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A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa progressiva de evolução rápida, caracterizada pela perda seletiva dos neurônios motores (NM) superiores e inferiores. Recentemente, as células gliais centrais (astrócito, microglia e oligodendrócito) mostraram-se tóxicas aos NM, porém os detalhes moleculares não estão completamente elucidados. Em relação às células gliais periféricas, alterações eletrofisiológicas no nervo ciático do modelo animal da ELA na idade pré-sintomática foram reportadas pelo nosso grupo e os achados de denervação precoce tanto no modelo animal quanto em pacientes sugerem a participação das células de Schwann (CS) na morte neuronal retrógrada na ELA, teoria conhecida como dying back. Nesse contexto, as CS mostraram-se capazes de induzir a retração axonal e a denervação das junções neuromusculares, eventos precoces na doença, ocorrendo possivelmente na fase présintomática. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência das CS do modelo experimental na fase pré-sintomática e do paciente com evolução recente da forma esporádica da ELA, na sobrevida e no tamanho dos prolongamentos dos NM in vitro e entender a natureza molecular do fenômeno. Culturas de CS altamente purificadas foram obtidas a partir do nervo ciático do camundongo modelo animal e do nervo periférico de pacientes com ELA. Os NM da medula espinal de camundongos neonatos foram co-cultivados com as CS. A neurodegeneração foi avaliada pela presença do marcador Fluoro-Jade C (FJC). Os NM também foram tratados com o meio condicionado das culturas de CS do modelo animal ou dos pacientes com ELA. Os motoneurônios tiveram os seus prolongamentos contados e a morte neuronal foi identificada pela presença do FJC. Diversos fatores neurotróficos foram quantificados no meio condicionado das culturas de CS pela técnica de ELISA. A reação em cadeia da polimerase quantitativa (do inglês, quantitative polymerase chain reaction - qPCR) foi realizada para detectar alterações nas CS e no nervo periférico que pudessem estar relacionadas com disfunção na unidade CS/NM. Os resultados mostraram que os NM cultivados na ausência das CS mostraram-se mais susceptíveis à morte. Os NM cocultivados com as CS ELA mostraram maior número de perfis neurodegenerativos em comparação com os NM co-cultivados com as CS controle. Após o tratamento com o meio condicionado das CS ELA, os NM mostraram redução no tamanho dos prolongamentos e aumento do número de células em neurodegeneração em comparação com o grupo controle. Quantidades reduzidas dos fatores neurotróficos foram encontradas no meio condicionado das culturas de CS ELA. Alterações na expressão gênica das CS e no nervo periférico evidenciaram disfunções na unidade CS/NM que podem estar contribuindo para o processo neurodegenerativo visto na ELA. Conclui-se que a falência nos mecanismos de neuroproteção pelas CS ELA é um importante mecanismo implicado na morte neuronal, com grande potencial terapêutico / Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a progressive neurodegenerative disease characterized by the selective loss of upper and lower motor neurons (MN). Recently, central glia (astrocytes, microglias and olygodendrocytes) were toxic to the MN, but the molecular aspects have not fully described. In relation to the peripheral glia, electrophysiological changes in the sciatic nerve of ALS animal model in the presymptomatic stage have been reported by our group and early denervation findings in both animal models and patients suggests the participation of Schwann cells (SC) in the retrograde neuronal death of ALS , theory known as dying back. In this context, the SC proved to be able to induce axonal retraction and denervation of the neuromuscular junctions, early events in the disease, possibly occurring in the pre-symptomatic phase. The aim of this thesis was to investigate the influence of SC of pre-symptomatic experimental model and from patient with recent evolution of ALS sporadic form, in the survival and axonal length of MN in vitro and understand the molecular nature of the phenomenon. Highly purified SC cultures were obtained from the sciatic nerve of the animal model and from ALS patient\'s peripheral nerve. MN from the newborn mouse spinal cord were co-cultured with SC and the neurodegeneration was assessed by the presence of the marker Fluoro-Jade C (FJC). MN were also treated with conditioned medium from cultures of SC of the animal model or ALS patients. MN had their neuronal length measured and neuronal degeneration was identified by the presence of the FJC. Several neurotrophic factors were measured in conditioned medium of mice and ALS patient\'s SC cultures by ELISA. The chain reaction quantitative polymerase (qPCR) was performed to detect changes in the SC and peripheral nerve that could be related with dysfunction in the functional unit SC/MN. The MN co-cultured with ALS SC showed a greater number of neurodegenerative profiles compared with MN cocultured with control SC. After treatment with ALS SC conditioned medium, MN showed a reduction in the neuronal length and increased number of cells in neurodegeneration compared with the control group. Lower levels of neurotrophic factors were found in the conditioned medium of ALS SC cultures. Changes in the gene expression of SC and peripheral nerve showed dysfunctions in SC/MN unit, which may be contributing to the neurodegenerative process seen in ALS. In conclusion, the failure of neuroprotection by ALS SC is an important mechanism implicated in the MN cell death, with great therapeutic potential

