Stem cells in end-to-side neurorrhaphy: experimental study in rats

Purpose: To evaluate the influence of mesenchymal stem cells from adipose tissue in the end-to-side neurorrhaphy, focusing in the nerve regeneration and the muscle reinnervation in acute trauma. Methods: 140 animals were randomly divided in seven groups: control, denervated, end-to-side neurorrhaphy between distal stump of common peroneal nerve and tibial nerve (ESN), ESN wrapped in fascia, ESN wrapped in fascia and platelet gel, ESN wrapped in platelet gel, ESN wrapped in fascia and platelet gel within stem cells (without culture) removed from the adipose tissue. Mass measurements of the animal and of cranial tibial muscles, electromyography, walking track analysis tests and histological examinations of the nerves and muscles after 180 days was performed. Results: In the groups where the ESN was performed, the results were always better when compared to the denervated group, showing reinnervation in all ESN groups. The most sensitive methods were walking track and histological analysis. Only the group with stem cells showed values similar to the control group, as well as the functional indices of peroneal nerve and the number of nerve fibers in the peroneal nerve. Conclusions: Stem cells were effective in ESN according with the functional index of the peroneal nerve, evaluated by walking track analysis and the number of nerve fibers in the peroneal nerve.(AU)

ω-Conotoxina MVIIC e células-tronco mesenquimais promovem recuperação motora em ratos Wistar após trauma medular agudo / ω-Conotoxin MVIIC and mesenchymal stem cells promote motor recovery in Wistar rats after acute spinal cord injury]

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da ω-conotoxina MVIIC e das células-tronco mesenquimais (CTM) de forma isolada e sua associação nos ratos submetidos ao trauma medular agudo (TMA). Trinta Rattus novergicus, linhagem Wistar, três meses de idade, foram distribuídos igualmente em cinco grupos experimentais: controle negativo (CN), controle positivo (CP), ω-conotoxina MVIIC (MVIIC), células-tronco mesenquimais da medula óssea (CTM-MO) e associação (MVIIC + CTM-MO). O grupo CN foi submetido à laminectomia sem trauma medular, e os grupos CP, MVIIC, CTM-MO e MVIIC + CTM-MO foram submetidos ao trauma medular contusivo. O grupo CP recebeu, uma hora após o TMA, 10µL de PBS estéril, e os grupos MVIIC e MVIIC + CTM-MO receberam 10µL de PBS contendo 20pmol da ω-conotoxina MVIIC, todos por via intratecal. Os grupos CTM-MO e MVIIC + CTM-MO receberam, 24 horas após, 1x106 de CTM via intravenosa. Avaliou-se a recuperação da função locomotora até o sétimo dia pós-trauma. Os animais tratados com MVIIC + CTM-MO obtiveram recuperação motora após o trauma medular agudo (P<0,05). Conclui-se que essa associação apresentou efeito neuroprotetor com melhora na função locomotora em ratos Wistar.(AU)

The objective of this study was to evaluate the effect of isolated ω-conotoxin MVIIC and mesenchymal stem cells (MSCs) and its association in rats submitted to acute spinal cord injury (SCI). Thirty Rattus norvegicus, Wistar strain, three-month-old rats were randomly distributed in five experimental groups with six animals: negative control (CN), positive control (CP), ω-conotoxin MVIIC (MVIIC), bone marrow mesenchymal stem cells (CTM-MO) and the association (MVIIC + CTM-MO). The CN group underwent laminectomy without spinal cord trauma, and groups CP, MVIIC, CTM-MO and MVIIC + CTM-MO were submitted to contusive spinal cord trauma. The CP group received 10µl of PBS one hour after SCI, and groups MVIIC and MVIIC + CTM-MO received 10µl of PBS containing 20pmol of ω-conotoxin MVIIC, both intrathecally. Groups CTM-MO and MVIIC + CTM-MO received 1x106 of MSCs intravenously 24 hours later. The recovery of locomotor function was evaluated up to seven days post-injury. The animals treated with MVIIC + CTM-MO obtained motor recovery after SCI (P<0.05). It is concluded that this association showed neuroprotective effect with improvements in locomotor function in Wistar rats.(AU)

Isolamento e diferenciação das células-tronco da polpa dentária canina em células progenitoras neurais / Isolation and differentiation of canine dental pulp stem cells in neural progenitor cells

O objetivo deste estudo foi verificar a capacidade de diferenciação das células-tronco da polpa dentária canina em células progenitoras neurais bem como quantificar obtenção e viabilidade celular, durante três passagens em cultura. As células foram extraídas da polpa dentária de dois cadáveres caninos, com aproximadamente dez meses de idade, que foram a óbito em decorrência de traumatismo automotivo. Após três subculturas, realizou-se avaliação da viabilidade celular por quantificação em câmara de Neubauer. A partir disso, induziu-se diferenciação neural em meio de cultura neurobasal (Gibco™), com células aderidas ao plástico ou suspensas em placas tratadas com agarose. Após sete e 14 dias em cultivo indutor, observou-se morfologia e perfil imunofenotípico utilizando citometria de fluxo e imunocitoquímica fluorescente. Aos 14 dias as células apresentaram alto grau de expressão para marcadores anti-nestina e anti-glial fibrillary acidic protein (anti-GFAP). Anteriormente, obteve-se ao 25º dia, média de 18x106 células viáveis indiferenciadas oriundas do tecido pulpar. Sugere-se que as células-tronco indiferenciadas da polpa dentária canina apresentem índices satisfatórios de diferenciação em células progenitoras neurais, aderidas ou suspensas em cultura. A polpa dentária dos dentes decíduos caninos, fornece células indiferenciadas viáveis em quantidade adequada.(AU)

The objective of this study was to verify the differentiation capacity of canine tooth pulp stem cells in neural progenitor cells as well as to quantify the attainment and viability during three culture passages. The cells were extracted from the dental pulp of two canine cadavers, with approximately ten months of age, which died due to automotive trauma. After three subcultures, cell viability evaluation was performed by Neubauer chamber quantification. Neural differentiation was induced in neurobasal culture medium (Gibco ™), with cells adhered to the plastic or suspended in agarose-treated plates. After seven and 14 days in inducer culture, morphology and immunophenotypic profile were observed using flow cytometry and fluorescent immunocytochemistry. At 14 days the cells had a high degree of expression for anti-nestin and anti-glial fibrillary acidic (anti-GFAP) markers. Previously, an average of 18x106 undifferentiated viable cells from the pulp tissue were obtained on the 25th day. It is suggested that the undifferentiated canine pulp stem cells present satisfactory differentiation indices in neural progenitor cells, adhered or suspended in culture. The dental pulp of deciduous canine teeth provides viable undifferentiated cells in adequate quantity.(AU)

Isolamento e diferenciação das células-tronco da polpa dentária canina em células progenitoras neurais / Isolation and differentiation of canine dental pulp stem cells in neural progenitor cells

