butanolic residue of the Pfaffia paniculata (RBPP) (Brazilian ginseng). At the used doses, EGCG showed stimulatory effect in vitro, but has not been tested in vivo. The TSA and RBPP showed inhibitory effects on the canine mastocytoma cells in vitro with a decrease in cell viability detected with the vital dye Trypan blue and a decrease in cell growth assessed by the MTT assay. The morphological evaluation of cells stained by Acridine Orange/Ethidium Bromide showed several cellular debris and apoptotic cells in the treatment with TSA, and morphological changes such as vacuolization in cells treated with RBPP, including apoptotic cells. The evaluation of the cell cycle measured by flow cytometry showed an increase of cells in sub-G1 phase in cells treated with TSA, and a decrease in both G1 and G2 phases and increased sub-G1 and S in the treatment RBPP. The substances were then tested in the xenotransplantable model of canine mast cell tumor. Despite the remarkable inhibitory effect of TSA in vitro, it did not happen in vivo with the doses studied, showing no difference compared to control. RBPP already had an inhibitory effect with the dosage of 1.5 mg/animal treatment with intratumoral in vivo model. These data show that the established model of murine xenotransplantable mastocytoma is stable and viable and has importance as a complement in vivo of the tests with antineoplastic drugs performed in vitro.

Introdução: Em mamíferos, a morte das células sensoriais (células ciliadas) da orelha interna acarreta perda auditiva neurossensorial permanente. Neste estudo, investigou-se se, após o transplante, as células-tronco (CT) da orelha interna de camundongos neonatos podem sobreviver e integrar nos giros basais das cócleas de cobaias submetidas à surdez induzida por neomicina. O potencial efeito do transplante celular na função auditiva também foi avaliada. Métodos: Oito cobaias foram submetidas à injeção de neomicina transtimpânica para indução de surdez. Após 7 dias, os animais foram aleatoriamente divididos em dois grupos. No grupo estudo (n=4), as CT da orelha interna de camundongos neonatos (meio de cultura com 105 CT LacZ+) foram transplantadas através de uma cocleostomia no giro basal de cobaias surdas. O grupo controle (n=4) recebeu somente meio de cultura. Após 14 dias do transplante, o efeito funcional foi avaliado por meio de pesquisa dos potenciais evocados auditivos e os animais foram sacrificados. A presença e a distribuição das CT transplantadas foram avaliadas por imunofluorescência dos cortes longitudinais das cócleas do grupo estudo. Testes não paramétricos foram usados para a análise estatística. Resultados: A ação da neomicina na cavidade timpânica proporcionou dano às células ciliadas e aumento significativo dos limiares auditivos antes do transplante celular. Não houve diferenças significantes dos limiares auditivos antes e após o transplante celular nas cobaias individualmente. Algumas CT transplantadas foram observadas em todas as escalas dos giros basais das cócleas lesadas, e parte destas células expressaram Miosina VIIA, um marcador de célula ciliada. Algumas CT transplantadas se integraram na membrana basilar da cóclea hospedeira. Nenhuma evidência de infiltração inflamatória nas cobaias transplantadas foi observada, apesar do uso de xenotransplante. Conclusões: Embora, após o transplante, os limiares auditivos não tenham sido alterados, os experimentos mostraram sobrevivência, migração, expressão de marcadores de células ciliadas e integração das CT transplantadas / Background: In mammals, damage to sensory receptor cells (hair cells) of the inner ear results in permanent sensorineural hearing loss. Here we investigate whether, after transplantation, neonatal mouse inner ear stem cells (mIESCs) can survive and integrate into basal turns of neomycin-injured guinea pig cochleas. We also studied the potential effects of the cell transplantation on the auditory function. Methods: Eight adult guinea pigs were deafened by intratympanic neomycin delivery. After 7 days, the animals were randomly divided in two