INTRODUÇÃO: A imunoterapia baseada em células dendríticas derivadas de monócitos (MoDCs) constitui uma estratégia promissora para o tratamento de indivíduos infectados pelo HIV. Devido à sua notória plasticidade, populações heterogêneas de MoDCs podem ser obtidas in vitro, dependendo das condições da cultura. Consequentemente, a capacidade dessas células em secretar citocinas e expressar moléculas que participam do processo de apresentação antigênica (MHC, moléculas de adesão e coestimuladoras) é variável, podendo interferir no perfil e eficácia da resposta imune induzida pela terapia. Em nosso laboratório foi desenvolvido um protocolo clínico de vacinação terapêutica baseada em MoDCs e HIV autólogo inativado para o tratamento de indivíduos cronicamente infectados pelo HIV, não expostos à terapia antirretroviral. Deste modo tornou-se oportuna uma investigação in vitro mais aprofundada sobre a produção viral e as características das MoDCs utilizadas como produto vacinal. OBJETIVOS: Caracterizar o produto vacinal constituído por vírus autólogo e MoDCs de indivíduos infectados pelo HIV utilizados em imunoterapia, com relação a aspectos fenotípicos e funcionais. MÉTODOS: Foram incluídos no estudo 17 indivíduos cronicamente infectados pelo HIV, participantes de um estudo clínico de fase I/II de imunoterapia com MoDCs. Células mononucleares do sangue periférico (PBMCs) foram obtidas a partir de leucaférese e parte do material foi utilizada para isolamento e expansão de HIV em sistema de cultura autólogo ou alogênico. Outra parte das PBMCs foi utilizada como fonte de monócitos para diferenciação em MoDCs imaturas que foram pulsadas ou não com o HIV quimicamente inativado pelo aldrithiol-2 (HIV-AT-2), denominadas respectivamente MoDCs HIV-AT-2 e MoDCs maduras, e posteriormente ativadas com citocinas pró-inflamatórias. MoDCs foram avaliadas fenotípica e funcionalmente quanto à expressão de moléculas de superfície, capacidade fagocítica, potencial migratório, produção de citocinas e habilidade em gerar resposta celular in vitro, avaliada por meio da capacidade em induzir proliferação, produção de citocinas e atividade citotóxica em linfócitos T autólogos. RESULTADOS: O rendimento de partículas virais foi mais elevado quando a expansão do HIV foi realizada em sistema alogênico em comparação ao sistema autólogo. Após estímulo para maturação, tanto MoDCs maduras quanto MoDCs HIV-AT-2 apresentaram aumento na expressão de moléculas de coestimulação, ativação e migração, comparado às MoDCs imaturas. Com relação à caracterização funcional, observamos que MoDCs foram capazes de fagocitar partículas de dextran-FITC, exibiram baixo potencial migratório e baixa produção de citocina polarizante para Th1. Ainda, observamos reduzida atividade citotóxica induzida tanto por MoDCs HIV-AT-2 quanto por MoDCs maduras. Por outro lado, MoDCs HIV-AT-2 promoveram proliferação de linfócitos T autólogos e maior polifuncionalidade em células TCD4+ e TCD8+ em comparação às MoDCs maduras. CONCLUSÃO: A produção de vírus autólogo através de sistema alogênico resulta em maior rendimento viral e potencial imunogênico. O produto vacinal composto por MoDCs HIV-AT-2 é capaz de induzir resposta polifuncional antígeno especifica in vitro / INTRODUCTION: Immunotherapy based on monocyte-derived dendritic cells (MDDCs) is a promising strategy for the treatment of HIV-infected individuals. Due their plasticity, using different combinations of cytokines cocktail in vitro it is possible to obtain a heterogeneous MDDCs population. Consequently the capacity of these cells to secrete cytokines and express molecules that participate in antigen presentation varies (MHC, adhesion and costimulatory molecules) and can interfere in the profile and efficacy of the immune response induced by this therapy. A clinical trial was conducted in our laboratory to evaluate a immunotherapy based on dendritic cells sensitized with autologous inactivated HIV for the treatment of antiretroviral naive chronically HIV-infected individuals. Therefore, it was a good opportunity to study deeply the virus production and expansion in vitro and to characterize MDDCs used as a vaccine. OBJECTIVE. To characterize MDDCs in context of their phenotype and function as well as investigating viral production and expansion in autologous and allogenic systems. METHODS: 17 patients underwent apheresis before vaccination and their peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were used for autologous virus production and expansion of the virus was carried out in both autologous and allogenic systems. Monocytes were differentiated into immature MDDCs that were pulsed/or not with autologous chemically (aldrithiol-2) inactivated HIV particles (HIV-AT-2). These pulsed (HIV-AT-2 MDDCs) and non-pulsed (mature MDDCs) cells were then activated by proinflammatory cytokines. Phenotypic (cell surface marker) and functional analysis (phagocytosis, transmigration and cytokines production) of MDDCs and their priming and stimulation of lymphocyte (proliferation, polyfunctionality and cytotoxicity) was performed using flow cytometry. RESULTS. Viral yield was higher when expanded in allogenic compared to autologous system. After stimulation with proinflammatory cytokines, both HIV-AT-2 MDDCs and mature MDDCs presented increased costimulation expression, activation and migratory molecules compared to immature MDDCs. Regarding to functional characterization, we observed that MDDCs were able to phagocytize FITC-Dextran and exhibitted a low migratory potential and low production of Th1 polarizing response cytokines. Moreover we observed reduced cytotoxic activity induced by HIV-AT-2 MDDCs and mature MDDCs. On the other hand we also observed that HIV-AT-2 MDDCs were capable of inducing proliferation and polyfunctionality of autologous CD4+ and CD8+ T-lymphocytes compared to mature MDDCs. CONCLUSION. Allogenic system was found to be more efficient in increased viral yield in relation to autologous system. Besides, virus expanded in allogenic system showed a more immunogenic profile. Vaccine product (HIV-AT-2 MDDCs) was able to induce antigen specific polyfunctional response