O objetivo deste estudo foi verificar a capacidade de diferenciação das células-tronco da polpa dentária canina em células progenitoras neurais bem como quantificar obtenção e viabilidade celular, durante três passagens em cultura. As células foram extraídas da polpa dentária de dois cadáveres caninos, com aproximadamente dez meses de idade, que foram a óbito em decorrência de traumatismo automotivo. Após três subculturas, realizou-se avaliação da viabilidade celular por quantificação em câmara de Neubauer. A partir disso, induziu-se diferenciação neural em meio de cultura neurobasal (Gibco™), com células aderidas ao plástico ou suspensas em placas tratadas com agarose. Após sete e 14 dias em cultivo indutor, observou-se morfologia e perfil imunofenotípico utilizando citometria de fluxo e imunocitoquímica fluorescente. Aos 14 dias as células apresentaram alto grau de expressão para marcadores anti-nestina e anti-glial fibrillary acidic protein (anti-GFAP). Anteriormente, obteve-se ao 25º dia, média de 18x106 células viáveis indiferenciadas oriundas do tecido pulpar. Sugere-se que as células-tronco indiferenciadas da polpa dentária canina apresentem índices satisfatórios de diferenciação em células progenitoras neurais, aderidas ou suspensas em cultura. A polpa dentária dos dentes decíduos caninos, fornece células indiferenciadas viáveis em quantidade adequada.(AU)

The objective of this study was to verify the differentiation capacity of canine tooth pulp stem cells in neural progenitor cells as well as to quantify the attainment and viability during three culture passages. The cells were extracted from the dental pulp of two canine cadavers, with approximately ten months of age, which died due to automotive trauma. After three subcultures, cell viability evaluation was performed by Neubauer chamber quantification. Neural differentiation was induced in neurobasal culture medium (Gibco ™), with cells adhered to the plastic or suspended in agarose-treated plates. After seven and 14 days in inducer culture, morphology and immunophenotypic profile were observed using flow cytometry and fluorescent immunocytochemistry. At 14 days the cells had a high degree of expression for anti-nestin and anti-glial fibrillary acidic (anti-GFAP) markers. Previously, an average of 18x106 undifferentiated viable cells from the pulp tissue were obtained on the 25th day. It is suggested that the undifferentiated canine pulp stem cells present satisfactory differentiation indices in neural progenitor cells, adhered or suspended in culture. The dental pulp of deciduous canine teeth provides viable undifferentiated cells in adequate quantity.(AU)

Combination of heterologous fibrin sealant and bioengineered human embryonic stem cells to improve regeneration following autogenous sciatic nerve grafting repair

Background Peripheral nerve injury is a worldwide clinical problem, and the preferred surgical method for treating it is the end-to-end neurorrhaphy. When it is not possible due to a large nerve gap, autologous nerve grafting is used. However, these surgical techniques result in nerve regeneration at highly variable degrees. It is thus very important to seek complementary techniques to improve motor and sensory recovery. One promising approach could be cell therapy. Transplantation therapy with human embryonic stem cells (hESCs) is appealing because these cells are pluripotent and can differentiate into specialized cell types and have self-renewal ability. Therefore, the main objective of this study was to find conditions under which functional recovery is improved after sciatic nerve neurorrhaphy. We assumed that hESC, either alone or in combination with heterologous fibrin sealant scaffold, could be used to support regeneration in a mouse model of sciatic nerve injury and repair via autografting with end-to-end neurorrhaphy. Methods Five millimeters of the sciatic nerve of C57BL/6 J mice were transected off and rotated 180 degrees to simulate an injury, and then stumps were sutured. Next, we applied heterologous fibrin sealant and/or human embryonic stem cells genetically altered to overexpress fibroblast growth factor 2 (FGF2) at the site of the injury. The study was designed to include six experimental groups comprising neurorrhaphy (N), neurorrhaphy + heterologous fibrin sealant (N + F), neurorrhaphy + heterologous fibrin sealant + doxycycline (N + F + D), neurorrhaphy + heterologous fibrin sealant + wild-type hESC (N + F + W), neurorrhaphy + heterologous fibrin sealant + hESC off (N + F +T), and neurorrhaphy + heterologous fibrin sealant + hESC on via doxycycline (N + F + D + T). We evaluated the recovery rate using Catwalk and von Frey functional recovery tests, as well as immunohistochemistry analysis. Results The experiments indicated...

Combination of heterologous fibrin sealant and bioengineered human embryonic stem cells to improve regeneration following autogenous sciatic nerve grafting repair

Background Peripheral nerve injury is a worldwide clinical problem, and the preferred surgical method for treating it is the end-to-end neurorrhaphy. When it is not possible due to a large nerve gap, autologous nerve grafting is used. However, these surgical techniques result in nerve regeneration at highly variable degrees. It is thus very important to seek complementary techniques to improve motor and sensory recovery. One promising approach could be cell therapy. Transplantation therapy with human embryonic stem cells (hESCs) is appealing because these cells are pluripotent and can differentiate into specialized cell types and have self-renewal ability. Therefore, the main objective of this study was to find conditions under which functional recovery is improved after sciatic nerve neurorrhaphy. We assumed that hESC, either alone or in combination with heterologous fibrin sealant scaffold, could be used to support regeneration in a mouse model of sciatic nerve injury and repair via autografting with end-to-end neurorrhaphy. Methods Five millimeters of the sciatic nerve of C57BL/6 J mice were transected off and rotated 180 degrees to simulate an injury, and then stumps were sutured. Next, we applied heterologous fibrin sealant and/or human embryonic stem cells genetically altered to overexpress fibroblast growth factor 2 (FGF2) at the site of the injury. The study was designed to include six experimental groups comprising neurorrhaphy (N), neurorrhaphy + heterologous fibrin sealant (N + F), neurorrhaphy + heterologous fibrin sealant + doxycycline (N + F + D), neurorrhaphy + heterologous fibrin sealant + wild-type hESC (N + F + W), neurorrhaphy + heterologous fibrin sealant + hESC off (N + F +T), and neurorrhaphy + heterologous fibrin sealant + hESC on via doxycycline (N + F + D + T). We evaluated the recovery rate using Catwalk and von Frey functional recovery tests, as well as immunohistochemistry analysis. Results The experiments indicated...(AU)

Glial scar-modulation as therapeutic tool in spinal cord injury in animal models

Purpose: Spinal Cord injury represents, in veterinary medicine, most of the neurological attendances and may result in permanent disability, death or euthanasia. Due to inflammation resulting from trauma, it originates the glial scar, which is a cell interaction complex system. Its function is to preserve the healthy circuits, however, it creates a physical and molecular barrier that prevents cell migration and restricts the neuroregeneration ability. Methods: This review aims to present innovations in the scene of treatment of spinal cord injury, approaching cell therapy, administration of enzyme, anti-inflammatory, and other active principles capable of modulating the inflammatory response, resulting in glial scar reduction and subsequent functional improvement of animals. Results: Some innovative therapies as cell therapy, administration of enzymes, immunosuppressant or other drugs cause the modulation of inflammatory response proved to be a promising tool for the reduction of gliosis. Conclusion: Those tools promise to reduce gliosis and promote locomotor recovery in animals with spinal cord injury.(AU)

Culture, characterization and differentiation of neural precursors from the central nervous system of guinea pigs (Cavia porcellus Linnaeus, 1758) / Cultura, caracterização e diferenciação de precursores neurais do sistema nervoso central de porquinho-da-índia (Cavia porcellus Linnaeus, 1758)

Potentially neurogenic areas were initially identified by incorporation of bromodeoxyuridine (BrdU) in cells underlying the subventricular zone (SVZ) of the lateral ventricles wall, hippocampus and olfactory bulbs of newborn guinea pigs. Neural precursors from the SVZ were cultured in suspension, generating neurospheres (NSFs), which, upon dissociation were able to generate new NSFs. Upon culture in the absence of growth factors, cells dissociated from NSFs displayed evidence for neural differentiation, giving rise to cells from neural lineage. Flow cytometry analysis for of NSFs-derived cells after differentiation revealed approximately 13.3% nestin positive, 5.5% Beta-III-tubulin positive, 9% GFAP positive and 7.8% mGalC positive. Functional assays by measurement of calcium influx upon gamma butiric amino acid (GABA) and glutamate stimuli, revealed stimulation in differentiated cells, an indicator of neuronal differentiation. The ability of guinea pig SVZ cells to originate functional neurons in vitro is promising for research and towards a future use of neural stem cells in the therapy of neurological disorders.(AU)