groups. Study group (n=4) received transplantation to the scala tympani of 1 X 105 LacZ-positive mIESCs in culture medium. Control group (n=4) received culture medium only. Fourteen days after the transplantation, functional analyses were performed by auditory brainstem responses (ABR) and the animals were sacrificed. The presence and distribution of mIESCs were evaluated by immunohistochemistry of longitudinal sections of the cochlea from the study group. Non-parametric tests were used for statistical analysis. Results: The intratympanic neomycin delivery damaged hair cells and increased auditory thresholds prior to cell transplantation. There were no significant differences between auditory brainstem thresholds before and after transplantation in individual guinea pigs. Some mIESCs have been observed in all scalae of basal turns of the injured cochleas, and a proportion of those cells expressed the hair cell marker myosin VIIa. Some transplanted mIESCs integrated in the cochlear basilar membrane. There was no evidence of inflammatory infiltration in any of the guinea pigs. Conclusions: Although implanted mIESCs showed no obvious effect on auditory thresholds, our experiments showed survival, migration, expression of hair cell marker and integration of transplanted cells

Introdução: Em mamíferos, a morte das células sensoriais (células ciliadas) da orelha interna acarreta perda auditiva neurossensorial permanente. Neste estudo, investigou-se se, após o transplante, as células-tronco (CT) da orelha interna de camundongos neonatos podem sobreviver e integrar nos giros basais das cócleas de cobaias submetidas à surdez induzida por neomicina. O potencial efeito do transplante celular na função auditiva também foi avaliada. Métodos: Oito cobaias foram submetidas à injeção de neomicina transtimpânica para indução de surdez. Após 7 dias, os animais foram aleatoriamente divididos em dois grupos. No grupo estudo (n=4), as CT da orelha interna de camundongos neonatos (meio de cultura com 105 CT LacZ+) foram transplantadas através de uma cocleostomia no giro basal de cobaias surdas. O grupo controle (n=4) recebeu somente meio de cultura. Após 14 dias do transplante, o efeito funcional foi avaliado por meio de pesquisa dos potenciais evocados auditivos e os animais foram sacrificados. A presença e a distribuição das CT transplantadas foram avaliadas por imunofluorescência dos cortes longitudinais das cócleas do grupo estudo. Testes não paramétricos foram usados para a análise estatística. Resultados: A ação da neomicina na cavidade timpânica proporcionou dano às células ciliadas e aumento significativo dos limiares auditivos antes do transplante celular. Não houve diferenças significantes dos limiares auditivos antes e após o transplante celular nas cobaias individualmente. Algumas CT transplantadas foram observadas em todas as escalas dos giros basais das cócleas lesadas, e parte destas células expressaram Miosina VIIA, um marcador de célula ciliada. Algumas CT transplantadas se integraram na membrana basilar da cóclea hospedeira. Nenhuma evidência de infiltração inflamatória nas cobaias transplantadas foi observada, apesar do uso de xenotransplante. Conclusões: Embora, após o transplante, os limiares auditivos não tenham sido alterados, os experimentos mostraram sobrevivência, migração, expressão de marcadores de células ciliadas e integração das CT transplantadas / Background: In mammals, damage to sensory receptor cells (hair cells) of the inner ear results in permanent sensorineural hearing loss. Here we investigate whether, after transplantation, neonatal mouse inner ear stem cells (mIESCs) can survive and integrate into basal turns of neomycin-injured guinea pig cochleas. We also studied the potential effects of the cell transplantation on the auditory function. Methods: Eight adult guinea pigs were deafened by intratympanic neomycin delivery. After 7 days, the animals were randomly divided in two groups. Study group (n=4) received transplantation to the scala tympani of 1 X 105 LacZ-positive mIESCs in culture medium. Control