O objetivo deste trabalho foi comparar os efeitos de diferentes densidades de energia e irradiâncias do Laser de Baixa Intensidade (LBI), variando em função do tempo de irradiação e potência, na viabilidade e proliferação de fibroblastos derivados da polpa de dentes decíduos humanos (HPF). HPF foram cultivados em DMEM e usados entre a 4ª e 8ª passagem. Os grupos foram divididos de acordo com diferentes densidades de energia, variando: Tempo de irradiação - Grupo I Ia (1,2 J/cm2 - 5 mW - 10 s), Ib (2,5 J/cm2 - 5 mW - 20 s), Ic (3,7 J/cm2 - 5 mW - 30 s), Id (5,0 J/cm2 - 5 mW - 40 s), e Ie (6,2 J/cm2 - 5 mW - 50 s); ou potência - Grupo II IIa (1,2 J/cm2 - 5 mW - 10 s), IIb (2,5 J/cm2 - 10 mW - 10 s), IIc (3,7 J/cm2 - 15 mW - 10 s), IId (5,0 J/cm2 - 20 mW - 10 s), e IIe (6,2 J/cm2 - 25 mW - 10 s). Células não irradiadas - cultivadas em condições nutricionais regulares - 10% Soro Fetal Bovino (SFB) (If e IIf) e células não irradiadas - cultivadas em déficit nutricional - 1% SFB (Ig e IIg), foram consideradas controles positivos e negativos, respectivamente. A viabilidade e proliferação celular foram avaliadas, repesctivamente, pelas técnicas MTT e Cristal violeta (CV), nos períodos de 24, 48 e 72 horas após a irradiação. Os dados obtidos foram submetidos à análise estatística por ANOVA 2 critérios, seguido pelo teste de Tukey (P<0,05). No ensaio MTT, os controles negativos, Ig e IIg, apresentaram significativamente menor viabilidade em relação aos correspondentes grupos experimentais: IIa e IIb, 24 horas após a irradiação; Ia, Ib, Ie, If e IIf no período de 48 horas; e Ib-If, assim como, IIa-IIf após 72 horas. Nos diferentes períodos de avaliação do ensaio CV, todos os grupos, exceto Ie, IIe e If, exibiram significativamente maior proliferação em comparação aos respectivos controles negativos. Dentro de um mesmo grupo nos diferentes períodos, os grupos If e IIe apresentaram menor viabilidade durante o período de 24 horas em comparação ao período de 72 horas pelo ensaio MTT. Na avaliação intragrupos, o ensaio CV revelou menor proliferação no período de 24 horas em comparação aos períodos de 48 e 72 horas, independente do grupo avaliado. Os diferentes protocolos de irradiação, grupos I e II, não apresentaram diferença estatisticamente significativa na viabilidade e proliferação celular entre densidades de energia iguais com irradiâncias diferentes durante os períodos avaliados. De acordo com os resultados obtidos, as diferentes densidades de energia e irradiâncias propostas não prejudicaram a viabilidade e proliferação de fibroblastos pulpares de dentes decíduos humanos. A variação do protocolo de irradiação LBI, em função do tempo ou da potência, não interferiram nas respostas celulares após a aplicação da mesma densidade de energia com irradiâncias diferentes. / The aim of this study was to compare the effects of Low-level laser (LLL) with different energy densities and irradiances, varying according to the irradiation time and power, on cell viability and proliferation of pulp fibloblasts from human primary teeth (HPF). HPF were culture in DMEM and used between 4th and 8th passages. Groups were divided according to different energy densities, varying: Time of irradiation Ia (1.2 J/cm2 - 5 mW - 10 s), Ib (2.5 J/cm2 - 5 mW - 20 s), Ic (3.7 J/cm2 - 5 mW - 30 s), Id (5.0 J/cm2 - 5 mW - 40 s), and Ie (6.2 J/cm2 - 5 mW - 50 s); or output power - Grupo II IIa (1.2 J/cm2 - 5 mW - 10 s), IIb (2.5 J/cm2 - 10 mW - 10 s), IIc (3.7 J/cm2 - 15 mW - 10 s), IId (5.0 J/cm2 - 20 mW - 10 s), e IIe (6.2 J/cm2 - 25 mW - 10 s). Non-irradiated cells - grown in regular nutritional conditions - 10% Fetal Bovine Serum (FSB) (If and IIf) and non-irradiated cells - grown in nutritional deficit - 1% FBS (Ig and IIg) were considered positive and negative controls, respectively. Cell viability and proliferation were respectively assessed through MTT and Crystal violet (CV) assays at 24, 48 and 72h after irradiation. Data were submitted to statistical analysis by ANOVA 2 criteria, followed by Tukey test (P<0.05). In the MTT assay, the negative controls, Ig and IIg, showed significantly lower viability in relation to the corresponding groups: IIa and IIb 24 hours after irradiation; Ia, Ib, Ie, If and IIf at 48 hours period; and Ib-If, as IIa-IIf, after 72 hours. At different periods of evaluation of CV assay, all groups, except Ie, IIe and If, exhibited significantly higher proliferation compared to the respective negative controls. Within the same group at different periods, groups If and IIe showed lower viability during 24 hours compared to 72 hours period by MTT assay. In the intragroup evaluation, CV assay revealed lower proliferation at 24 hours compared to 48 and 72 hours periods, regardless of the evaluated group. Different irradiation protocols, groups I and II, showed no statistically significant differences on cell viability and proliferation among equals energy densities with different irradiances at the evaluated periods. According to these findings, different LLL energy densities and irradiances proposed did not impair viability and proliferation of pulp fibloblasts from human primary teeth. The variation of the LLL irradiation protocol, by the time or power, did not interfere in cellular responses after the application of the same energy density with different irradiances.