Áreas potencialmente neurogênicas foram identificadas por incorporação de bromodeoxiuridina (BrdU) na zona subventricular (SVZ) dos ventrículos laterais, hipocampo e bulbos olfatórios de cobaias neonatos. Precursores neurais provenientes da SVZ foram cultivados em suspensão, resultando na geração de neuroesferas (NSFs), que quando dissociadas foram capazes de proliferar e gerar novas NSFs. Quando cultivadas na ausência de fatores de crescimento, as células provenientes de NSFs dissociadas apresentaram evidências de diferenciação neuronal, dando origem a células da linhagem neural. Citometria de fluxo em células das NSFs após a diferenciação revelou aproximadamente 13,3% positivas para nestina, 5,5% positivas para Beta-III-tubulina, 9% positivas para GFAP e 7,8% positivas para mGalC. Testes de funcionalidade pela mensuração de influxo de cálcio após estímulo com ácido gama amino butírico (GABA) e glutamato revelaram a estimulação de células diferenciadas, um indicador de função neuronal. A capacidade de células da SVZ de fetos de cobaias originarem células neurais funcionais in vitro é promissora para a pesquisa e eventual uso terapêutico de células tronco em disordens do sistema nervoso.(AU)

Culture, characterization and differentiation of neural precursors from the central nervous system of guinea pigs (Cavia porcellus Linnaeus, 1758) / Cultura, caracterização e diferenciação de precursores neurais do sistema nervoso central de porquinho-da-índia (Cavia porcellus Linnaeus, 1758)

Potentially neurogenic areas were initially identified by incorporation of bromodeoxyuridine (BrdU) in cells underlying the subventricular zone (SVZ) of the lateral ventricles wall, hippocampus and olfactory bulbs of newborn guinea pigs. Neural precursors from the SVZ were cultured in suspension, generating neurospheres (NSFs), which, upon dissociation were able to generate new NSFs. Upon culture in the absence of growth factors, cells dissociated from NSFs displayed evidence for neural differentiation, giving rise to cells from neural lineage. Flow cytometry analysis for of NSFs-derived cells after differentiation revealed approximately 13.3% nestin positive, 5.5% Beta-III-tubulin positive, 9% GFAP positive and 7.8% mGalC positive. Functional assays by measurement of calcium influx upon gamma butiric amino acid (GABA) and glutamate stimuli, revealed stimulation in differentiated cells, an indicator of neuronal differentiation. The ability of guinea pig SVZ cells to originate functional neurons in vitro is promising for research and towards a future use of neural stem cells in the therapy of neurological disorders.(AU)

Áreas potencialmente neurogênicas foram identificadas por incorporação de bromodeoxiuridina (BrdU) na zona subventricular (SVZ) dos ventrículos laterais, hipocampo e bulbos olfatórios de cobaias neonatos. Precursores neurais provenientes da SVZ foram cultivados em suspensão, resultando na geração de neuroesferas (NSFs), que quando dissociadas foram capazes de proliferar e gerar novas NSFs. Quando cultivadas na ausência de fatores de crescimento, as células provenientes de NSFs dissociadas apresentaram evidências de diferenciação neuronal, dando origem a células da linhagem neural. Citometria de fluxo em células das NSFs após a diferenciação revelou aproximadamente 13,3% positivas para nestina, 5,5% positivas para Beta-III-tubulina, 9% positivas para GFAP e 7,8% positivas para mGalC. Testes de funcionalidade pela mensuração de influxo de cálcio após estímulo com ácido gama amino butírico (GABA) e glutamato revelaram a estimulação de células diferenciadas, um indicador de função neuronal. A capacidade de células da SVZ de fetos de cobaias originarem células neurais funcionais in vitro é promissora para a pesquisa e eventual uso terapêutico de células tronco em disordens do sistema nervoso.(AU)

Mesenchymal stem cells promote augmented response of endogenous neural stem cells in spinal cord injury of rats / Células-tronco mesenquimais ampliam a resposta de células-tronco neurais endógenas no trauma da medula espinhal em ratos

Traumatic spinal cord injury results in severe neurological deficits, mostly irreversible. The cell therapy represents a strategy for treatment particularly with the use of stem cells with satisfactory results in several experimental models. The aim of the study was to compare the treatment of spinal cord injury (SCI) with and without mesenchymal stem cells (MSC), to investigate whether MSCs migrate and/or remain at the site of injury, and to analyze the effects of MSCs on inflammation, astrocytic reactivity and activation of endogenous stem cells. Three hours after SCI, animals received bone marrow-derived MSCs (1×107 in 1mL PBS, IV). Animals were euthanized 24 hours, 7 and 21 days post-injury. The MSC were not present in the site of the lesion and the immunofluorescent evaluation showed significant attenuation of inflammatory response with reduction in macrophages labeled with anti-CD68 antibody (ED1), decreased immunoreactivity of astrocytes (GFAP+) and greater activation of endogenous stem cells (nestin+) in the treated groups. Therefore, cell transplantation have a positive effect on recovery from traumatic spinal cord injury possibly due to the potential of MSCs to attenuate the immune response.(AU)

A lesão medular resulta em déficits neurológicos graves, a maioria irreversíveis. A terapia celular representa uma estratégia para o tratamento, especialmente com a utilização de células-tronco, com resultados satisfatórios em vários modelos experimentais. O objetivo do estudo foi comparar o tratamento de lesões da medula espinal (SCI), com e sem o uso de células-tronco mesenquimais (MSC), para investigar se as MSCs migram e/ou permanecem no local de lesão, e para analisar os efeitos de MSCs sobre a inflamação, reatividade astrocitária e ativação das células-tronco endógenas. Três horas depois da SCI, os animais receberam as MSC derivadas da medula óssea (1 × 107 em 1 mL de PBS, IV). Os animais foram sacrificados 24 horas, 7 e 21 dias pós-lesão. As MSC não estavam presentes no local da lesão e a avaliação por imunofluorescência demonstrou atenuação significativa da resposta inflamatória com redução em macrófagos marcados com anticorpo anti CD68 (ED1), diminuição da imunorreatividade de astrócitos (GFAP +) e maior ativação das células-tronco endógenas (nestin+) nos grupos tratados. Assim, o transplante de células teve efeito positivo sobre a recuperação de lesão traumática da medula espinal, possivelmente devido ao potencial das MSCs para atenuar a resposta imunológica.(AU)

Mesenchymal stem cells promote augmented response of endogenous neural stem cells in spinal cord injury of rats / Células-tronco mesenquimais ampliam a resposta de células-tronco neurais endógenas no trauma da medula espinhal em ratos

Traumatic spinal cord injury results in severe neurological deficits, mostly irreversible. The cell therapy represents a strategy for treatment particularly with the use of stem cells with satisfactory results in several experimental models. The aim of the study was to compare the treatment of spinal cord injury (SCI) with and without mesenchymal stem cells (MSC), to investigate whether MSCs migrate and/or remain at the site of injury, and to analyze the effects of MSCs on inflammation, astrocytic reactivity and activation of endogenous stem cells. Three hours after SCI, animals received bone marrow-derived MSCs (1×107 in 1mL PBS, IV). Animals were euthanized 24 hours, 7 and 21 days post-injury. The MSC were not present in the site of the lesion and the immunofluorescent evaluation showed significant attenuation of inflammatory response with reduction in macrophages labeled with anti-CD68 antibody (ED1), decreased immunoreactivity of astrocytes (GFAP+) and greater activation of endogenous stem cells (nestin+) in the treated groups. Therefore, cell transplantation have a positive effect on recovery from traumatic spinal cord injury possibly due to the potential of MSCs to attenuate the immune response.