group (n=4) received culture medium only. Fourteen days after the transplantation, functional analyses were performed by auditory brainstem responses (ABR) and the animals were sacrificed. The presence and distribution of mIESCs were evaluated by immunohistochemistry of longitudinal sections of the cochlea from the study group. Non-parametric tests were used for statistical analysis. Results: The intratympanic neomycin delivery damaged hair cells and increased auditory thresholds prior to cell transplantation. There were no significant differences between auditory brainstem thresholds before and after transplantation in individual guinea pigs. Some mIESCs have been observed in all scalae of basal turns of the injured cochleas, and a proportion of those cells expressed the hair cell marker myosin VIIa. Some transplanted mIESCs integrated in the cochlear basilar membrane. There was no evidence of inflammatory infiltration in any of the guinea pigs. Conclusions: Although implanted mIESCs showed no obvious effect on auditory thresholds, our experiments showed survival, migration, expression of hair cell marker and integration of transplanted cells

La α-1,3-galactosiltransferasa (α3GT) està involucrada en la biosíntesis d'oligosacàrids antigènics responsables del rebuig immunològic hiperagut (HAR) en el xenotransplant d'òrgans d'animals a humans, per la qual cosa aquesta enzima té un particular interès en biomedicina. Per altra banda, la α3GT constitueix un model enzimàtic per a estudis mecanístics i estructurals de glicosiltransferasas. L'enzim transfereix galactosa (Gal) del UDP-Gal a la N-acetillactosamina (LacNAc), o a la lactosa (Lac).Actualment, els estudis cristalogràfics han mostrat dos tipus d'estructures amb diferents conformacions en la zona C-terminal (aa.358-368). En la forma I, aquesta zona està altament desordenada, però en la forma II està ben definida, la qual cosa suggereix que funciona com a tapa que tanca el lloc catalític. Aquests canvis conformacionals suggereixen que l'extrem C-terminal podria tenir un rol clau en l'activitat catalítica.En la present tesis doctoral es va abordar l'estudi estructural/funcional de l'extrem C-terminal des d'un enfocament d'anàlisi cinètic d'estabilitat de mutants d'alanina de cadascun dels aminoàcids de les posicions 358-368. D'aquesta manera, la comparació entre eficiència catalítica i estabilitat enzimàtica proporcionen un mètode que permet identificar els aminoàcids que tenen un paper important en la unió de lligand o en l'empaquetament estructural. Pels mutants K359A, Y361A, V363A y R365A no s'ha detectat activitat, per la qual cosa aquestes posicions són fonamentals per a l'activitat α3GT. K359, Y361 i R365 interaccionen amb els fosfats del UDP-Gal, a més, K359A també interacciona amb l'hidroxil 3 de la lactosa segons modelització molecular, per la qual cosa s'ha proposat un paper d'àcid/base general a la lisina 359. Per altra banda, els mutants N367A i V368A van resultar ser de 2 a 3 vegades més actius que wt, respectivament. Els estudis d'estabilitat revelen que wt i mutants de residus no involucrats directament en la interacció amb els substracts, presenten major estabilitat que aquells que segons els models moleculars i les estructures cristal·logràfiques interaccionen directament amb el UDP o UDP-Gal. Per altra banda, es va trobar que la presència de UDP disminueix en mutants de residus directament implicats en les interacciones amb el UDP-Gal. / La α-1,3-galactosiltransferasa (α3GT) está involucrada en la biosíntesis de oligosacáridos antigénicos responsables del rechazo inmunológico hiperagudo (HAR) en el xenotransplante de órganos de animales a humanos, por lo que esta enzima tiene un particular interés en biomedicina. Por otra parte, la α3GT constituye un modelo enzimático para estudios mecanísticos y estructurales de glicosiltransferasas. La enzima transfiere galactosa (Gal) del UDP-Gal a la N-acetillactosamina (LacNAc), o a la lactosa (Lac).Actualmente, los estudios cristalográficos han mostrado dos tipos de estructuras con diferentes conformaciones en la zona