In recent years, three dimensional (3D)-culture technique has emerged as a very popular approach to reconstruct tissue architectures and develop experimental models for studying epithelial cancers. However, 3D culture models of prostate epithelial cells to mimic prostate cancer development are relatively rare, making it highly desirable to develop and characterize novel 3D culture models suitable for studying prostate cancer. Recently, epithelial-mesenchymal transition (EMT) has emerged as an important mechanism for cancer cell invasion. The zinc finger transcriptional factor Snail as a key regulator of EMT has been found to contribute to aggressive progression in many types of neoplasms. Even though several studies corroborated that EMT is implicated in prostate cancer, the expression patterns of Snail in normal prostate and prostate cancer, and the functional role of Snail in prostate cancer as well as its relation with EMT are still unknown. Based on this background, my major efforts were to establish a 3D culture model of human prostatic epithelial cells with structural and functional relevance to prostate gland and to employ this model to study the functional role of Snail in the prostate cancer. / When embedded in Matrigel for 3D culture, BPH-1 cells developed into growth-arrested acinar structures with a hollow lumen. Ultrastructural examination of BPH-1 spheroids by electricon microscopy indicated that BPH-1 spheroids displayed a polarized differentiation phenotype. Immunoflurescence analysis of polarized epithelial markers further confirmed that BPH-1 spheroids were polarized. In contrast, tumorigenic BPH-1CAFTD cells exhibited disorganized and continuously proliferating structures in Matrigel, with polarized epithelial markers randomly diffused or completely lost. In addition, BPH-1 CAFTD cells displayed significantly higher invasive capacity in comparison to BPH-1 cells by transwell invasion assay. Moreover, LY294002 treatment of BPH-1CAFTD1 and BPH-1CAFTD3 cells in 3D cultures resulted in impaired cell proliferation as evidenced by reduced colony size and decreased Ki-67 index, and western blot analysis showed that cyclin D1 protein levels were significantly decreased, while p21 protein levels were slightly up-regulated in LY294002-treated 3D cultures. Additionally, LY94002 significantly decreased the invasive capacity of BPH-1CAFTD1 and BPH-1CAFTD3 cells. Interestingly, LY294002 treatment completely reverted the disorganized non-polar 3D structures of BPH-1CAFTD1 cells to well-organized polarized spheroid structures in Matrigel, but failed to restore the polarized differentiation in 3D cultures of BPH-1CAFTD3 cells, which still formed compact aggregates as shown by confocal immunofluorescence analysis. Snail protein was barely detected in the epithelial cells of human benign prostatic tissue but significantly elevated as nuclear protein in primary prostate cancer and bone metastatic specimens by immunohistochemical analysis. Snail transcript levels were weakly expressed in a majority of nonmalignant prostatic epithelial cell lines, while markedly increased in almost all tested cancer cell lines. Snail expression induced a morphological switch to more scattered and spindle-shaped appearance in BPH-1 and BPH-1CAFTD1 cells in 2D culture, and immunofluorescence analysis of several EMT specific markers indicated that Snail-expressing cells underwent EMT. In 3D contexts, Snail-expressing cells developed into more disorganized structures with many cords or protrusions, with a concurrent EMT change as evidenced by reduced E-cadherin and increased vimentin expression. In addition, Snail expression augmented the invasive capacities in both BPH-1 cells and BPH-lCAFTD1 cells, but did not significantly affect the migratory capacities. Snail expression enhanced the MMP2 activity in BPH-1 cells and promoted both MMP-2 and MMP-9 activities in BPH-1CAFTD1 cells. Moreover, Snail expression enhanced anchorage-independent growth capability in BPH-1 cells, but failed to initiate tumor formation in nude-mice. Lastly, Snail expression induced a dramatic increase in FoxC2 and SPARC transcripts but a marked decrease in claudin-1 and p63 transcripts. / Chu, Jianhong. / Adviser: Franky Chan Leung. / Source: Dissertation Abstracts International, Volume: 70-06, Section: B, page: 3448. / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 2008. / Includes bibliographical references (leaves 143-166). / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Electronic reproduction. [Ann Arbor, MI] : ProQuest Information and Learning, [200-] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Abstracts in English and Chinese. / School code: 1307.

