Os scaffolds produzidos por electrospinning (ES) são ferramentas bastante atrativas para a engenharia de tecidos (ET). Mimetizando fisicamente a matriz extracelular natural, esses scaffolds atuam como suportes para o desenvolvimento celular. Contudo, uma ocupação celular uniforme nesses scaffolds permanece sendo um problema a ser resolvido. Neste trabalho, células-tronco foram integradas a scaffolds de PLGA ainda durante a sua produção com o objetivo de se obter uma melhor distribuição celular por toda a estrutura do biomaterial. Para a obtenção desses scaffolds contendo células-tronco (SCCT), as técnicas de ES e bio-electrospraying (BES) foram associadas. Os SCCT foram caracterizados quanto a suas propriedades físico-químicas e biológicas. As fibras produzidas apresentaram-se lisas, bem distribuídas e com características mecânicas e de degradação adequadas a diferentes aplicações na ET. As células integradas aos SCCT mantiveram-se viáveis e foram capazes de se proliferar dentro dessa estrutura ao longo do período de cultivo. Cortes histológicos dos SCCT demonstraram que as células estavam bem distribuídas em toda a arquitetura do biomaterial. Esses resultados sugerem que a associação do ES e BES é uma técnica interessante para a produção de scaffolds tridimensionais integrados a células, tornando-se uma alternativa viável para uso na engenharia de tecidos. / Scaffolds produced by electrospinning (ES) are very attractive tools for tissue engineering (TE). These scaffolds act by mimicking physically the native extracellular matrix as carriers for cell growth. However, a uniform cell occupation of scaffolds remains a problem to be solved. In this study, stem cells were integrated into the PLGA scaffolds during their production in order to obtain better cell distribution throughout the biomaterial structure. The ES and bio-electrospraying (BES) techniques were associated to obtain these scaffolds containing stem cells (SCCT). The SCCT were characterized by their physicochemical and biological properties. Smooth and well distributed fibers, with suitable mechanical and degradation characteristics were obtained which allows different applications in TE. The cells incorporated onto SCCT remained viable and are capable of proliferating in this structure during cell culture. The cells were well distributed throughout the biomaterial architecture as observed in histological sections of SCCT. These results suggest that association between ES and BES is an interesting technique to produce 3D cell integrated scaffolds, making it a viable alternative for tissue engineering.

O objetivo do estudo foi avaliar, in vitro, a influência da fotobiomodulação (PBM) na, viabilidade e migração, relacionados à acetilação das histonas, e na diferenciação de células-tronco da polpa de dentes permanentes humanos (hDPSCs); e, in vivo, sua influência no reparo radicular de molares de ratos com necrose pulpar e rizogênese incompleta. hDPSCs foram caracterizadas e utilizadas nos experimentos de três artigos científicos. A PBM foi empregada utilizando-se laser diodo InGaAlP (100mW, 660nm, 3J/cm2, energia total por aplicação 1J em 10s). Em todos os experimentos in vitro os grupos foram divididos de acordo com o uso da PBM e os intervalos de irradiação foram de 6 horas. A viabilidade destas células foi avaliada pelo ensaio de MTT e a migração pelo scratch. A acetilação das histonas das hDPSCs foi avaliada por imunofluorescência. Para avaliar o potencial de diferenciação e a deposição de tecido mineralizado, foram utilizados os meios adipogênico, condrogênico e osteogênico, complementado pelo ensaio de atividade ALP, em modelo 3D, em gel de agarose 0,3%. Nos ensaios de diferenciação também foi avaliada a condição nutricional (regular: 10% SFB; ou déficit: 5%SFB). Os resultados do MTT, scratch e da acetilação das histonas foram obtidos em até 24 horas e nos ensaios de diferenciação foram analisados em 7 e 14 dias. Para o experimento in vivo, molares inferiores de ratos Wistar foram expostos ao meio bucal por 3 semanas e, após, tratados com pasta antibiótica por uma semana. A seguir, os canais foram irrigados e divididos em 6 grupos (n=6): MTA; coágulo sanguíneo (CS); hDPSC; MTA+PBM; CS+PBM; hDPSC+PBM. Dois grupos não foram expostos ao meio bucal: Dente hígido+PBM (n=6), Dente hígido (controle positivo, n=3); e um grupo foi mantido exposto durante todo o período experimental: Dente necrótico (controle negativo, n=3). Durante 30 dias as irradiações foram feitas com intervalos de 24 horas. Após, os ratos foram eutanasiados e realizou-se avaliação histológica e imunohistoquímica. Os dados obtidos foram tabulados e analisados