Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A medula óssea adulta possui duas populações de células-tronco importantes no tratamento de diversas doenças hepáticas: células-tronco hematopoiéticas (CTHs) e células-tronco mesenquimais. A regeneração do fígado após a hepatectomia é um processo complexo que requer a proliferação de todas as células hepáticas. Fatores de crescimento, citocinas e componentes da matriz extracelular são elementos-chave nesse processo. As lamininas são uma família de proteínas de matriz extracelular, com funções adesivas e quimiotáticas pelo recrutamento de integrinas e outros receptores de superfície celular. No fígado normal, a laminina é expressa nas veias porta e centrolobular. O objetivo desse estudo foi investigar a expressão de laminina durante a regeneração hepática induzida por hepatectomia parcial e após o transplante de células mononucleares de medula óssea. As células mononucleares de medula óssea foram obtidas dos fêmures e tíbias de ratos, isoladas, marcadas com DAPI e injetadas pela veia porta em ratos recém-hepatectomizados. Os fígados foram coletados 15 minutos, 1 dia e 3 dias após a hepatectomia e o transplante de células de medula óssea e congelados. Os cortes foram imunomarcados com anticorpos primários anti-CD34 e anti-laminina de rato e observados em microscópio confocal de varredura a laser. Os resultados mostraram que 15 minutos após a hepatectomia parcial, as células-tronco hematopoiéticas CD34+ transplantadas foram encontradas em contato com a laminina localizada nas veias porta e centrolobular, indicando que a laminina poderia participar na adesão inicial das células-tronco a esses vasos logo após o seu transplante. Além disso, 1 e 3 dias após a hepatectomia, as células mononucleares de medula óssea transplantadas foram observadas nos sinusóides hepáticos expressando laminina. Esses resultados sugerem que a laminina pode ser um componente da matriz extracelular importante para a adesão e enxerto de células de medula óssea no fígado após uma lesão. Nós também analisamos a expressão de osteopontina (OPN) em células de medula óssea e CTHs. Os resultados por microscopia confocal demonstraram que a maioria das células mononucleares de medula óssea recém-isoladas expressa quantidades variáveis de OPN. Além disso, algumas CTHs CD34+ também expressam OPN. Após 1 e 4 dias de cultura, observamos uma diminuição de células expressando CD34, e um aumento na expressão de OPN pelas células mononucleares de medula óssea. / The adult bone marrow retains two populations of stem cells with emerging importance for the treatment of diverse liver diseases: hematopoietic stem cells (HSCs) and mesenchymal stem cells. Liver regeneration after partial hepatectomy is a complex process that requires the proliferation of all hepatic cells. Growth factors, cytokines and extracellular matrix molecules are key elements in this process. Laminins are a family of heterotrimeric extracellular matrix proteins with adhesive and chemotactic functions, through recruitment of integrins and other cell surface receptors. In the normal liver, laminin is expressed in portal and centrolobular veins. The aim of this study was to investigate laminin expression during liver regeneration induced by partial hepatectomy and after bone marrow mononuclear cells transplantation. Rat bone marrow mononuclear cells were obtained from tibias and femurs, isolated, stained with DAPI and injected in immediately hepatectomyzed rats via portal vein. Livers were collected 15 minutes, 1 day and 3 days after hepatectomy and bone marrow cells transplantation and frozen. Liver sections were immunolabeled with mouse anti-rat CD34 and rabbit anti-rat laminin primary antibodies and observed under a Laser Scanning Confocal Microscope. Results showed that 15 minutes after partial hepatectomy, transplanted CD34+ HSCs were found in contact with laminin, which was localized principally in portal and centrolobular veins of rat livers, indicating that laminin could participate in stem cell initial attachment to these vessels soon after their transplantation. Furthermore, 1 and 3 days after hepatectomy, transplanted bone marrow mononuclear cells were found in the hepatic sinusoids expressing laminin. These results suggest that laminin could be an important extracellular matrix component for bone marrow cell adhesion and grafting in the injured liver. We also analyzed osteopontin (OPN) expression in bone marrow mononuclear cells and HSCs. Results by confocal microscopy showed that the most freshly isolated bone marrow mononuclear cells express variable amounts of OPN. Furthermore, some CD34+ HSCs also expressed OPN. After 1 and 4 days in culture, we observed a decrease in CD34+ cells, and an increase in OPN expression in bone marrow mononuclear cells.

