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Previous issue date: 2015-03-11 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A doença obstrutiva pulmonar crônica é quarta maior causa de morte no mundo. Abordagens utilizando a engenharia de tecidos para tratar tal condição estão ganhando destaque na comunidade acadêmica. Uma fonte viável de células-tronco pluripotentes, assim como protocolos de diferenciação altamente eficientes são necessários para dar sustentação à regeneração do tecido alveolar lesados. O cultivo de células-tronco embrionárias microencapsuladas em hidrogéis tridimensionais em microgravidade modelada recentemente mostrou ser mais eficaz para a diferenciação de células epiteliais alveolares que protocolos bidimensionais padrões. Tendo em vista este protocolo, o objetivo deste trabalho foi de avaliar a influencia de uma nova matriz de encapsulamento feita de colágeno tipo I comparado à matriz de encapsulamento padrão de alginato para diferenciação e crescimento de células tronco embrionárias de camundongos (E14 12 delta S) para um fenótipo de células epiteliais alveolares, utilizando meio condicionado de células A549 como indutor de diferenciação. Foi realizada a caracterização físico-química do novo material hidrogélico (deformação por secagem, percentual de água, análise topográfica e cinética de transporte molecular), determinação do crescimento dos agregados celulares e o numero total final de células viáveis ao final do experimento. Foram analisamos marcadores gênicos de diferenciação para endoderme (FOXA2, SOX17 e CXCR4) e tecido epitelial pulmonar (SPA, SPB e SPC) na metade e ao final do experimento. O novo material apresentou uma capacidade aprimorada de transporte de massas devido à natureza de sua estrutura mais porosa e hidrofílica, com fibras aparentes bem definidas. As células apresentaram uma maior curva de crescimento dentro do novo material assim como maior numero total de células viáveis ao final do experimento. A análise genética de marcadores de endoderme mostrou que a nova matriz de colágeno propicia uma aparente diferenciação mais rápida em endoderme que na matriz de alginato, assim como, inicia mais rapidamente a expressão aparente de marcadores de células epiteliais alveolares (SPA e SPB, mas não SPC). Este trabalho mostra que microcápsulas de colágeno tipo I são aparentemente uma matriz melhor para crescimento e diferenciação em microgravidade modelada de células-tronco embrionárias para a produção in vitro de células epiteliais alveolares.
Palavras / Chronic obstructive pulmonary disease is the fourth leading cause of death worldwide. Approaches using tissue engineering to treat this condition have recently gained prominence in the academic community. A viable source of pluripotent stem cells, as well as highly efficient differentiation protocols is needed to support the regeneration of injured alveoli. Culture of embryonic stem cells in three-dimension microencapsulated hydrogels in modeled microgravity has recently been shown to be more effective for the differentiation of alveoli epithelium cells than standard two-dimensional protocols. Given this protocol, the aim of this study was to evaluate the influence of a new encapsulation matrix made of collagen type I compared to standard encapsulation material of alginate for the differentiation and growth of mouse embryonic stem cells (E14 12 delta S) towards alveoli epithelium phenotype using A549-cells conditioned medium as inducer of the differentiation. Was performed a physical-chemical characterization of the new hydrogel material (drying deformation, water percentage, topographical analysis and molecular transport kinetics analysis) as well as the growth of cellular aggregates and total number of viable cells at the end of the experiment. Gene markers were analyzed for endoderm differentiation (FOXA2, SOX17 and CXCR4) and alveoli epithelial tissue (SPA, SPB and SPC) at the middle and at the end of the experiment. The new material shows an enhanced mass transport ability due to its own porously and hydrophilic structure nature with well-defined apparent fibers. Cells exhibited a higher growth curve as well as a higher total number of viable cells at the end of the experiment. Genetic analysis for markers of endoderm showed that new collagen matrix apparently provides a faster endoderm differentiation than the alginate matrix, and starts the apparent expression of alveolar epithelium markers (SPA and SPB, but not SPC) sooner. This work showed that collagen type I microcapsules are apparently a better matrix for growth and differentiation in modeled microgravity of embryonic stem cells for in vitro production of alveolar epithelial cells.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/143 |
| Date | 11 March 2015 |
| Creators | Guimarães, Ernesto da Silveira Goulart |
| Contributors | Garcia, Raúl Marcel González, Lelkes, Peter I., Maranduba, Carlos Magno da Costa, Silva Filho, Fernando Costa e |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora, Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas: Imunologia e Doenças Infecto-Parasitárias/Genética e Biotecnologia, UFJF, Brasil, ICB – Instituto de Ciências Biológicas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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