estatisticamente. A PBM aumentou a viabilidade das células (P<0.001). No ensaio de scratch o grupo PBM acelerou o fechamento do ferida até 12 horas (P<0.001) e esta fechou em 18 horas, sendo mais rápido que o controle (P<0.05). A PBM aumentou a acetilação das histonas (P<0.001); Após 14 dias, a PBM intensificou a diferenciação nos três meios empregados e na atividade ALP, comparado com os controles (P<0.05). No estudo in vivo, o controle negativo apresentou infiltrado de neutrófilos maior do que os demais grupos (P<0.05). Os grupos Controle negativo, Dente hígido e Dente hígido+PBM apresentaram menos condensação fibrosa (P<0.05). Todos os grupos formaram mais tecido mineralizado que o controle negativo (P<0.05). PBM+MTA, +CS ou +hDPSC formaram mais tecido mineralizado que os grupos não irradiados (P<0.05). MTA+PBM induziu apicificação (P<0.05). A marcação para BSP confirmou os achados histológicos relacionados a formação de tecido mineralizado e as hDPSCs, com e sem PBM, exibiram maior porcentagem de células positivas para BSP. Conclui-se que a PBM desempenhou papel importante, in vitro, aumentando a diferenciação, viabilidade e migração celular que estão relacionados a acetilação das histonas. Além disso, a PBM pode ser uma alternativa de tratamento adjuvante para dentes permanentes com necrose pulpar e rizogênese incompleta favorecendo o reparo radicular. / The aim of this study was to evaluate, in vitro, the influence of photobiomodulation (PBM) on viability and migration, related to histone acetylation, and differentiation of human dental pulp stem cells (hDPSCs); and, in vivo, its influence on the root repair of rat molars with pulp necrosis and open apex. The hDPSCs were characterized and used in the experiments of three scientific papers. The PBM was applied using InGaAlP diode laser (100mW, 660nm, 3J / cm2, total energy per application 1J in 10s). In all in vitro experiments, the groups were divided according to the use of PBM, with 6-hour irradiation intervals. The viability of these cells was assessed by MTT assay and migration by scratch. The histone acetylationof hDPSCs was evaluated by immunofluorescence. To evaluate the potential for differentiation and deposition of mineralized tissue, adipogenic, chondrogenic and osteogenic mediums were used, complemented by the ALP activity assay in 3D model, in 0.3% agarose gel. In differentiation assays, the nutritional status was also evaluated (regular: 10% FBS; or deficit: 5% FBS). The MTT, scratch and histone acetylation results were obtained until 24 hours, and the differentiation assays were analyzed at 7 and 14 days. For the in vivo experiment, lower molars of Wistar rats were exposed to oral environment for 3 weeks and then treated with antibiotic paste for one week. Next the root canals were irrigated and divided into 6 groups (n=6): MTA; BC (blood clot); hDPSC; healthy tooth+PBM; MTA+PBM; BC+PBM; hDPSC+PBM. In hDSPC groups, 1% agarose gel scaffold was used for cell support. Two groups were not exposed to the oral environment: healthy tooth+PBM (n=6), healthy tooth (positive control, n=3); and one stayed exposed during the role experimental period: necrotic tooth (negative control, n=3). For 30 days the irradiations were done at 24-hour intervals. Thereafter, the rats were euthanized and histological and immunohistochemical evaluations were performed. Data were tabulated and statistically analyzed. PBM increased cell viability (P<0.001). In the scratch assay, the PBM group accelerated wound closure up to 12 hours (P<0.001) and closed at 18 hours, being faster than the control (P<0.05). PBM increased histone acetylation (P<0.001). After 14 days, PBM improved the differentiation in the three mediums employed and the ALP activity, compared to the controls (P<0.05). In the in vivo study, the negative control had greater neutrophil infiltrate than the other groups (P<0.05). Negative Control, Healthy tooth and Healthy tooth+PBM groups presented less fibrous condensation (P<0.05). All groups formed more mineralized tissue than the negative control (P<0.05). PBM+MTA, +BC or +hDPSC formed more mineralized tissue than non-irradiated groups (P<0.05). MTA+PBM induced inoculation (P<0.05). BSP labeling confirmed the histological findings related to mineralized tissue formation and hDPSCs, with and without PBM, exhibited a higher percentage of BSP-positive cells. It is concluded that PBM played an important role, in vitro, increasing differentiation, viability and cell migration that are related to histone acetylation. Moreover, the PBM may be an adjutant treatment alternative for permanent teeth with pulp necrosis and open apex, favoring root repair.