A lesão medular resulta em déficits neurológicos graves, a maioria irreversíveis. A terapia celular representa uma estratégia para o tratamento, especialmente com a utilização de células-tronco, com resultados satisfatórios em vários modelos experimentais. O objetivo do estudo foi comparar o tratamento de lesões da medula espinal (SCI), com e sem o uso de células-tronco mesenquimais (MSC), para investigar se as MSCs migram e/ou permanecem no local de lesão, e para analisar os efeitos de MSCs sobre a inflamação, reatividade astrocitária e ativação das células-tronco endógenas. Três horas depois da SCI, os animais receberam as MSC derivadas da medula óssea (1 × 107 em 1 mL de PBS, IV). Os animais foram sacrificados 24 horas, 7 e 21 dias pós-lesão. As MSC não estavam presentes no local da lesão e a avaliação por imunofluorescência demonstrou atenuação significativa da resposta inflamatória com redução em macrófagos marcados com anticorpo anti CD68 (ED1), diminuição da imunorreatividade de astrócitos (GFAP +) e maior ativação das células-tronco endógenas (nestin+) nos grupos tratados. Assim, o transplante de células teve efeito positivo sobre a recuperação de lesão traumática da medula espinal, possivelmente devido ao potencial das MSCs para atenuar a resposta imunológica.

ISOLAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE CÉLULAS NEUROPROGENITORAS DA MEDULA ESPINHAL DE FETOS CANINOS

A neurogênese em mamíferos adultos ocorre principalmente nas zonas subventricular e subgranular do encéfalo, mas também há relatos de sua ocorrência na medula espinhal. Ao cultivar o tecido proveniente de regiões neurogênicas, é possível obter células tronco neurais e neuroprogenitoras que são caracterizadas pelo seu potencial de gerar neurônios e neuroglia. Em um estudo realizado com ratos foi possível obter essas células através do cultivo primário de medula espinhal, mas não há estudos em cães, o que justifica o presente trabalho ao representar uma fonte fidedigna para estudos sobre neurogênese e terapias neuroregenerativas da medula espinhal nesta espécie. Em virtude disso, este estudo tem o objetivo de isolar, cultivar e caracterizar células tronco neurais/neuroprogenitoras provenientes da medula espinhal de fetos caninos em terço final de gestação. As células foram isoladas a partir de fragmentos da medula espinhal e foram cultivadas em meio de cultivo livre de soro e suplementado com os fatores de crescimento EGF, FGF-2 e associação de ambos. Essas células foram observadas diariamente por microscopia óptica para a análise das suas características morfológicas. A partir do terceiro dia de cultivo foi possível observar agrupamentos celulares translúcidos semelhantes às neuroesferas com aproximadamente 50 m chegando até 200 m com sete dias de cultivo. Ao comparar as neuroesferas tratadas com diferentes fatores de crescimento, foi possível constatar que o formato foi semelhante, porém o diâmetro e número de neuroesferas observadas no grupo FGF-2 foi menor. Todos os grupos expressaram os genes característicos das neuroesferas, como o SOX-2, importante marcador de células-tronco pluripotentes, a Nestina como marcador de células neurais progenitoras e o GFAP expresso principalmente por células gliais imaturas e astrócitos. No entanto, o grupo FGF-2 teve maior expressão do gene GFAP, enquanto o EGF teve maior expressão da Nestina sendo possível presumir que em neuroesferas provenientes da medula espinhal de cães o FGF-2 estimula a gliogênese. Além da expressão gênica, as células também foram marcadas fenotipicamente pelo método de imunofluorescência para as proteínas Nestina, GFAP e beta-Tubulina III caracterizando-as como neuroesferas e, por fim, concluindo que é possível isolar e cultivar células-tronco neurais e neuroprogenitoras a partir da medula espinhal de fetos caninos.

Neurogenesis in adult mammals occurs mainly in the subventricular and subgranular areas of the brain, but there are also reports of its occurrence in the spinal cord. By culturing tissue from neurogenic regions, it is possible to obtain neural stem cells (NSC) and neural progenitor cells (NPC) that are characterized by their potential to generate neurons and neuroglia. In a study with rats, it was possible to obtain these cells by primary culture of spinal cord, but there are no studies in dogs, which justifies the present work by representing a reliable source for studies on neurogenesis and neuroregenerative spinal cord therapies in this species. Because of this, this study aims to isolate, cultivate and characterize NSCs and NPCs from the spinal cord of canine fetuses in the final third of gestation. Cells were isolated from spinal cord fragments and were cultured in a serum-free culture medium supplemented with EGF, FGF-2 growth factors and a combination of both. These cells were observed daily by optical microscopy for analysis of their morphological characteristics. After 3 days in culture, it was possible to observe translucent cell clusters similar to neurospheres with approximately 50 m, and after 7 days, they grew to a size of approximately 200 m. By comparing the neurospheres treated with the different growth factors, we found that their shape was similar but the diameter and number of clusters in the group treated with FGF-2 were smaller. All growth factor groups expressed the characteristic genes of neurospheres, like SOX-2, an important marker for pluripotent stem cells, Nestin, a marker for NPCs, and GFAP, which is mainly expressed by immature glial cells and astrocytes. However, the FGF-2 group showed a higher expression of GFAP, whereas the EGF group had a higher Nestin expression, being possible to presume that in neurospheres originated from canine spinal cord FGF-2 stimulates gliogenesis. Besides gene expression, the cells were also marked phenotypically by immunofluorescence for Nestin, GFAP, and Beta-tubulin III proteins, characterizing them as neurospheres and finally concluding that it is possible to isolate and cultivate neural stem cells and neural progenitor cells from the spinal cord of canine fetuses.

utilizando modelagem neuronal""Correlação entre Transtorno do Espectro do Autismo (TEA) e Distúrbio Muscular de Duchenne (DMD):estudo de casos