Introdução: As células-tronco são células indiferenciadas que apresentam capacidade de auto renovação, ou seja, são capazes de se multiplicar, mantendo seu estado indiferenciado, o que proporciona uma reposição ativa de sua população de maneira constante nos tecidos; e, possui também, a capacidade de se diferenciar em diversos tipos celulares. Desta forma, acredita-se que células tronco presentes nos diferentes tecidos tenham papel regenerativo quando estes sofrem uma lesão ou injúria. Atualmente tem aumentado o número de estudos que envolvem a utilização de células tronco mesenquimais de tecido adiposo (ADSCs) na medicina regenerativa e curativa, estando o avanço desta terapia ligado à identificação de mecanismos e de moléculas que controlam e mediam a diferenciação de uma linhagem específica. Entre estas moléculas está o colágeno, proteína estrutural responsável pelas propriedades mecânicas, forma e organização tecidual. Dentre os 28 tipos de colágeno, o tipo V (Col V) e o XI são considerados nucleadores da fibrilogênese e modulam a adesão e proliferação celular. Além disso, o Col V é altamente expresso em tecido embrionário, sugerindo que ele possa atuar na interação célula-matriz no remodelamento e reparo de tecidos lesados, como a cartilagem. Dentre as doenças com acometimento articular, a osteoartrite (OA) é considerada a artropatia mais comum e, ainda, sem tratamento eficaz, culminando, em casos avançados, em intervenção cirúrgica. Estudos recentes mostram que as ADSCs seriam uma alternativa no restabelecimento do tecido cartilaginoso. Por esta razão a proposta do estudo foi avaliar a resposta das ADSCs, frente ao estímulo com Col V in vitro, e se o transplante autólogo dessas células poderia apresentar um efeito na regeneração da cartilagem articular na OA induzida em coelhos. Métodos: Foram cultivadas ADSCs, derivadas do tecido adiposo de coelhos (CEUA 123/14), estimuladas com Col V, para a avaliação da síntese dos principais componentes da matriz cartilaginosa: proteoglicanos e colágeno II. A preservação do fenótipo celular frente ao estímulo com Col V foi avaliada através da expressão do colágeno dos tipos I, II, III, CD34 e vimentina e dos genes COL2A1, ACAN e POU5F1. Os animais (n=24) foram submetidos à indução de OA, por meniscectomia parcial, e divididos nos grupos: OA (n=8), sem tratamento; OA/ADSCs (n=8), tratado com injeções mensais de ADSCs, e OA/ADSCs/V (n=8), tratado com injeções mensais de ADSCs, estimuladas previamente com Col V. As articulações foram coletadas após 22 semanas, descalcificadas e coradas com Hematoxilina e Eosina para histomorfometria da celularidade e espessura da cartilagem, perda de proteoglicanos pela Safranina O/Fast green e imunomarcação para colágeno II e Fas-L, usando o software Image Pro-Plus 6.0®. Resultados: As células estimuladas com Col V apresentaram-se negativas para colágeno I, III e CD34 e positivas para vimentina, colágeno total e proteoglicanos in vitro. Ainda, foi obtido um aumento significativo da expressão de colágeno II e dos genes COL2A1 e ACAN e a expressão de POU5F1 não foi significativa após estímulo. A análise morfológica da cartilagem indicou aumento da quantidade de condrócitos, da espessura da cartilagem e diminuição da perda de proteoglicanos nos grupos OA/ADSCs/V e OA/ADSCs, em relação ao grupo OA. Também foi observado um aumento da quantidade de colágeno II e diminuição de condrócitos apoptóticos no grupo OA/ADSCs/V. Conclusão: O Col V atua como mediador da condrogênese in vitro, estimulando colágeno II e proteoglicanos, além de aumentar a expressão dos genes COL2A1 e ACAN. A terapia com ADSCs estimuladas com Col V atenuou significativamente o processo osteoartrítico em coelhos, sugerindo uma nova perspectiva para o tratamento da OA / Introduction: Stem cells are undifferentiated cells that are capable of self-renewal, that is, they are capable of multiplying maintaining their undifferentiated state, which provides an active replacement of their population in a constant way in the tissues; stem cells also have the ability to differentiate into several cell types. Thus, it is believed that stem cells present in tissues have a regenerative role when they suffer an injury. The number of studies involving the use of adipose-derived stem cells (ADSCs) in regenerative medicine has increased and the progress of this therapy is link to the identification of mechanisms and molecules that control and mediate the specific lineage\'s differentiation. Collagen is among these molecules and it is a structural protein responsible for the mechanical properties, shape and tissue organization. Among 28 types of collagen, type V (Col V) and XI are considered nucleators of fibrillogenesis and they modulate cell adhesion and cell proliferation. In addition, Col V is highly expressed in embryonic tissue, suggesting that it may act on cell-matrix interaction in remodeling and repair of damaged tissues such as cartilage. Osteoarthritis (OA) is the most common arthropathy among the diseases with joint involvement and, it has no effective treatment that results in surgical intervention in advanced cases. Recent studies show that ADSCs would be an alternative in restoring cartilaginous tissue. Therefore, the aim of this study was to evaluate the response of ADSCs to the Col V stimulus in vitro and the effect of these autologous cells on the regeneration of articular cartilage of rabbits with OA. Methods: ADSCs from rabbit (CEUA 123/14) were cultured with Col V to evaluate the synthesis of the main components of the cartilaginous tissue as proteoglycans, collagen type II. The preservation of the cellular phenotype was evaluated through the collagen I, II, III, CD34 and