As células-tronco mesenquimais (MSC) são caracterizadas pelo seu potencial de diferenciação em células de origem mesenquimal como adipócitos, condrócitos e osteócitos; ação parácrina; capacidade imunorregulatória e tropismo por regiões lesionadas e câncer. Estas células já foram isoladas de diferentes órgãos e tecidos e apresentam características bastante similares, mas não idênticas: fato que ressalta a importância da realização de estudos comparativos para determinar a real equivalência das MSC de diferentes origens. Os principais objetivos deste trabalho foram analisar o potencial de transferência gênica mediado por lipofectamine 2000, detectar e quantificar a expressão dos fatores de pluripotência Oct4, Klf4, Sox2, c-Myc, Lin28, Tcl-1α, Nanog e comparar a eficiência de reprogramação celular em MSC murinas provenientes de medula óssea (moMSC), tecido adiposo (ADSC), rim (rMSC), pulmão (pMSC), veia cava (cMSC) e medula espinhal (meMSC). Estas células também foram classificadas com relação ao tempo de cultivo, sendo subdivididas em: Cultivo Inicial (até passagem 7), Cultivo Intermediário (da passagem 8 a 12) e Cultivo Tardio (a partir da passagem 13). No que se refere à transfecção usando lipofectamine 2000, foi observada maior eficiência em pMSC e rMSC quando comparadas a cMSC, todas em passagem tardia. Neste trabalho é mostrada a expressão de Klf4, Sox2, Lin28 e c- Myc em MSC murinas isoladas de pulmão, rim, tecido adiposo e medula espinhal. Lin28 foi detectado apenas no estágio inicial do cultivo de pMSC e ADSC e intermediário de rMSC. Enquanto que nas meMSC, Lin28 e Sox2 parecem diminuir com o tempo de cultivo chegando a zero no cultivo tardio. Não foi detectada a expressão de Oct4, Nanog ou Tcl-1α. Um dado muito expressivo é a reprogramação de moMSC apenas com OCT4 e SOX2 quando é utilizado o co-cultivo com fibroblastos embrionários 15 murinos (MEF). Aqui também pode ser visto que existe uma relação direta entre eficiência de geração de iPSC e o tempo de substituição das condições de cultivo nos dois tempos testados. Quando o co-cultivo em MEF é substituído por placas recobertas por gelatina e meio mESC induzido, não é observada a reprogramação apenas com dois fatores, sendo obrigatória a adição de c-MYC ou KLF4. pMSC apresentou maior número de iPSC quando comparado aos demais, seguida de moMSC e rMSC. Não detectamos reprogramação em ADSC. Outra variação observada foi que as moMSC reprogramam mais rapidamente (dia 8), sendo seguidas pelas pMSC (dia 10) e pelas rMSC (dia 16). O potencial de utilização das MSC na terapia gênica ex vivo e na reprogramação celular é variável e possivelmente está associado ao local de onde estas células são isoladas, além do estágio de cultivo. Ainda assim, muitos estudos ainda precisam ser realizados para estipular de forma exata a colaboração que cada MSC pode oferecer para o uso clínico. / The Mesenchymal Stem Cells (MSC) are characterized by their potential to differentiate into cells of mesenchymal origin such as adipocytes, chondrocytes and osteocytes; paracrine action; immunoregulatory capacity and tropism for injured regions and cancer. These cells have been isolated from different tissues and organs and exhibit similar characteristics, but are not identical: a fact that highlights the importance of comparative studies to determine the real equivalence of MSC from different sources. The objectives of this study were to analyze the potential of gene transfer mediated by Lipofectamine 2000; detect and quantify the expression of pluripotency factors Oct4, Klf4, Sox2, c-Myc, Lin28, Tcl-1α, Nanog and compare the efficiency of reprogramming in murine MSC isolated from bone marrow (moMSC), adipose tissue (ADSC), kidney (rMSC), lung (PMSC), vena cava (cMSC) and spinal cord (meMSC). These cells were classified according to time of cultivation, subdivided in: Recent Cultivation (up to passage 7), Cultivation Intermediate (passage 8 to 12) and Late Cultivation (from passage 13). Regarding transfection using Lipofectamine 2000, higher efficiency was achieved in PMSC and rMSC compared to cMSC, all in late passage. In this work we show the expression of Klf4, Sox2, c-Myc and Lin28 in MSC isolated from murine lung, kidney, adipose tissue and spinal cord. Lin28 was detected only in the early stage of cultivation in pMSC and ADSC and intermediate cultivation in rMSC. In meMSC, the expression of Lin28 and Sox2 appears to decrease with time not being detected in late cultivation. We did not detect the expression of Oct4, Nanog or Tcl-1α in any sample studied. A very important finding was the reprogramming of moMSC with only OCT4 and SOX2 when it was co-culture on murine embryonic fibroblasts (MEF). In this study was detected a direct relationship between efficiency of iPSC generation and the time of replacement of culture conditions, considering the times tested; 3 or 5 days post transduction. When the co-cultivation on MEF was replaced by plates coated with gelatin and induced medium is not observed with only two reprogramming factors, being required the addition of KLF4 or c-MYC. Comparing the efficiency of reprogramation between MSC, pMSC showed higher number of iPSC when compared to the others, followed by moMSC and rMSC. There was not detected cell reprogramming in ADSC. Another variation observed was in the reprogramming time. The moMSC reprogram faster (8 days), being followed by the pMSC (day 10) and the rMSC (day 16). The potential use of MSC in ex vivo gene therapy and cellular reprogramming is variable and may be associated with the location from which these cells are isolated, beyond the stage of cultivation. However, further studies are necessary to accurately stipulate the clinical use for each MSC.