O Transtorno do Espectro do Autismo (TEA) compreende um quadro complexo do neurodesenvolvimento acompanhado por prejuízos na interação social e na comunicação, com padrões restritos e estereotipados de comportamento, interesses ou atividades.A prevalência mundial é de cerca de 1-2%.A Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) é uma doença recessiva causada por uma mutação no gene da distrofina, responsável pela síntese da proteína que leva o mesmo nome e que fica localizado na região p21 do cromossomo X. Ao nascimento os pacientes portadores da DMD são aparentemente normais, com os primeiros sintomas aparecendo geralmente entre os 3 e 5 anos de idade, quando se observa fraqueza muscular e degeneração progressiva da musculatura esquelética. Há também relatos de que um terço dos pacientes apresenta algum déficit cognitivo. A prevalência é de 1em cada 3300 meninos, e por isso é considerada uma das doenças genéticas pediátricas de maior ocorrência.Nosso grupo tem modelado o TEA e a DMD in vitro, através da produção de células pluripotentes induzidas de pacientes diagnosticados com essas patologias, e a posterior diferenciação destas células em células do SNC. Assim como nos autistas, identificamos que os neurônios dos pacientes com DMD apresentavam conexões neurais alteradas. Além disso, existe na literatura descrição de que 3,1% dos pacientes com DMD também apresentam sinais clínicos de autismo. Neste trabalho buscamos investigar o perfil celular de pacientes comprometidos com as duas patologias, autismo e DMD. Para tanto, produzimos iPSC de meninos de uma mesma família, para modelar os fenótipos de células do SNC, comparando com um grupo neurotípico (controle). Foi possível observar que a reprogramação para produção das iPSC a partir da coleta de células-tronco de dente decíduo foi eficiente, vantajosa e pouco estressante aos pacientes, permitindo a diferenciação em NPC e neurônio. Não foi possível verificar diferenças morfológicas entre os portadores de TEA e DMD e os controles, entretanto, temos agora disponível materiais que nos permitirão realizar outras análises para verificar essas possíveis variações. Além disso, tivemos acesso a análises genéticas prévias realizadas pela família onde se observaram alterações em genes como SETD2 E AUTS2, porém não foi possível relacionar tais mutações genéticas ao quadro do TEA apresentado pelos trigêmeos, mas através do DNA coletado da família e essas análises genéticas prévias, poderemos realizar mais estudos acerca dessas mutações.

Autism Spectrum Disorder (ASD) comprises a complex neurodevelopmental disorder, with impairment in social interaction and communication, with restricted and stereotyped patterns of behavior, interests, or activities. The worldwide prevalence is about 1-2%. Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) is a recessive disease caused by a mutation in the dystrophin gene located in the Xp21, responsible for the synthesis of the protein that bears the same name. The prevalence of DMD is 1: 3300 boys, which is why it is considered one of the most common pediatric genetic diseases. At birth, patients with DMD are apparently healthy, with the first symptoms generally appearing between 3 and 5 years of age, when muscle weakness and progressive skeletal muscle degeneration are observed. There are also reports that one-third of patients have some cognitive impairment. Besides, there is a description in the literature that 3.1% of DMD patients also have clinical signs of autism. Our group has modeled TEA and DMD in vitro, through the production of induced pluripotent stem cells (iPSC) from patients diagnosed with these pathologies, and the subsequent differentiation of these cells into CNS cells. As with ASD, we found that the neurons of patients with DMD had altered neural connections. In this work, we seek to investigate the cell profile of patients compromised with both pathologies, ASD, and DMD, concomitantly. For this purpose, we produced iPSC from a family of triplet boys from stem cells from deciduous teeth, which were later efficiently differentiated into NPC and neuron. It was not possible to verify morphological differences in the cells of patients with ASD and DMD and the controls with the preliminary experiments presented in this thesis. However, the production of these cells allows other analyses to be carried out to verify these possible variations. Also, we had access to previous genetic analyzes carried out by the family, where changes in genes such as SETD2 and AUTS2, reported as related to ASD, were observed. However, using just these data, it was not possible to correlate these mutations with the ASD in the triplet. Still, through the collected DNA of the family and these previous genetic analyzes, we will be able to carry out more studies.

EFEITOS DA TERAPIA COM CÉLULAS ESTROMAIS MESENQUIMAIS MULTIPOTENTES EM CÃES COM ENCEFALOMIELITE PELO VÍRUS DA CINOMOSE

As células estromais mesenquimais multipotentes (MSCs) são células adultas que residem em diversos tecidos do corpo e possuem capacidade proliferativa, imunomoduladora, anti-inflamatória e neuroregenerativa representado pela secreção de citocinas e fatores neurotróficos. O tecido neural possui baixa capacidade regenerativa após lesões traumáticas, inflamatórias e degenerativas, sendo alvo de estudos com uso de MSCs devido ao seu potencial terapêutico. A cinomose é uma doença viral infectocontagiosa comum em cães que acomete o sistema nervoso central refletindo em sinais clínicos neurológicos causadas por lesões desmielinizantes, resultantes da replicação viral no interior dos oligodendrócitos e de células da microglia, pela regulação do complexo de histocompatibilidade de classe I e infiltração de células inflamatórias. Nesse sentido, com o intuito de reduzir os sinais clínicos neurológicos, o objetivo desse estudo foi avaliar a eficácia terapêutica das MSCs derivadas do tecido adiposo canino pela via intratecal (IT) em cães com encefalomielite viral por cinomose. Foram utilizados 10 cães, sem raça definida, apresentando sinais neurológicos de início agudo e progressivo com diagnóstico positivo pelo teste de Reação em Cadeia pela Polimerase quantitativo (qPCR). No momento 0 (M0), foi realizado exame neurológico, teste qPCR, hemograma e bioquímica sérica. No momento 1 (M1), os animais foram submetidos à anestesia para exame de ressonância magnética (RM), seguido da colheita do líquido cefalorraquiano (LCR), e então transplante de 10x106 MSCs pela via IT. Trinta dias após o transplante no momento 2 (M2), foram realizados o exame clínico, neurológico, hemograma, bioquímico, RM e analise do LCR. De acordo com os resultados obtidos nas condições experimentais descritas conclui-se que a via intratecal para o transplante das ASCs alogênicas em cães é viável e segura, pois demonstrou ser minimamente invasiva, rápida e permite transplantar um grande número de células no espaço subaracnóideo. As ASCs alogênicas por via intratecal demonstraram ser efetivas na melhora dos sinais clínicos.

Multipotent mesenchymal stromal cells (MSCs) are adult cells that reside in various tissues of the body and have proliferative, immunomodulatory, anti-inflammatory and neurooregenerative capacity represented by secretion of cytokines and neurotrophic factors. Neural tissue has low regenerative capacity after traumatic lesions, inflammatory and degenerative, being the target of studies with the use of MSCs due to its therapeutic potential. Distemper is a common viral disease, infectious and contagious of dogs that affects the central nervous system reflecting on clinical neurological signs caused by demyelinating lesions, resulting from viral replication within the oligodendrocytes and microglial cells, by regulation of the class I histocompatibility complex and infiltration of inflammatory cells. Thus, in order to reduce neurological clinical signs, the objective of this study was to evaluate the therapeutic efficacy of MSCs derived from canine adipose tissue by the intrathecal route (IT) in dogs with viral encephalomyelitis due to distemper. Ten dogs were used, mixed breed, presenting neurological signs of acute and progressive onset with positive diagnosis by quantitative Polymerase Chain Reaction (qPCR). At time 0 (M0), neurological examination, qPCR test, blood count and serum biochemistry were performed. At the moment 1 (M1), the animals were submitted to anesthesia for magnetic resonance imaging (MRI), followed by cerebrospinal fluid (CSF) harvest, and then transplantation of 10x106 MSCs via the IT. Thirty days after transplantation at time 2 (M2), clinical, neurological, hemogram, biochemical, MRI and CSF analyzes were performed. According to results in the experimental conditions described, it is concluded that the via intrathecal for the transplantation of allogeneic ASCSs in dogs is viable and safe as it has been shown to be minimally invasive, rapid and allows to transplant a large number of cells in the subarachnoid space. Intrathecal allogeneic ASCSs have been shown to be effective in improving clinical signs.