vimentin expression and COL2A1, ACAN and POU5F1 genes. Rabbits (n=24) were submitted to OA induction though partial meniscectomy and divided into the following groups: OA (n=8), without treatment; OA/ADSCs (n=8), treated with monthly injections of ADSCs and OA/ADSCs/V (n=8), monthly injections of ADSCs previously treated with Col V. Joints were collected after 22 weeks, decalcified and stained with H&E for cellular histomorphometry and cartilage thickness. Safranin O/fast green staining was used for proteoglycan evaluation and immunostaining for collagen type II and Fas-L expression using Image Pro Plus 6.0 software. Results: ADSCs stimulated with Col V were negative for collagen I, III and CD34 and positive for vimentin, total collagen and proteoglycans in vitro. Furthermore, a significant increase in the expression of collagen II, COL2A1 and, ACAN genes was obtained, but the POU5F1 gene expression was not significant after stimulation. Morphological analysis of cartilage indicated increased in the number of chondrocytes, cartilage thickness, and decrease in loss of proteoglycans in the OA/ADSCs/V and OA/ADSCs groups, compared to the OA group. In addition, an increase in the amount of collagen II and decrease of apoptotic chondrocytes in the OA/ADSCs/V group was observed. Conclusion: Col V acts as a mediator of chondrogenesis in vitro stimulating collagen II, proteoglycans and COL2A1, ACAN genes expression. Therapy with Col V-stimulated ADSCs significantly attenuate the osteoarthritic process in rabbits, suggesting a new perspective for the treatment of OA

Introdução: As células-tronco são células indiferenciadas que apresentam capacidade de auto renovação, ou seja, são capazes de se multiplicar, mantendo seu estado indiferenciado, o que proporciona uma reposição ativa de sua população de maneira constante nos tecidos; e, possui também, a capacidade de se diferenciar em diversos tipos celulares. Desta forma, acredita-se que células tronco presentes nos diferentes tecidos tenham papel regenerativo quando estes sofrem uma lesão ou injúria. Atualmente tem aumentado o número de estudos que envolvem a utilização de células tronco mesenquimais de tecido adiposo (ADSCs) na medicina regenerativa e curativa, estando o avanço desta terapia ligado à identificação de mecanismos e de moléculas que controlam e mediam a diferenciação de uma linhagem específica. Entre estas moléculas está o colágeno, proteína estrutural responsável pelas propriedades mecânicas, forma e organização tecidual. Dentre os 28 tipos de colágeno, o tipo V (Col V) e o XI são considerados nucleadores da fibrilogênese e modulam a adesão e proliferação celular. Além disso, o Col V é altamente expresso em tecido embrionário, sugerindo que ele possa atuar na interação célula-matriz no remodelamento e reparo de tecidos lesados, como a cartilagem. Dentre as doenças com acometimento articular, a osteoartrite (OA) é considerada a artropatia mais comum e, ainda, sem tratamento eficaz, culminando, em casos avançados, em intervenção cirúrgica. Estudos recentes mostram que as ADSCs seriam uma alternativa no restabelecimento do tecido cartilaginoso. Por esta razão a proposta do estudo foi avaliar a resposta das ADSCs, frente ao estímulo com Col V in vitro, e se o transplante autólogo dessas células poderia apresentar um efeito na regeneração da cartilagem articular na OA induzida em coelhos. Métodos: Foram cultivadas ADSCs, derivadas do tecido adiposo de coelhos (CEUA 123/14), estimuladas com Col V, para a avaliação da síntese dos principais componentes da matriz cartilaginosa: proteoglicanos e colágeno II. A preservação do fenótipo celular frente ao estímulo com Col V foi avaliada através da expressão do colágeno dos tipos I, II, III, CD34 e vimentina e dos genes COL2A1, ACAN e POU5F1. Os animais (n=24) foram submetidos à indução de OA, por meniscectomia parcial, e divididos nos grupos: OA (n=8), sem tratamento; OA/ADSCs (n=8), tratado com injeções mensais de ADSCs, e OA/ADSCs/V (n=8), tratado com injeções mensais de ADSCs, estimuladas previamente com Col V. As articulações foram coletadas após 22 semanas, descalcificadas e coradas com Hematoxilina e Eosina para histomorfometria da celularidade e espessura da cartilagem, perda de proteoglicanos pela Safranina O/Fast green e imunomarcação para colágeno II e Fas-L, usando o software Image Pro-Plus 6.0®. Resultados: As células estimuladas com Col V apresentaram-se negativas para colágeno I, III e CD34 e positivas para vimentina, colágeno total e proteoglicanos in vitro. Ainda, foi obtido um aumento significativo da expressão de colágeno II e dos genes COL2A1 e ACAN e a expressão de POU5F1 não foi significativa após estímulo. A análise morfológica da cartilagem indicou aumento da quantidade de condrócitos, da espessura da cartilagem e diminuição da perda de proteoglicanos nos grupos OA/ADSCs/V e OA/ADSCs, em relação ao grupo OA. Também foi observado um aumento da quantidade de colágeno II e diminuição de condrócitos apoptóticos no grupo OA/ADSCs/V. Conclusão: O Col V atua como mediador da condrogênese in vitro, estimulando colágeno II e proteoglicanos, além de aumentar a expressão dos genes COL2A1 e ACAN. A terapia com ADSCs estimuladas com Col V atenuou significativamente o processo osteoartrítico em coelhos, sugerindo uma nova perspectiva para o tratamento da OA / Introduction: Stem cells are undifferentiated cells that are capable of self-renewal, that is, they are capable of multiplying maintaining their undifferentiated state, which provides an active replacement of their population in a constant way in the tissues; stem cells also have the ability to differentiate into several cell types. Thus, it is believed that