C-terminal (aa.358-368). En la forma I, esta zona está altamente desordenada, pero en la forma II está bien definida, lo cual sugiere que funciona como tapa que cierra el sitio catalítico. Estos cambios conformacionales sugieren que el extremo C-terminal podría tener un rol clave en la actividad catalítica.En la presente tesis doctoral se abordó el estudio estructural/funcional del extremo C-terminal desde un enfoque de análisis cinético y de estabilidad de mutantes de alanina de cada uno de los aminoácidos de las posiciones 358-368. De esta manera, la comparación entre eficiencia catalítica y estabilidad enzimática proporcionan un método que permite identificar los aminoácidos que tienen un rol importante en la unión de ligando o en el empaquetamiento estructural.Para los mutantes K359A, Y361A, V363A y R365A no se ha detectado actividad, por lo cual estas posiciones son fundamentales para la actividad de α3GT. K359, Y361 y R365 interaccionan con los fosfatos del UDP-Gal, además, K359A también interaccionan con el hidroxilo 3 de la lactosa según modelización molecular, por lo cual se ha propuesto un rol de ácido/base general a la lisina 359. Por otra parte, los mutantes N367A y V368A resultaron ser de 2 a 3 veces más activos que wt, respectivamente. Los estudios de estabilidad revelan que wt y mutantes de residuos no involucrados directamente en la interacción con los sustratos, presentan mayor estabilidad que aquellos que según los modelos moleculares y las estructuras cristalográficas interaccionan directamente con el UDP o UDP-Gal. Por otra parte, se encontró que la presencia de UDP disminuye en mutantes de residuos directamente implicados en las interacciones con el UDP-Gal. / Mammalian α-1,3-Galactosyltransferase (α3GT) is involved in the biosynthesis of the oligosaccharide antigen responsible for hiperacute (vascular) rejection (HAR) in xenotransplantation of animal organs to humans [1]. α3GT is also used as a model enzyme for studies of glycosyltransferase structure and mechanisms, as well as biocatalyst in enzymatic oligosacaride synthesis. The enzyme catalyzes the transfer of galactose (Gal) from UDP-Gal a la N-acetyllactosamyne (NAcLac), or to lactose.Currently, there are two types of α3GT 3-dimensional structure. The previously reported form I [2] is similar to the form II [3,4], except at the C-terminal residues 358-368. The C-terminal region is highly disordered in form I but well defined in form II, suggesting that it functions as a lid that closes the active site. The conformational change at the C-terminus and the sequence conservation among other α3GT suggest that this region could have key role in the catalytic action [4]. In the present Doctoral Thesis, the study structure/function of the end C-terminal was approached by a kinetic analysis and by stability analysis of alanine mutants for each one of the amino acids at positions 358-368. This way, the comparison of catalytic efficiency and enzymatic stability provides a method that allows identification of the amino acids that have an important role in the substrate binding or in structural packaging. For mutants K359A, Y361A, V363A and R365A no activity was detected, therefore these positions are fundamental for α3GT activity. K359, Y361 and R365 interact with the UDP-Gal phosphates, also, K359A interacts with the 3-hydroxyl of the lactose according to molecular modeling, thereby it has been proposed to have the role as the general acid/base. On the other hand, the mutants N367A and V368A turned out to be 2 or 3 times more active than wt, respectively. The studies of stability reveal that amino acids mutants (wt including) which don't directly interact with the substrates do not present higher stability than the amino acid mutants which directly interact with the substrate UDP or UDP-Gal. On the other hand, the presence of UDP stabilizes de wt enzyme and the mutants of the amino acids that don't directly interact with the substrates, while this UDP stabilizing effect diminishes in mutants of amino acids directly implied in the interactions of UDP or UDP-Gal.