ISOLAMENTO E DIFERENCIAÇÃO DAS CÉLULAS-TRONCO DA POLPA DENTÁRIA CANINA EM CÉLULAS PROGENITORAS NEURAIS

O desenvolvimento de pesquisas que promovam o entendimento dos mecanismos da neurogênese é de fundamental importância para o tratamento de muitas doenças neurológicas degenerativas em humanos e animais. Contudo, a obtenção de célulastronco neurais para isolamento e cultivo in vitro, necessita coleta de tecidos vitais para o paciente. A restrição ao acesso destes tecidos, bem como limitações na prática experimental, tem incentivado pesquisadores a buscar alternativas utilizando o potencial de diferenciação apresentado por células-tronco encontradas no indivíduo adulto. Neste contexto, o objetivo do presente estudo foi verificar a capacidade de diferenciação das células-tronco da polpa dentária canina em células progenitoras neurais, quando estimuladas in vitro, assim como quantificar a obtenção e viabilidade das células indiferenciadas, ao longo de três passagens em cultura celular. Foram isoladas células pulpares de dois cães, com aproximadamente dez meses de idade, que apresentaram óbito em decorrência de traumatismo automotivo. As células foram expandidas durante três passagem em cultura celular, onde foram realizadas avaliações de viabilidade e obtenção celular. Posteriormente, foram expostas a cultivo em meio indutor a diferenciação neural. O perfil imunofenotípico pós-indução, foi avaliado utilizando testes de citometria de fluxo e imunocitoquímica fluorescente. Após sete dias de cultura indutora neural, foram observadas formações de agrupamentos celulares esféricos, condizentes com neuroesferas. Após 14 dias, foi possível verificar elevada expressão de marcadores neurais anti-nestina e anti-GFAP, sugerindo que as células-tronco indiferenciadas da polpa dentária canina são capazes de apresentar diferenciação neural, mediante estímulos adequados. A polpa dentária canina demonstrou elevada capacidade em fornecer células-tronco indiferenciadas altamente viáveis.

The development of research that promotes the understanding of the mechanisms of neurogenesis is important for the treatment of many degenerative neurological diseases in humans and animals. However, obtaining neural stem cells for isolation and in vitro culture requires the collection of tissues vital to the patient. The restriction of access of these tissues and limitations in experimental practice has encouraged researchers to seek alternatives using the differentiation potential presented in stem cells of the adult individual. The aim of the study was to verify the differentiation capacity of canine dental pulp stem cells in neural progenitor cells when stimulated in vitro, and quantify the attainment and viability of the undifferentiated cells, during three cell culture passages. Dental pulp cells were isolated from two dogs, with ten months age around, that died due to automobile trauma. Cells were expanded for three days in cell culture and cell number and cell viability evaluations were performed. Subsequently, neural differentiation was performed in induction medium culture. The post-induction immunophenotypic profile was evaluated using flow cytometry and fluorescent immunocytochemistry tests. Spherical cell groupings, consistent with neurospheres, were observed seven days after. It was possible to verify high expression of anti-nestin and anti-GFAP neural markers after 14 days, suggesting that the undifferentiated dental pulp canine stem cells are able to present neural differentiation, through appropriate stimuli. Dental pulp canine has been shown to be highly capable of delivering viable undifferentiated stem cells.

Indução da pluripotência celular e diferenciação in vitro no modelo suíno como modelo translacional

Em 2006, Takahashi e colaboradores demonstraram ser possível a obtenção de células-tronco pluripotentes por indução gênica (induced pluripotent stem cells ou iPSCs). Desde o surgimento desta tecnologia diversos modelos animais foram gerados, ampliando as possibilidades de seu uso na pesquisa, como por exemplo, na criação de modelos para doenças genéticas humanas como esclerose lateral amiotrófica, autismo, esquizofrenia, doença de Parkinson e Alzheimer, além do aprimoramento de características relevantes para produção animal. O modelo suíno é considerado vantajoso sobre os outros modelos animais principalmente pela criação já bem estudada e similaridades fisiológicas com os humanos. O intuito deste projeto foi reprogramar fibroblastos embrionários suínos através do sistema integrativo à iPSCs, para então diferenciá-las em células progenitoras neurais (neural progenitor cells, NPCs). Para isso, os fibroblastos foram transduzidos com vetores contendo sequencias humanas ou murinas dos genes OCT4, SOX2, c-Myc e KLF4 (hOSKM ou mOSKM) para formação das iPSCs. Estas foram caracterizadas quanto a morfologia, presença de fosfatase alcalina, a expressão dos genes exógenos e endógenos (OSKM, HS OCT4, OCT4, NANOG) através de imunofluorescência e RT-qPCR e formação de corpos embrióides. Então foram submetidas durante 14 dias ao meio de indução neural sob matriz extracelular comercial, gerando células potencialmente similares às NPCs. Estas foram caracterizadas morfologicamente, por imunofluorescência das proteínas NESTIN, BETA TUBULINA III e VIMENTINA, além da expressão de NESTIN e GFAP por RT-qPCR. Foram produzidas com sucesso 3 linhagens de iPSC em diferentes estágios de reprogramação e células positivas para todos os marcadores neurais testados. Os resultados apresentados deverão contribuir para a utilização do modelo suíno em futuros estudos voltados à medicina regenerativa e translacional.

In 2006, Takahashi and collaborators reported the induction into pluripotency of somatic cells (induced pluripotent stem cells, iPSCs). Since then, this technique has much been developed; many animal models have been created opening a new series of opportunities in research. They enable the creation of models for human genetic diseases, for example, amyotrophic lateral sclerosis, autism, schizophrenia, Parkinson´s disease, Alzheimer´s disease and the enhancement of relevant characteristics in agriculture. The swine model is considered to present many advantages over others, including the well-known production and maintenance and physiological similarities to humans. The aim of this project was to reprogram porcine embryonic fibroblasts (pEF) into iPSCs using the lentiviral integrative system, followed by its differentiation into neural progenitor cells (NPCs). The cells were reprogrammed using vector containing either the human sequences (hOSKM) or the mouse sequences (mOSKM) for the OCT4, SOX2, c-Myc and KLF4 genes to form the iPSCs. They were characterized regarding the presence of the Alkaline Phosphatase enzyme, expression of exogenous and endogenous genes (OSKM, HS OCT4, OCT4, NANOG) through immunofluorescence and RT-qPCR, and embryoid body formation. Then, the cells were cultured with neural induction media for 14 days in commercial extracellular matrix, generating cells potentially similar to NPCs. Those were characterized regarding their morphology, immunofluorescence for NESTIN, BETA TUBULIN III and VIMENTIN and gene expression of NESTIN and GFAP. iPSCs were successfully reprogramed, generating 3 cell lines at different stages of reprograming and cells positive for all the neural markers tested were produced. The results shown will contribute to the use of the porcine model in future regenerative and translational medicine research.