Durante as duas últimas décadas ocorreram progressos substanciais a respeito do entendimento da patofisiologia da cicatrização de feridas, e novas terapias têm sido desenvolvidas. Contudo, acelerar o processo de reparo continua sendo um desafio no campo da cirurgia plástica reconstrutiva. Tratamentos inovadores para melhorar a cicatrização e a regeneração cutânea são necessários e é nesse âmbito que as pesquisas com as células-troncos mesenquimais (MSCs) vêm ganhando espaço na última década. As MSCs foram estudadas em diversas áreas no que diz respeito ao seu efeito sobre a cicatrização de lesões e suas aplicações clínicas. O uso de MSCs, em feridas agudas ou crônicas, resultam em uma aceleração no processo cicatricial, em decorrência do impacto benéfico que elas trazem para todas as fases da cicatrização (inflamatória, proliferativa e remodelamento). O momento da aplicação das MSCs nas feridas e o número ideal de aplicações ainda não são bem conhecidos; alguns autores citam em sua metodologia o seu uso, mas dificilmente eles justificam ou concluem sobre as aplicações. Nessas condições, o presente trabalho visa apresentar os resultados da aplicação de células-tronco mesenquimais derivadas do tecido adiposo (ADSCs), em duas fases consecutivas da cicatrização – uma delas na fase inflamatória e outra na proliferativa. Além disso, irá indicar em qual dessas duas fases a aplicação de ADSCs é mais eficaz. Paralelamente a isso, definir se duas doses são mais eficientes do que apenas uma para promover a cicatrização durante sete dias de observação. Para tanto, os resultados foram divididos em dois artigos. O primeiro compara o momento da aplicação das células, ao passo que o segundo compara a eficiência de duas doses em relação a uma, ambos em um período de avaliação de sete dias. Portanto, no primeiro artigo o objetivo foi avaliar a ação das ADSCs no tratamento de feridas cutâneas agudas a fim de entender se o momento da aplicação das células resulta em diferença na cicatrização nos primeiros sete dias de lesão. As células-tronco foram isoladas de tecido adiposos de camundongos C57Bl/6 GFP+. Para tanto, foram utilizados 49 camundongos C57Bl/6 divididos em quatro grupos: Grupo I (GI/controle; n= 14); Grupo II (GII; n= 14): ADSCs injetadas ao no d0; Grupo III (GIII; n= 14): ADSCs injetadas no 3° dia após a indução da lesão (d3) e Grupo IV (GIV; n= 7): ADSCs injetadas no 5° dia após a indução da lesão (d5). As avaliações clínicas ocorreram nos dias 0, 3, 5 e 7 e as histopatológicas nos dias 5 e 7. Na metodologia proposta podemos observar que, em apenas sete dias de avaliação, o uso de ADSCs aumenta a vascularização, a formação de tecido de granulação, a colagenização e incrementa o número de folículos pilosos. Além disso, o momento da aplicação das células não repercutiu diferenças significativas na fase inflamatória e proliferativa do processo de cicatrização de feridas cutâneas. Contudo, os diferentes momentos de aplicação das ADSCs resultaram em efeitos benéficos para aspectos importantes dos mecanismos da cicatrização como a presença de tecido de granulação, a proliferação vascular, a colagenização e a presença de folículos pilosos, porém distintos. Assim, a escolha do momento de aplicação dependerá da necessidade de cada paciente e da intenção do médico quando estudos clínicos forem realizados. No segundo artigo o objetivo foi avaliar a ação das ADSCs no tratamento de feridas cutâneas agudas a fim de entender se duas aplicações consecutivas de células promovem a cicatrização nos primeiros sete dias de lesão. Para o experimento foram utilizados 49 camundongos C57Bl/6 divididos em quatro grupos: (G0/controle; n = 14); (G1D; n = 14): ADSCs injetadas no d0; Grupo 3D (G3D; n = 14): ADSCs injetadas no d0 e no d3; Grupo 5D (G5D; n = 7): ADSCs injetadas no d0 e no d5. As avaliações clínicas ocorreram nos dias 0, 3, 5 e 7 e as histopatológicas nos dias 5 e 7. Nesse estudo pode-se observar que o uso de duas doses de ADSCs aumenta a proliferação celular e vascular e uma aplicação incrementa o número de folículos pilosos em apenas sete dias de avaliação. Assim, é possível concluir que utilizar duas doses é mais eficiente do que uma quando avaliamos os sete primeiros dias de cicatrização. Além disso, não há diferença no momento de aplicação da segunda dose de ADSCs quando em um período de observação