stem cells present in tissues have a regenerative role when they suffer an injury. The number of studies involving the use of adipose-derived stem cells (ADSCs) in regenerative medicine has increased and the progress of this therapy is link to the identification of mechanisms and molecules that control and mediate the specific lineage\'s differentiation. Collagen is among these molecules and it is a structural protein responsible for the mechanical properties, shape and tissue organization. Among 28 types of collagen, type V (Col V) and XI are considered nucleators of fibrillogenesis and they modulate cell adhesion and cell proliferation. In addition, Col V is highly expressed in embryonic tissue, suggesting that it may act on cell-matrix interaction in remodeling and repair of damaged tissues such as cartilage. Osteoarthritis (OA) is the most common arthropathy among the diseases with joint involvement and, it has no effective treatment that results in surgical intervention in advanced cases. Recent studies show that ADSCs would be an alternative in restoring cartilaginous tissue. Therefore, the aim of this study was to evaluate the response of ADSCs to the Col V stimulus in vitro and the effect of these autologous cells on the regeneration of articular cartilage of rabbits with OA. Methods: ADSCs from rabbit (CEUA 123/14) were cultured with Col V to evaluate the synthesis of the main components of the cartilaginous tissue as proteoglycans, collagen type II. The preservation of the cellular phenotype was evaluated through the collagen I, II, III, CD34 and vimentin expression and COL2A1, ACAN and POU5F1 genes. Rabbits (n=24) were submitted to OA induction though partial meniscectomy and divided into the following groups: OA (n=8), without treatment; OA/ADSCs (n=8), treated with monthly injections of ADSCs and OA/ADSCs/V (n=8), monthly injections of ADSCs previously treated with Col V. Joints were collected after 22 weeks, decalcified and stained with H&E for cellular histomorphometry and cartilage thickness. Safranin O/fast green staining was used for proteoglycan evaluation and immunostaining for collagen type II and Fas-L expression using Image Pro Plus 6.0 software. Results: ADSCs stimulated with Col V were negative for collagen I, III and CD34 and positive for vimentin, total collagen and proteoglycans in vitro. Furthermore, a significant increase in the expression of collagen II, COL2A1 and, ACAN genes was obtained, but the POU5F1 gene expression was not significant after stimulation. Morphological analysis of cartilage indicated increased in the number of chondrocytes, cartilage thickness, and decrease in loss of proteoglycans in the OA/ADSCs/V and OA/ADSCs groups, compared to the OA group. In addition, an increase in the amount of collagen II and decrease of apoptotic chondrocytes in the OA/ADSCs/V group was observed. Conclusion: Col V acts as a mediator of chondrogenesis in vitro stimulating collagen II, proteoglycans and COL2A1, ACAN genes expression. Therapy with Col V-stimulated ADSCs significantly attenuate the osteoarthritic process in rabbits, suggesting a new perspective for the treatment of OA

Dissertation (Ph.D. )--University of South Florida, 2006. / Includes vita. Includes bibliographical references. Also available online.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Introducao: Um dos objetivos da Medicina e superar os danos causados ao organismo por doencas, senilidade e traumas, restabelecendo um equilibrio normo-funcional. Nas perdas teciduais, inumeros autores afirmam que o substituto gideal h e o proprio tecido saudavel, de mesma origem ou o tecido produzido por Engenharia Tecidual (ET). Porem, ainda sao necessarias muitas pesquisas para a utilizacao in vivo. Objetivo: Avaliar tres suplementos hemoderivados, empregados em meios de cultivo, quanto a proliferacao celular e o dano celular de celulas-tronco de origem dentaria. Metodos: Foram realizados cinco experimentos a partir de dentes terceiros molares em desenvolvimento. Apos a digestao enzimatica, as celulas-tronco adultas foram cultivadas em quatro diferentes meios de cultivo. Meio I, isento de suplemento hemoderivado; meio II, suplementado com FBS (heterologo); meio III, suplementado com soro humano homologo; meio IV, suplementado com soro humano autologo. Essas culturas foram analisadas comparativamente quanto a proliferacao celular, submetidas a testes com marcadores Von Kossa e Alizarina Vermelha durante quatro semanas (avaliadas semanalmente) e a cada duas semanas quanto as unidades formadoras de colonias (UFCs). No 28o dia as quatro culturas foram submetidas ao teste do gcometa h, analisando-se possivel dano no DNA celular. Os resultados foram submetidos a analise estatistica de Variancia de Friedman, estabelecendo-se significancia para (p) . a 5%. Resultados: O meio de cultivo IV atingiu uma proliferacao celular superior ao Meio I, demonstrando um resultado significante (p*=0,0074). O meio de cultivo II, mostrou proliferacao superior ao meio I e desenvolvimento semelhante ao meio III, porem nenhum demonstrou significancia em relacao ao meio IV. Os resultados do teste do cometa evidenciaram um menor dano celular nas culturas do meio IV em relacao ao meio II e meio III. As UFCs foram numerosas nos meios IV e III respectivamente, havendo maior indice de mineralizacao no meio IV do que nos meios II e III. Conclusao: O meio de cultivo suplementado com hemoderivado autologo favoreceu significativamente a proliferacao celular. O hemoderivado humano mostrou-se viavel como suplemento nas culturas de celulas-tronco dentarias humanas. / Introduction: One among many aims of medicine is to overcome injuries inflicted to the organism