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Previous issue date: 2012 / Lateral amyotrophic sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disease characterized by the selective loss of both lower and upper motoneurons in the spinal cord, brain stem and motor cortex. Loss of motoneurons leads to progressive paralysis, and death in 2 to 5 years. Treatment is based on symptomatic measures and pharmacological therapy available is not curative. Thus, it is of great importance to develop new therapeutic strategies to manage this disease. Alternatively, stem cells to replace could be used to replace degenerating neurons or to stop/delay neuronal death. The aim of this study was to verify if bone marrow mononuclear cells (BMMC) have therapeutic potential in transgenic mice superexpressing SOD1G93A. These animals’ phenotypic and physiopathological characteristics mimic those of ALS. Seventy-day-old or 110-day-old mice were administered with 107 BMMC in the tail vein. BMMC were obtained from C57BL/6-EGFP or SOD1G93A donors. Control animals received saline. In order to determine disease onset and progression, animals were evaluated in the Rotarod test, by electromyography and had their body weight measured. Survival was also evaluated. Tissue samples were collected for PCR analysis of cell migration. Additional groups of animals were euthanized at 120-days-old for histological analysis and the alkaline comet assay. Our results indicate that EGFPBMMC transplantation in 70-day-old mice (pre-symptomatic) mice prolong survival, preserve motor function and preserve motoneurons in the ventral horn of the spinal cord. However, for mSOD1BMMC the observed effect is intermediary. Furthermore, in 110-day-old (symptomatic) mice, only EGFPBMMC prolonged survival. This effect was more discrete than the one observed for pre-symptomatic-treated animals. Finally, systemically administered BMMC migrate into the spinal cord where fragments of their DNA were identified by PCR. There were no differences between the experimental groups in the electromyographical evaluation or DNA integrity measured by the alkaline comet assay. Our results suggest that BMMC have therapeutic potential in ALS since we observed improved motor performance and prolonged survival in animals that received the transplant. Nonetheless, outcomes were better when intervention was early and the transplanted cells did not express the mutated SOD1. Thus, our data represent a step forward in making cell-based therapy available for ALS patients. However, questions associated to the time of intervention and the source of the cells should be carefully addressed. / A esclerose lateral amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa caracterizada por uma perda seletiva de neurônios motores na medula espinhal, tronco encefálico e córtex motor. A perda de motoneurônios dá início a uma paralisia progressiva, levando o paciente a óbito em 2 a 5 anos. O tratamento se baseia principalmente em medidas sintomáticas e a terapia farmacológica existente não é curativa. Assim, é de máxima importância o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas. Como alternativa, existe a perspectiva do uso de células-tronco para substituir neurônios em degeneração, ou impedir/retardar o processo de morte neuronal. O objetivo deste estudo foi verificar se as células mononucleares da medula óssea (CMMO) apresentam potencial terapêutico em camundongos transgênicos que superexpressam SOD1G93A. Estes animais apresentam características fisiopatológicas e fenotípicas que se assemelham à ELA. Aos 70 dias (pré-sintomático) ou 110 dias (sintomático) de vida os animais receberam 107 CMMO pela veia da cauda. Camundongos C57BL/6-EGFP ou SOD1G93A foram utilizados como doadores. Animais controle receberam solução salina. Para determinar a idade em que os animais passam a apresentar sintomas da doença e diferenças na progressão, foram utilizados o teste motor do Rotarod, eletroneuromiografia e o peso corporal dos animais. A sobrevida dos animais também foi analisada. Após a eutanásia foram coletadas amostras para avaliação da migração celular por PCR. Grupos adicionais de animais foram tratados conforme previamente descrito e eutanasiados aos 120 dias de vida para avaliação histológica e ensaio do cometa alcalino. Nossos resultados indicam que o transplante intravenoso de EGFPCMMO aumenta a sobrevida de animais tratados aos 70 ou aos 110 dias de vida. Quando a intervenção é feita no período pré-sintomático, o aumento da sobrevida é acompanhado de preservação da função motora e de motoneurônios do corno ventral da medula espinhal. Entretanto, quando as células transplantadas são mSOD1CMMO, o efeito observado nos mesmos parâmetros é apenas intermediário. Além disso, quando o transplante ocorre no período sintomático, somente as EGFPCMMO promovem aumento na sobrevida, embora discreto. A perda de função motora e a progressão não se modificam. Finalmente, embora as células tenham sido administradas sistemicamente, migram para a medula espinhal, onde foram identificados fragmentos de seu DNA.Não foram identificadas diferenças entre os grupos na avaliação por eletroneuromiografia, nem da integridade de do DNA avaliada pelo ensaio do cometa alcalino. Nossos resultados até o momento sugerem que a fração mononuclear da medula óssea tem potencial terapêutico no tratamento da ELA, uma vez que verificamos melhora de desempenho motor e aumento de sobrevida em animais submetidos ao transplante. Apesar disso, os desfechos são mais favoráveis quando o tratamento é precoce e as células não expressam a mutação da SOD1 desencadeadora da ELA. Assim, nossos dados representam avanço na disponibilização do tratamento com células-tronco para pacientes com ELA, mas questões relacionadas ao período de intervenção e fonte das células devem ser cuidadosamente avaliadas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_PUC_RS:oai:meriva.pucrs.br:10923/4575 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Venturin, Gianina Teribele |
| Contributors | Costa, Jaderson Costa da |
| Publisher | Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da PUC_RS, instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, instacron:PUC_RS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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