de 7d. / During the last two decades, there has been substantial progress regarding the understanding of the pathophysiology of wound healing, and new therapies were developed. However, in the field of reconstructive plastic surgery acceleration the repair process remains a challenge. It is necessary innovative treatments to improve healing and skin regeneration. In this context that research on mesenchymal stem cell (MSCs) have been gaining ground in the last decade in the field of reconstructive plastic surgery. MSCs studies in different areas with respect to their effect on the healing of injuries and their clinical applications. The use of MSCs in acute or chronic wounds, result in an acceleration of the healing process, due to the beneficial impact they bring to all stages of healing (inflammatory, proliferative and remodeling). The time of application of MSCs in the wounds and the ideal number of doses is still not very clear, and although some authors cite in their methodology use, they hardly justify or conclude about the applications. Under these conditions, the results of mesenchymal stem cells derived from adipose tissue (ADSCs) applied in two consecutive stages of healing - one in the inflammatory phase and another in proliferative. Also, indicate which of these two phases ADSCs of the application is more efficient. Parallel to this, determine whether two doses are more effective in promoting healing of a seven-day observation period. Therefore, the results were divided into two articles. The first compares the time of application of the cells, and the second article compares the efficiency of two doses instead one, both in seven days evaluation period. Therefore, the results were divided into two articles. The first compares the time of application of the cells, and the second article compares the efficiency of two doses instead one, both in seven days evaluation period. Therefore, in the first article we evaluated the action of ADSCs in the treatment of acute wounds in order to understand if the time of application of the cells results in difference in healing the first seven days of injury. The stem cells were isolated from adipose tissue of C57BL / 6 mice GFP +. Thus, we used 49 mice C57BL / 6 divided into four groups: Group I (GI / control, n = 14); Group II (GII; n = 14): ADSCs injected to the d0; Group III (GIII; n = 14): ADSCs injected on the 3rd day after the induction of injury (d3) and Group IV (GIV; n = 7): ADSCs injected on day 5 after induction of skin defect (d5). Clinical evaluations were performed on days 0, 3, 5 and 7 and the histopathology on days 5 and 7. In the proposed methodology, can be seen that the use of ADSCs increased vascularization, formation of granulation tissue, collagen deposition and increases the number of hair follicles in just seven days of evaluation. In addition, the time of application of the cells did not affect significant differences in the inflammatory and the proliferative phase of wound healing skin. However, the use of different periods ADSCs resulting in beneficial effects on important aspects of wound healing mechanisms. Such as the presence of granulation tissue, vascular proliferation, collagen deposition and the presence of hair follicles; but distinct. So, choose the time of application will depend on the needs of each patient and the doctor's intention. In the second article, we evaluated the action of ADSCs in the treatment of acute wounds in order to understand if two consecutive applications of cells promote healing in the first seven days of injury. For the experiment were used 49 C57BL / 6 mice divided into four groups: (G0 / control; n = 14); (G1D, n = 14): injected into the ADSCs d0; 3D Group (G3D; n = 14): ADSCs injected into the d0 and d3; 5D group (G5d; n = 7): ADSCs injected on d0 and d5. Clinical evaluations were performed on days 0, 3, 5 and 7 and the histopathology on days 5 and 7. In this study, it can be seen that the use of two doses of ADSCs enhances cell proliferation and vascular application and increases the number of follicles hair in just seven days of evaluation. Thus, we conclude that use two doses is more efficient than when evaluating the first seven days of healing. In addition, there is no difference in the time of the second treatment of ADSCs when an observation period of 7d.