INTRODUÇÃO: Transplantes parciais de fígado em crianças têm sido realizados com maior freqüência, enfatizando a importância do estudo da regeneração hepática, bem como dos efeitos de drogas imunossupressoras sobre a mesma. A regeneração do parênquima é o resultado do balanço entre multiplicação celular e apoptose, esta última definida como morte celular programada. Neste processo, estão envolvidas expressões de genes pró-apoptóticos (Bak e Bax) e anti-apoptóticos (Bcl-XL e Bcl-2). Dentre as proteínas relacionadas à proliferação hepatocitária, destaca-se a interleucina-6 (IL-6). Embora o modelo de ressecção de 70% da massa hepática de ratos adultos seja amplamente utilizado para estudos de regeneração, não há trabalhos com animais em crescimento. MÉTODOS: Na presente pesquisa, foi padronizado o modelo de hepatectomia parcial em ratos recém-nascidos e em recém-desmamados: realizou-se ligadura com fio de algodão do pedículo dos lobos esquerdo lateral, esquerdo medial e direito medial, seguida da ressecção do parênquima desses lobos. Os fígados remanescentes foram imediatamente pesados e comparados com os pesos dos fígados de animais controles. Para caracterização dos modelos de regeneração, 40 ratos recém-nascidos e 30 recém-desmamados foram submetidos à hepatectomia descrita e mortos nos dias subseqüentes (1, 2, 3, 4 e 7), e o fígado residual submetido a análises de peso e histologia convencional. A seguir, 36 animais (18 recém-nascidos e 18 recém-desmamados) foram divididos nos seguintes grupos: controle, cirurgia simulada e hepatectomia. Um dia após, utilizando métodos moleculares (técnica do RT-PCR), estudou-se a expressão do gene da IL-6, dos genes pró-apoptóticos e anti-apoptóticos nos fígados desses animais e, por meio de métodos imunoistoquímicos, analisou-se a presença de antígenos relacionados à proliferação celular (PCNA) e apoptose (TUNEL) em lâminas preparadas pela técnica do \"tissue microarray\". Em outros 36 ratos (18 recém-nascidos e 18 recém-desmamados), foram administradas drogas imunossupressoras (metilprednisolona, ciclosporina A ou tacrolimus, separadamente) no ato da hepatectomia, e o parênquima hepático remanescente submetido às mesmas análises moleculares e imunoistoquímicas, um dia após. RESULTADOS: A ressecção do parênquima hepático correspondeu a 70% da massa total do fígado. A mortalidade relacionada à hepatectomia nos animais recém-nascidos e recém-desmamados foi 30% e 0% respectivamente. Na análise histológica observou-se maior quantidade de mitoses em hepatócitos no terceiro dia nos recém-nascidos e no segundo dia nos recém-desmamados, com normalização da arquitetura do parênquima até o 7º dia e recuperação total do peso de ambos. No animal recém-nascido, notou-se intensa esteatose associada ao processo regenerativo. A hepatectomia provocou aumento na expressão do gene da IL-6 no fígado residual e diminuição da expressão dos genes pró-apoptóticos em ambos os modelos, além de aumento do anti-apoptótico Bcl-2 nos animais recém-desmamados. O estudo realizado sobre o efeito das drogas imunossupressoras mostrou resultados diferentes daqueles descritos em animais adultos, não havendo alteração no número de células em proliferação (PCNA positivas) ou apoptose (TUNEL positivas). As drogas não tiveram efeito sobre a expressão do gene da IL-6. Metilprednisolona e tacrolimus ocasionaram aumento da expressão do gene anti-apoptótico Bcl-2 em ambos os modelos; metilprednisolona e ciclosporina provocaram aumento na expressão do gene pró-apoptótico Bak nos ratos recém-nascidos. CONCLUSÕES: os modelos de regeneração hepática em ratos recém-nascidos e recém-desmamados foram exeqüíveis e adequados para a pesquisa; a hepatectomia promoveu estímulo da proliferação de hepatócitos com inibição da apoptose; as drogas imunossupressoras utilizadas não exerceram efeito sobre a proliferação de hepatócitos porém provocaram aumento da expressão de genes relacionados a apoptose. / INTRODUCTION: Partial liver transplantation has been performed in children with increasing frequency, and this emphasizes the importance of the studies of hepatic regeneration and the effects of immunosuppressive drugs on this phenomenon. Liver regeneration is controlled by the balance between cell proliferation and apoptosis (defined as a programmed cell death that results from the expression of pro-apoptotic genes - Bax and Bak - and anti-apoptotic genes - Bcl-2 and Bcl-XL). Among proteins related to hepatocyte proliferation, interleukin-6 is an important one. Although the adult rat model of 70% hepatectomy has been widely utilized for studies of liver regeneration, there are no studies using growing animals. METHODS: In the current paper, two experimental models were created utilizing newborn and weaning rats: using a cotton thread, the vascular hilum and the hepatic vein were ligated and the left lateral, left medial and right medial lobes were resected. The remaining liver was immediately harvested and weighted to be compared to control livers. The animals were sacrificed on days 1, 2, 3, 4, and 7 after the operation, the remnant livers were weighted and harvested for histological examinations. Then, 36 animals (18 newborn and 18 weaning animals) were divided into the following groups: control, sham and hepatectomy. One day after, the expressions of IL-6 gene, pro-apoptotic and anti-apoptotic genes were studied in the remnant livers. Immunohistochemical stainings for cell antigens related to cell proliferation (PCNA) and apoptosis (TUNEL) were also performed utilizing tissue microarray sections. In another group of 36 animals (18 newborn and 18 weaning animals), immunosuppressive drugs were administered just after the hepatectomy (methylprednisolone, cyclosporine A or tacrolimus separately), and the remnant liver submitted to the same molecular and immunohistochemical studies. RESULTS: The resected liver corresponded to 70% of the total liver weight. The mortality rates after hepatectomy were 30% and 0% for newborn and weaning rats, respectively. The histological examinations showed a great number of mitoses of hepatocytes on the third day in newborns and on the second day in weaning rats, and normalization of histological aspects by 7 days after hepatectomy and weight recuperation. In the newborn group liver regeneration was related to an intense steatosis. Hepatectomy promoted an increase in the expression of IL-6 gene of the remnant liver, a decreased expression of pro-apoptotic genes in both models, and an increased expression of anti-apoptotic Bcl-2 gene in weaning rats. The study of the effects of immunosuppressants showed different results from those described in adult animals, with no alterations in the number of cells in proliferation (PCNA positive) and apoptosis (TUNEL positive). Drugs had no effect in expression of IL-6 gene. Methylprednisolone and tacrolimus promoted an increased expression of anti-apoptotic gene Bcl-2. In addition, methylprednisolone and cyclosporine promoted an increase in the expression of the pro-apoptotic gene Bak in newborn rats. CONCLUSIONS: The experimental models were feasible and adequate for the current investigations; hepatectomy stimulated hepatocyte proliferation and inhibited hepatic cells apoptosis; the utilized immunosuppressant drugs did not affect hepatocyte proliferation although an increased expression of apoptosis-related genes was verified.