Análise fenótipo-patogênica da infecção pelo vírus Zika em células humanas neurais in vitro

RESUMO CUGOLA, F. R. Análise fenótipo-patogênica da infecção pelo vírus Zika em células humanas neurais in vitro. [A phenotypic and pathogenic analysis of Zika virus infection in human neural cells in vitro]. 2018. 120 f. Tese (Doutorado em Ciências) Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2018. O Zika vírus (ZIKV) é um flavivírus transmitido pelo mosquito Aedes aegypti e que se espalhou rapidamente pelas Américas, causando uma epidemia no Brasil em 2015 . Um número crescente nos casos de infecções veio acompanhado de um aumento no número de fetos e bebês nascidos com microcefalia, levando a um chamado de emergência mundial de saúde. Históricamente, o ZIKV não havia causado infecções de destaque em humanos e a reermegência dessa ameça viral associada à defeitos do nascimento foi logo relacionada à evolução e consequente distinção entre os genótipos virais, o original Zika africano e seu descendente Zika asiático, que chegou ao Brasil. A hipótese da cepa brasileira do ZIKV ser a causadora de microcefalia e de outros defeitos do nascimento ganhou mais respaldo após a identificação do vírus em amostras de tecido cerebral e líquido amniótico de fetos. Posteriormente, a associação direta entre microcefalia e a síndrome congênita com o ZIKV foi confirmada por meio da aplicação de modelos biológicos experimentais que se revelaram susceptíveis à infecção viral, como células do sistema nervoso central em sistemas 2D e 3D in vitro e camundongos prenhês. Esse trabalho teve como objetivo investigar a infecção da cepa brasileira do ZIKV (ZIKVBR) em diferentes células humanas neurais in vitro diferenciadas a partir de células-tronco pluripotentes induzidas, além de criar uma plataforma para teste de fármacos in vitro contra o vírus. Nossos resultados comprovaram a susceptibilidade e permissividade celular à infecção do ZIKVBR em células neuronais e, em especial, progenitoras neurais, causando morte celular por apoptose. Além disto, quando células progenitoras neurais foram cultivadas em suspensão, formando neuroesferas, o ZIKVBR foi capaz de causar uma redução na população de células, gerando uma anormalidade morfológica semelhante à microcefalia. Além do mais, quando células progenitoras neurais infectadas com ZIKVBR foram diferenciadas em neurônios maduros, a análise da sinaptogênese revelou que esses neurônios apresentavam uma menor densidade de puncta sináptica, indicando um comprometimento no funcionamento das sinapses que pode estar contribuindo para os problemas associados com a síndrome congênita do ZIKV. Por fim, o tratamento dessas células com a droga Sofosbuvir, um inibidor de RNA polimerase dependente de RNA aprovado para uso clínico, foi capaz de resgatar NPCs e neurônios apoptóticos. Em suma, nossos dados indicam que o ZIKVBR infecta preferencialmente células progenitoras neurais, replicando-se eficientemente e causando morte por apoptose nessas células e neurônios maduros diferenciados de células progenitoras neurais infectadas apresentam uma menor desidade de puncta sináptica. Finalmente, a reutilização de compostos farmacêuticos já aprovados para uso clínico pode acelerar o tratamento para indivíduos infectados pelo ZIKV onde a prevenção já não é mais opção, como no caso de mulheres grávidas. Palavras-chave: Zika. Microcefalia. Modelagem de doenças. Teste de fármacos.

ABSTRACT CUGOLA, F. R. A phenotypic and pathogenic analysis of Zika virus infection in human neural cells in vitro. [Análise fenótipo-patogênica da infecção pelo vírus Zika em células humanas neurais in vitro]. 2018. 120 f. Tese (Doutorado em Ciências) Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2018. Zika virus (ZIKV) is a mosquito-borne flavivirus transmitted by Aedes aegypti that has rapidly spread through the Americas, causing a widespread epidemic in Brazil in 2015. A increasing number of infection cases was followed by a rise in the number of fetuses and babies born with microcephaly, leading to a global health emergency call. Up to then, ZIKV had not caused meaningful infections in humans and the reemergency of this viral threat associated with birth defects was soon related to viral genotype mutations and its consequent distinction from the original african Zika strain to its descendent asian Zika strain, which reached Brazil. The hypotesis of the brazilian ZIKV strain being responsible for microcephaly and other birth defects gained support after the isolation and identification of the virus in samples of cerebral tissue and amniotic fluid of fetuses. Subsequently, the direct association between microcephaly and congenital syndrome with ZIKV was confirmed through the application of biologic experimental models which proved susceptible to viral infection, as for cells from the central nervous system cultured in 2D and 3D models as well as pregnant mice. The aim of this study was to investigate the brazilian ZIKV strain (ZIKVBR) infection in different human neural cells in vitro differentiated from induced pluripotent stem cells, as well as creating a platform for in vitro drug testing with antiviral capabilities. Our results showed cellular infection susceptibility and permissiveness to ZIKVBR in neurons and, specially, neural progenitor cells, displaying cell death by apoptosis. Futhermore, when neuronal progenitor cells cultured in suspension, forming neurospheres, were infected with ZIKVBR, it caused a reduction in cell population, displayed by evident morphological abnormalities resembling to microcephaly. Additionally, when neural progenitor cells infected with ZIKVBR were diferentiated further into mature neurons, synaptogenesis analysis revealed these neurons displayed fewer synaptic puncta density, indicating a compromise in synapse functioning that may be contributing to problems associated with ZIKV congenital syndrome. Moreover, cell treatment with Sofosbuvir, a RNA polymerase RNAdependent inhibitor approved for clinical use, was able to rescue apoptotic NPCs and neurons. In summary, our results reveal that ZIKVBR preferentially infects neural progenitor cells, efficiently replicating itself and causing death by apoptosis in these cells and mature neurons differentiated from infected neural progenitor cells display reduced synaptic puncta density. Lastly, the repurpose of FDA approved compounds may aid in accelerating treatment for infected individuals whose prevention is no longer an option, as it is for pregnant women. Keywords: Zika. Microcephaly. Disease modelling. Drug testing.

Potencial de transdiferenciação neural das células-tronco mesenquimais da medula óssea de equino / Potential of neural transdifferentiation of mesenchymal stem cells from equine bone marrow

Os primeiros estudos demonstrando o potencial de trandiferenciação neural das células-tronco mesenquimais (CTMs) provenientes da medula óssea (MO) foram conduzidos em camundogos e humanos no início da década de 2000. Após esse período, o número de pesquisas e publicações com o mesmo propósito tem aumentado, mas com raros ou escassos estudos na espécie equina. Nesse sentindo, o objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial in vitro da transdiferenciação neural das CTMs provenientes da MO de equinos utilizando-se dois protocolos: P1 (forksolin e ácido retinóico) e P2 (2-βmecarptoetanol). Após a confirmação das linhagens mesenquimais, pela positividade para o marcador CD90 (X=97,94%), negatividade para o marcador CD34 e resposta positiva a diferenciação osteogênica, as CTMs foram submetidas a transdiferenciação neural (P1 e P2) para avaliação morfológica e expressão dos marcadores neurais GFAP e β3 tubulina por citometria de fluxo. Os resultados revelaram mudanças morfológicas em graus variados entre os protocolos testados. No protocolo 1, vinte quatro horas após a incubação com o meio de diferenciação neural, grande proporção de células (>80%) apresentaram morfologia semelhante a células neurais, caracterizadas por retração do corpo celular e grande número de projeções protoplasmáticas (filopodia). Por outro lado, de forma comparativa, já nos primeiros 30 minutos após a exposição ao antioxidante β-mercaptoetanol (P2) as CTMs apresentaram rápida mudança morfológica caracterizada principalmente por retração do corpo celular e menor número de projeções protoplasmáticas. Também ficou evidenciado com o uso deste protocolo, menor aderência das células após tempo de exposição ao meio de diferenciação, quando comparado ao P1.(AU)