by diseases, aging and trauma, re-establishing the usual functions. About tissues losses, several authors claim that the ideal replacement is the healthy tissue itself, originated from the same source or developed by Tissue Engineering (TE). However, much research is needed before in vivo application. Objective: To evaluate three different kinds of sera supplies used in stem cell culture media, as to cellular proliferation and cellular injuries on dental stem cell. Methods: Five experiments were made utilizing incompletely developed third molar teeth. After enzymatic digestion, the adult stem cells were cultivated in four different kinds of culture media. Medium I, serum free (SF); medium II, supplied with FBS (heterologous serum- HeS); medium III, supplied with homologous human serum (homologous serum- HoS) and medium IV, supplied with autologous human serum (autologous serum . AuHS).These cultures were analyzed comparatively as to cellular proliferation; they were submitted Von Kossa (VK) and Alizarin Red (AR) markers tests for four weeks (checked weekly), and each two weeks checked for Colonies Forming Unities (CFUs). On the 28th day, all four cultures were submitted to comet assay, and were inspected for possible cellular DNA injuries. The results underwent a non-parametric statistical Friedman fs variance test, with significance (p) . 5%. Results: Culture medium IV reached a cellular proliferation rate higher than medium I, showing a significant result (p*=0,0074). Culture medium II presented a superior proliferation result than medium I, and similar to medium III, although neither of them presented significant result when compared to medium IV. The comet assay fs results showed minor cellular DNA injury in the medium IV cultures, when compared to medium II and III cultures. The CFUs were numerous in the media IV and III cultures, respectively, and there was higher mineralization rate in the medium IV than in the media II and III. Conclusion: The culture medium supplied with AuHS significantly improved cellular proliferation. Human sera proved to be a viable supply to human dental stem cell culture. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-07-06Bitstream added on 2014-06-13T19:43:57Z : No. of bitstreams: 1 lanza_crm_dr_arafo.pdf: 5945078 bytes, checksum: 092aa2094ca72bbfeb2e0b5301a1b69e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este estudo avaliou a difusão transdentinária e a toxicidade de sistemas adesivos autocondicionantes de diferentes valores de pH sobre células odontoblastóides MDPC-23. Sessenta discos de dentina (0,4 mm de espessura) foram obtidos de terceiros molares humanos hígidos e divididos em 6 grupos após a mensuração de sua condutância hidráulica pelo Flodec. Os discos foram montados em câmaras pulpares in vitro, onde 30.000 células foram plantadas no seu lado pulpar (área dentina exposta 0,28 cm2) e mantidas em cultura por 48 h. Após este período, os sistemas adesivos Clearfil SE Bond, Clearfil Protect Bond, Adper Prompt e Xeno III foram aplicados no lado oclusal dos discos. O sistema adesivo Single Bond foi usado como controle positivo e a solução tampão fosfato como controle negativo. A citotoxicidade foi avaliada após 24 horas pelo teste MTT e a morfologia celular por MEV. A difusão transdentinária foi qualificada por CG/EM. Os valores de MTT para os sistemas autocondicionantes, analisados pelos testes de Kruskall-Wallis e Mann-Whitney, foram estatisticamente diferentes do grupo controle negativo. Houve redução da viabilidade celular de 47,8%; 46,5%; 42,1% e 28,0% para o Clearfil SE Bond, Xeno III, Clearfil Protect Bond e Adper Prompt L-Pop, respectivamente. A redução da viabilidade celular foi inferior ao Single Bond (53,1%) para todos os sistemas. A análise por CG/MS identificou o HEMA como principal componente químico difundido pela dentina. Foi possível concluir que todos os sistemas adesivos autocondicionantes avaliados apresentaram difusão transdentinária resultando em redução do metabolismo celular, a qual não foi relacionada a sua capacidade de dissolução da smear layer e desmineralização da dentina subjancente. / This study evaluated the transdentinal diffusion and cytotoxicity of self-etching adhesive systems with different pH on the odontoblast cell line MDPC-23. Sixty dentin disks were cut from the crowns of extracted human permanent molar teeth with 0.4 mm thickness and were divided into 6 groups of similar hydraulic conductance (Flodec). The dentin disks were placed in an in vitro pulp chamber and 30.000 cells were planted on their pulpal side (area of exposed dentin 0.28 cm2). After 48 hours, the adhesive systems Clearfil SE Bond, Clearfil Protect Bond, Adper Prompt or Xeno III were applied on the occlusal side and light-cured for 10s. Single Bond was used as positive and phosphate buffer solution (PBS) as negative control group. The cytotoxicity was measured by MTT assay and cell characteristics were assessed by SEM, after 24 h. The transdentinal diffusion was qualified by GC/MS. Kruskall-Wallis and Mann-Whitney tests demonstrated a significant difference among the adhesives and PBS (p<0.05). The cellular viability reduction promoted by the self-etching systems was lower than that of Single Bond (53,1%). Cell metabolism was reduced in 47,8%; 46,5%; 42,1% and 28,0% for Clearfil SE Bond, Xeno III, Clearfil Protect Bond and Adper Prompt, respectively. HEMA was identified as the main diffused component. It was concluded that all investigated self-etching adhesives demonstrated transdentinal diffusion resulting in reduction of the cellular metabolism, which was not related to their capacity to dissolve the smear layer and demineralize the underlying dentin.