Resumo não disponível.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-09-03T14:26:59Z No. of bitstreams: 1 2012_LucianaOliveiraPereira.pdf: 5537376 bytes, checksum: 9f1e734c1906cc06c87427ecb8a16e83 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2012-09-10T11:34:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_LucianaOliveiraPereira.pdf: 5537376 bytes, checksum: 9f1e734c1906cc06c87427ecb8a16e83 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-10T11:34:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_LucianaOliveiraPereira.pdf: 5537376 bytes, checksum: 9f1e734c1906cc06c87427ecb8a16e83 (MD5) / Introdução: As células-tronco da polpa dental (DPSC) têm se mostrado multipotentes e têm sido muito estudadas para engenharia de tecidos. Estudos recentes sugeriram a presença de células mesenquimais viáveis na polpa dental humana inflamada. Objetivo: a) Comparar células de polpas dentais normais e inflamadas quanto à presença de células-tronco, proliferação e potencial de diferenciação; b) Investigar se a irradiação com laser de baixa potência aumentaria o potencial de proliferação e diferenciação de DPSC isoladas a partir de polpas dentais normais (DPSC-N) e inflamadas (DPSC-I); c) Construir bibliotecas subtrativas de cDNA com células de polpas dentais normais e inflamadas para identificar possíveis transcritos diferencialmente expressos. Métodos: a) Células de polpas dentais humanas normais e inflamadas foram comparadas quanto à proliferação (MTT), morfologia, e expressão de STRO-1. Células STRO-1-positivas foram submetidas a ensaios de proliferação (MTT e contagem de UFC), a análises morfológicas e do perfil imunofenotípico e às diferenciações odonto-osteogênica, adipogênica e condrogênica. As células diferenciadas foram avaliadas quanto à morfologia e à expressão dos genes BSP, LPL e SOX-9 por qRT-PCR. A quantidade de matriz mineralizada produzida após a diferenciação odonto-osteogênica também foi comparada. b) DPSC-N e DPSC-I foram irradiadas com um laser de baixa potência vermelho (660 nm) em quatro diferentes fluências de energia (0,05; 0,30; 7 e 42 J/cm2 ). As duas fluências menores foram produzidas por irradiação das duas fluências mais elevadas através de um disco de dentina, usado para simular uma condição clínica. A proliferação e a competência na diferenciação odonto- osteogênica foram comparadas. c) O cDNA de células de polpas dentais normais e inflamadas foi utilizado, após hibridações subtrativas, para a construção de duas bibliotecas enriquecidas com transcritos diferencialmente expressos em cada população. Amostras de cDNA das bibliotecas foram sequenciadas, comparadas às depositadas no banco de dados Swiss-Prot e funcionalmente classificadas, usando a ferramenta KEGG Orthology. Resultados: Não se observaram diferenças na morfologia e na proliferação de DPSC-N e DPSC-I antes ou depois da separação das STRO-1-positivas. Elas tiveram expressões semelhantes de STRO-1 e seus perfis imunofenotípicos foram compatíveis com o de células-tronco mesenquimais. Tanto DPSC-N quanto DPSC-I foram capazes de se diferenciarem sob as três condições analisadas e apresentaram padrões semelhantes de expressão de BSP, LPL e SOX-9. A produção de matriz mineralizada também foi compatível. Em todos os experimentos quantitativos, houve diferenças entre as células de cada paciente, tanto de polpa normal como de inflamada, mas não houve diferença estatística entre os dois grupos. Após a irradiação com laser, não houve diferença significativa entre as taxas de proliferação e as produções relativas de nódulos mineralizados em comparação com os respectivos controles, tanto para DPSC-N quanto para DPSC-I. A análise das bibliotecas subtrativas de cDNA não revelou diferenças estatisticamente significativas quanto à expressão gênica nas categorias funcionais. Conclusão: Não foram identificadas diferenças significativas entre as propriedades das células da polpa dental normal e inflamada quanto à presença de células-tronco e seu potencial de proliferação e diferenciação, assim como em relação ao padrão de expressão gênica global. Além disso, o laser não intensificou as propriedades dessas células. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Introduction: Human dental pulp stem cells (DPSC) have shown multipotency and have been widely studied for tissue engineering. Recent studies have sugested the presence of viable mesenchymal cells in the inflamed human dental pulp. Aim: a) To compare cells from normal and inflamed human dental pulps regarding the presence of stem cells, their proliferation and differentiation potential; b) To investigate if low-level laser therapy could increase the proliferation and differentiation potential of DPSC isolated from normal dental pulps (DPSC-N) and from inflamed pulps (DPSC- I); and c) To construct subtractive cDNA libraries with cells from normal and inflamed dental pulps to identify potential differentially expressed transcripts. Methodology: a) Cells from human normal and inflamed pulps were compared in respect to proliferation (MTT assay), morphology and STRO-1 expression. STRO-1-positive cells were subject to proliferation assays (MTT and CFU counting), to morphological and immunophenotypic analyses and then submitted to odonto-osteogenic, adipogenic and condrogenic differentiation. Differentiated cells were evaluated concerning the morphology and the expression, by qRT-PCR, of BSP, LPL and SOX-9 genes. The amount of mineralized matrix produced after odonto-osteogenic differentiation was also