Made available in DSpace on 2016-08-15T20:31:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FernandaAS_DISSERT.pdf: 1414995 bytes, checksum: e7e006bb87888d5b4777f2f259d7afd8 (MD5) Previous issue date: 2015-09-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Ovarian xenografting is an auxiliary reproductive technique that allows the conservation of germplasm of high value livestock or endangered species. The use of exogenous gonadotropins assists in developing these xenografted tissues and obtaining viable follicles for in vitro embryo production (IVEP), however this use has not been reported in xenograftings of cats ovaries with C57BL/6 SCID female mice as recipients. Thus, the aim of this study was to evaluate the response of xenografting of domestic cat ovaries to equine chorionic gonadotropin (eCG) when grafted into C57BL/6 SCID female mice. Therefore, domestic cats ovarian cortex fragments were grafted under the kidney capsule of fifteen C57BL/6 SCID mice after bilateral ovariectomy. At the end of 45 days, the female mice were divided into two groups and those who did not receive hormone induction (eCG ) were euthanized at the time of induction. Females who received hormonal induction (eCG +) were euthanized after 48 hours. All collected tissues were taken for histologic processing. The proportions between the different ovarian follicles were compared by the chi-square test. The morphometric analysis of the follicles were compared between the experimental groups by the Tukey test (primordial follicles, primary and secondary) and Kruskal-Wallis (antral follicles). Macroscopically, it was possible to observe a low number (16%) of antral follicles with more than 1mm in transplants treated with eCG. In the microscopic analysis, follicles from all categories were observed in transplants and all had normal morphology and morphometry for the studied species (Felis catus), being however observed larger primordial and primary follicles in those eCG + transplants. There was a decrease in primordial follicles percentages and an increase in subsequent categories, mainly in antral follicles of eCG + group, and this condition is proposed here characterized as Follicular Right Shift (FRS). Luteinized follicles were also observed in transplants treated with eCG. Thus, it is concluded that the treatment with eCG is effective when it comes to follicular development, but it did not show a good superovulatory response / Xenotransplante ovariano é uma técnica reprodutiva auxiliar que permite a conservação do germoplasma de espécies de alto valor zootécnico ou em perigo de extinção. O uso de gonadotrofinas exógenas auxilia no desenvolvimento desses tecidos xenotransplantados e na obtenção de folículos viáveis para produção in vitro de embriões (PIVE), entretanto esse uso não foi relatado em xenotransplante de ovários de gatas com fêmeas C57BL/6 SCID como receptora. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi avaliar a resposta do xenotransplante ovariano de gata doméstica à gonadotrofina coriônica equina (eCG) quando transplantados em fêmeas C57BL/6 SCID. Para tanto, fragmentos de córtex ovariano de gatas domésticas foram transplantados sob a cápsula renal de quinze camundongas C57BL/6 SCID após ovariectomia bilateral. Ao final de 45 dias, as fêmeas foram divididas em dois grupos e aquelas que não receberam indução hormonal (eCG ) foram eutanasiadas no momento da indução. As fêmeas que receberam indução hormonal (eCG +) foram eutanasiadas 48h após. Todos os tecidos colhidos foram levados para processamento histológico. As proporções entre os diferentes folículos ovarianos foram comparadas pelo teste de qui-quadrado. A análise morfométrica dos folículos foi comparada entre os grupos experimentais pelo teste de Tukey (folículos primordial, primário e secundário) e Kruskal-Wallis (folículo antral). Macroscopicamente foi possível observar um baixo número (16%) de folículos antrais com mais de 1mm nos transplantes tratados com eCG. Na análise microscópica, folículos de todas as categorias foram observados nos transplantes e todos apresentaram morfologia e morfometria normais para a espécie estudada (Felis catus), sendo, porém observado folículos primordiais e primários maiores naqueles transplantes eCG +. Houve uma redução nas porcentagens de folículos primordiais e aumento nas categorias subsequentes, principalmente nas de folículos antrais do grupo eCG +, sendo essa condição caracterizada como Follicular Right Shift (FRS). Folículos luteinizados também foram observados nos transplantes tratados com eCG. Dessa maneira, conclui-se que o tratamento com eCG foi eficaz em se tratando de desenvolvimento folicular, mas não apresentou boa resposta superovulatória