The first studies showing the potential of neural transdifferentiation of mesenchymal stem cells (MSCs) from bone marrow (BM) were conducted in camundogos and humans in the early 2000s. After this period, the number of research and publications with the same purpose increased, but with rare or scarce studies in horses. The aim of this study was to evaluate in vitro neuronal transdifferentiation potential of MSCs from equine BM using two protocols: P1 (forksolin and retinoic acid) and P2 (2-βmecarptoetanol). After confirming the mesenchymal lineages, by positivity for the marker CD90 (X=97.94%), negative for the marker CD34 and positive response for osteogenic differentiation, MSCs were subjected to neural transdifferentiation (P1 and P2) for morphological analysis and expression of neural markers GFAP and β3 tubulin by flow cytometry. The results revealed morphological changes in varying degrees between the tested protocols. In protocol 1, twenty four hours after incubation with the media of neural differentiation, a large proportion of cells (>80%) had similar morphology to neural cells, characterized by retraction of cellular body and a large number of cytoplasmic extension (filopodia). However, comparatively, within the first 30 minutes after exposure to the antioxidant β-mercaptoethanol (P2) MSCs showed rapid morphological changes characterized mainly by retraction of cellular body and less cytoplasmic extension.(AU)

AVALIAÇÃO DO TRANSPLANTE INTRATECAL DE CÉLULAS TRONCO MESENQUIMAIS ALOGÊNICAS EM EQUINOS SADIOS E PORTADORES DE SEQUELAS NEUROLÓGICAS

As células-tronco mesenquimais (CTM) apresentam propriedades antiinflamatórias, imunomoduladoras, neuroprotetoras e neurorregenerativas. Pela capacidade regenerativa limitada do tecido neural, o potencial terapêutico das células-tronco tem sido estudado em várias enfermidades do sistema nervoso central (SNC). Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade, segurança e a resposta a transplantes intratecais sucessivos, de CTM provenientes de diversas fontes em equinos. Para isso, foram avaliadas a expressão de marcadores neurais e fatores de crescimento, o co-cultivo com líquido cefalorraquidiano (LCR) de CTM provenientes da medula óssea, tecido adiposo e cordão umbilical. Posteriormente, as CTM foram utilizadas para o transplante por via intratecal (IT) pela cisterna lombo-sacra (LS), atlanto-occipital (AO) e entre as vértebras C1-C2 em animais sadios (GS), totalizando 3 aplicações com intervalo de 30 dias. Adicionalmente as CTM foram rastreadas por cintigrafia após os transplantes pelas via AO e LS. Finalmente, as CTM foram utilizadas para o transplante IT entre as vértebras C1-C2 em animais com incoordenação motora decorrente de Mieloencefalite Equina por Protozoário (MEP) grupo doente (GD), sob o mesmo protocolo. Todos os animais (GS e GD) foram avaliados por exame clínico e neurológico, análise hematológica e do LCR antes e após os transplantes. Os resultados demonstraram que as CTM provenientes de diversas fontes apresentaram efeitos positivos na presença de LCR, é uma terapia segura e viável utilizando diferentes vias intratecais, com altas doses e sucessivos transplantes. Adicionalmente, o transplante IT através do espaço entre C1-C2 demonstrou ser mais viável para ser realizado a campo e em animais que apresentam sinais neurológicos. Finalmente, a terapia com CTM demonstrou efeitos benéficos para sequelas crônicas em medula espinhal decorrentes da MEP.

Mesenchymal stem cells (MSC) have anti-inflammatory, immunomodulatory, neuroprotective and neuro-regenerative properties. Due to the limited regenerative capacity of neural tissue, the therapeutic potential of stem cells has been studied in several pathological conditions of the central nervous system (CNS). Therefore, the objective of this study was to evaluate the viability, safety and the response to successive intrathecal injections of MSC from different sources in horses. For that, the expression of grown factors, neural markers and co-culture of MSC with cerebrospinal fluid (CSF) from bone marrow, adipose tissue and umbilical cord were evaluated. Later, MSC were used for intrathecal (IT) transplantation through the lumbosacral cistern (LS), atlanto-occipital (AO) and between the C1-C2 vertebrae into healthy horses (HG), totalizing 3 injections between 30 days apart. Additionally, MSC tracking were performed after AO and LS transplantation. After this step, MSC were used for IT transplantation through the space between the C1-C2 vertebrae in horses with Equine Protozoal Myeloencephalitis (EPM) sequelae - sick group (SG) under the same protocol. All animals (HG and SH) were evaluated by serial clinical and neurological exams, hematological and CSF analysis before and after transplantation. The results demonstrated that MSC from several sources is a possibility of therapy for the CNS diseases, because their behavior in the presence of CSF have shown positive effects, it is a safe and viable therapy using different intrathecal routes, and safe even with high doses and successive transplants of MSC. In addition, IT transplantation between C1-C2 has been shown to be more feasible to be performed in the field and in animals with neurological signs. Finally, MSC therapy demonstrated beneficial effects for chronic sequelae in the spinal cord from EPM. ¨¨

Characterization of human adipose-derived stem cells / Caracterização de células-tronco do tecido adiposo humano

PURPOSE: There is a growing scientific interest in the plasticity and therapeutic potential of adipose-derived stem cells (ASCs), which are multipotent and abundant in adipose tissue and can differentiate in vitro into multiple lineages, including adipocytes, chondrocytes, osteoblasts, neural cells, endothelial cells and cardiomyocytes. The aim of this study was to isolate, cultivate and identify ASCs. METHODS: Human adipose precursor cells were obtained from subcutaneous abdominal tissue. Recently dispersed cells were separated by density centrifugation gradient, cultured and then analyzed. RESULTS: Human ASCs were able to replicate in our culture conditions. The cells maintained their phenotypes throughout the studied period on different passages confirming they suitability for in vitro cultivation. We also induced their adipogenic, osteogenic and chondrogenic differentiation, verifying their mesenchymal stem cells potentiality in vitro. Flow cytometry results showed that these cells expressed CD73, CD90 and CD105, (mesenchymal stem-cells markers), contrasting with the lack of expression of CD16, CD34 and CD45 (hematopoietic cells markers). CONCLUSION: It was possible to isolate human adipose-derived stem cells by in vitro cultivation without adipogenic induction, maintaining their functional integrity and high proliferation levels. The cells demonstrated adipogenic, osteogenic and chondrogenic differentiation potential in vitro.(AU)

OBJETIVO: Há um interesse científico crescente na plasticidade e potencial terapêutico das células-tronco do tecido adiposo humano, células multipotentes e abundantes no tecido adiposo que podem se diferenciar in vitro em múltiplas linhagens celulares, incluindo adipócitos, condrócitos, osteoblastos, células neurais, endoteliais e cardiomiócitos. O objetivo deste estudo foi isolar, cultivar e identificar células-tronco do tecido adiposo humano. MÉTODOS: Células precursoras humanas do tecido adiposo foram obtidas de tecido abdominal subcutâneo. As células recém-dispersas foram separadas por gradiente de centrifugação por densidade, cultivadas e então analisadas. RESULTADOS: As células-tronco do tecido adiposo humano foram capazes de se replicar nas nossas condições de cultivo e mantiveram seu fenótipo em diferentes passagens durante o estudo, confirmando sua adequabilidade para cultivo in vitro. A diferenciação adipogênica, osteogênica e condrogênica também foi induzida, confirmando seu potencial de células-tronco mesenquimais in vitro. Os resultados de citometria de fluxo evidenciaram a expressão dos marcadores de células-tronco mesenquimais CD73, CD90 e CD105, contrastando com a falta de expressão dos marcadores de células hematopoiéticas CD16, CD34 e CD45. CONCLUSÃO: Foi possível isolar células-tronco do tecido adiposo humano por cultivo in vitro sem indução adipogênica, mantendo sua integridade funcional e altos níveis de proliferação. As células demonstraram potencial de diferenciação adipogênico, osteogênico e condrogênico in vitro.(AU)