compared. B) DPSC-N and DPSC-I were irradiated with a red low-level laser (660 nm) in four different energy fluences (0.05, 0.30, 7 and 42 J/cm2 ). The two lower fluences were produced by irradiating the two higher fluences through a dentin disc, which was used to simulate a clinical condition. The proliferation and the cell odonto-osteogenic differentiation competence were compared. c) cDNA of cells from normal and inflamed dental pulps were used, after subtractive hybridizations, to construct two libraries, enriched with differently expressed transcripts in each cell population. The cDNA samples were sequenced and compared to sequences which were deposited in the database Swiss-Prot. Then, they were functionally classified, using the tool KEGG Orthology. Results: No difference was observed in the morphology and in the proliferation rate of DPSC-N and DPSC-I either before or after separation of STRO-1-positive cells. They had similar expressions of STRO-1 and had mesenchymal immunophenotype. Both DPSC-N and DPSC-I were capable of differentiating under the three assayed conditions and presented similar patterns for BSP, LPL and SOX-9 expression. Mineralized matrix production was also compatible. In all the quantitative experiments, differences were found between cells from each patient, either from normal or inflamed pulps. Nonetheless, there was no statistical difference between these two groups. After laser irradiation, there was no statistically significant difference between the proliferation rates and the relative productions of mineralized nodules compared to the respective controls, either for DPSC-N or DPSC-I. The analysis of the subtractive cDNA libraries revealed no statistically significant difference in gene expression in the functional categories. Conclusion: No significant differences were found between the properties of cells from normal and inflamed dental pulps for the presence of stem cells and their proliferation and differentiation potentials, as well as in relation to global gene expression pattern. Furthermore, the laser did not increase the properties of these cells.

Resumo não diponível.

Para produção de vetores virais utiliza-se uma linhagem celular empacotadora (packaging cell line – PCL), que é transfectada com os vetores componentes do sistema. As partículas virais produzidas são, posteriormente, liberadas no sobrenadante de cultura, que é processado, aliquotado e estocado. À exceção de sistemas oncovirais, baseados no vírus da leucemia murina (MLV), não existem PCLs estáveis disponíveis para emprego de vetores baseados em HIV em nível clínico. Desse modo, a transfecção transiente tem sido explorada com o intuito de maximizar a produção de vírus e de minimizar os riscos envolvendo a metodologia. Para tal finalidade, outras linhagens celulares estão sendo testadas como PCL, e variações nos protocolos de transfecção têm sido propostas. Dentro desse contexto, a avaliação da possibilidade de produção de vetores virais em linhagem de célula tronco mesenquimal murina, produzida em nosso laboratório, contribui para a investigação da aplicação potencial dessas células em terapia gênica. Os resultados mostraram que essa linhagem produz vírus em quantidades equivalentes às tradicionais PCL empregadas, sem apresentar aparente efeito sinsicial oriundo da toxicidade de proteínas virais. Tal característica permite que o período de coletas seja expandido, sem comprometimento significativo dos títulos, dentro das normas de biossegurança. Infere-se a partir dessas observações que essa linhagem possa ser uma alternativa interessante como PCL estável. Além dessas características, a sensibilidade à infecção pelos vírus recombinantes sugere que a mesma possa ser também utilizada nos processos de titulação viral. Perspectivas futuras incluem a comparação direta com uma linhagem de célula tronco mesenquimal humana e a caracterização detalhada dos vírus produzidos em ambas linhagens. / The production of viral vectors is done with packaging cell lines (PCL), which are transfected with the vectors composing the viral system. The viral particles produced are liberated in the cell culture medium which is then harvested, processed and stored. Stable PCLs are available for the production, in clinical level, of oncoviral vectors based on Moloney Leukemia Virus; this is not the case, however, for HIV-based vectors. Transient transfection has, thus, been explored with the objective of maximizing virus production and minimizing the risks concerning this methodology. Different cell lines are being tested as PCL and variations in transfection protocols are being proposed. This work aimed at the evaluation of the potential presented by a murine mesenchymal stem cell line, produced in our laboratory, to be employed as PCL for the production of viral vectors. Our results showed that this cell line produces titers as high as the traditional PCL based on 293T cells, and do not present the synsycial effects caused by toxic viral proteins which limits the use of other cell lines. This has allowed extended periods of harvesting, without compromising viral titers. This cell lineage may represent an interesting alternative as stable PCL to be used in retroviral-mediated gene therapy. Besides these aspects, the sensibility to lentivirus infection suggests that it may be used in titering process as well. Future perspectives include the comparison with a human mesenchymal stem cell line and the full characterization of the viruses produced in both lineages.

Resumo não disponível.

Células tronco são células que possuem a capacidade de originar diferentes tipos celulares maduros. Podem ser classificadas como células tronco embrionárias (células ES), quando isoladas de embriões em estágios iniciais do desenvolvimento; ou como células tronco adultas, quando isoladas de diferentes tecidos de indivíduos adultos. Por outro lado, as células tronco podem ser classificadas conforme o seu potencial de diferenciação celular. Assim, podem ser denominadas como totipotentes, isoladas do embrião, quando este possui até oito células. Células tronco totipotentes possuem a capacidade de gerar todos os tipos celulares oriundos dos três folhetos embrionários, e também podem dar origem aos tecidos formadores dos anexos embrionários. Somente as células totipotentes possuem esta capacidade, e por isso, somente estas, podem gerar um novo indivíduo completo. As células tronco pluripotentes, isoladas de blastocistos ou de carcinomas embrionários, possuem a capacidade de se diferenciar em todos os cerca de 200 tipos de tecidos especializados, que compõem o indivíduo adulto. Contudo, vale ressaltar que as células tronco pluripotentes jamais poderão originar um novo indivíduo. Por fim, existe ainda a classificação de células tronco multipotentes, que possuem a característica de gerar alguns tipos celulares e apresentam uma menor capacidade de multiplicação in vitro, quando comparadas com os outros tipos de células tronco. Estas células podem ser encontradas em diferentes órgãos de indivíduos adultos, como por exemplo, medula óssea, sangue de cordão umbilical, cérebro, fígado e outros. No presente trabalho, visamos o estabelecimento da rotina de manutenção de células tronco embrionárias de camundongo in vitro. Sob a forma indiferenciada e no sistema de indução de diferenciação celular. Para tanto, utilizamos a linhagem de células tronco embrionárias de camundongos, denominada R1. Seguindo protocolos específicos, direcionamos o processo de diferenciação celular para a geração majoritária de células cardíacas e nervosas. Os resultados da diferenciação celular das células tronco embrionárias de camundongos foram analisados a partir da morfologia celular e através da utilização de técnicas de biologia molecular. A obtenção de culturas de células tronco embrionárias enriquecidas em células cardíacas e nervosas comprovou, através do presente trabalho, que os objetivos propostos foram atingidos. Tendo sido estabelecidas, como rotina, em nossa Universidade, as técnicas de cultivo de células ES em estado indiferenciado, e através do método de indução de diferenciação celular in vitro para células cardíacas e nervosas. Os resultados obtidos confirmam os dados descritos na literatura, o que indica que a técnica foi implantada de forma adequada. Assim, adquirimos o domínio das técnicas necessárias para a utilização das ES in vitro como uma nova ferramenta de trabalho podendo ser utilizada em diferentes projetos de pesquisa. / Stem cells are able to originate different cell types. Stem cells can be classified as embryonic stem cells (ES cells) wich can be isolated from pre-implantation embryos; or as adult stem cells wich can be obtained from different adult tissues. On the other hand, stem cells can be classified considering their ability to differentiate into different cell types. Firstly, stem cells can be named as totipotent when isolated from 8 cell stage embryos. Totipotent stem cells are capable to differentiate into all cell types from the three germ layers. Additionally, the totipotent cells can generate the embryonic acessories. This characteristic promotes this cell type as the only cell group able to generate an entire individual. Pluripotent stem cells, isolated from the blastocyst or from embryonic carcinoma (EC), presents the capacity to generate all the 200 cell types that compound the adult individual. It is important to note that the pluripotent stem cells cannot generate a new complete individual. Finally, there is the multipotent stem cells, which can generate some cell types and presents a reduced ability to replicate in vitro when compared with another stem cell types. Multipotent stem cells can be isolated from different adults tissues and organs, for example, bone marrow, umbilical blood cord, brain, liver and others. In the present experiment, we established the routine of in vitro mice embryonic cell culture techniques. On the undifferentiated and into differentiation system. For that we worked with R1 mice stem cell line. Based on described protocols for induction of differentiation system direct to cardiogenesis and neurogenesis. The obtained results from the induction of differentiation were detected by morphological and molecular analyses. The goals of the present study can be verified by the establishment of the ES cell culture system and with the obtained ES culture cells enriched with cardiac and neuronal cells. In this way, we can notice the establishment of the ES cells described techniques by our research group in our University. Our results confirm the described literature data ensuring the well establishment of the ES cell culture system. With this work we acquire the ability to perform in vitro experiments with mice embryonic stem cells, so our group can use these cells as a new research toll which can be applied in different science projects.