RESUMO
Stem cell therapy has been considered a promise for damaged myocardial tissue. We have previously shown that S-nitroso-N-acetyl-D,L-penicillamine (SNAP) increases the expression of several muscular markers and VEGF in mesenchymal stem cells, indicating that transplantation of SNAP-treated cells could provide better functional outcomes. Here, we transplanted SNAP-treated adipose tissue-derived stem cells (ADSCs) in rat infarcted myocardium. After 30days, we observed a significant improvement of the ejection fraction in rats that received SNAP-treated ADSCs, compared with those that received untreated cells (p=0.008). Immunohistochemical reactions showed an increased expression of troponin T-C and von Willebrand factor, and organized vascular units in the infarcted area of tissue transplanted with treated ADSCs. SNAP exposure induced intracellular S-nitrosation, a decreased GSH/GSSG ratio, but did not increase cGMP levels. Collectively, these results indicate that SNAP alters the redox environment of ADSCs, possibly associated with a pre-differentiation state, which may improve cardiac function after transplantation.
Assuntos
Tecido Adiposo/citologia , Coração/fisiopatologia , Infarto do Miocárdio/terapia , Neovascularização Fisiológica/efeitos dos fármacos , S-Nitroso-N-Acetilpenicilamina/farmacologia , Transplante de Células-Tronco , Células-Tronco/citologia , Animais , Glutationa/metabolismo , Proteínas de Fluorescência Verde/metabolismo , Coração/efeitos dos fármacos , Testes de Função Cardíaca/efeitos dos fármacos , Espaço Intracelular/efeitos dos fármacos , Espaço Intracelular/metabolismo , Masculino , Infarto do Miocárdio/fisiopatologia , Nitrosação/efeitos dos fármacos , Ratos , Ratos Wistar , Células-Tronco/efeitos dos fármacos , Células-Tronco/metabolismo , Volume Sistólico/efeitos dos fármacos , Troponina/metabolismo , Fator de von Willebrand/metabolismoRESUMO
Mesenchymal stem cells (MSCs) have received special attention for cardiomyoplasty because several studies have shown that they differentiate into cardiomyocytes both in vitro and in vivo. Nitric oxide (NO) is a free radical signaling molecule that regulates several differentiation processes including cardiomyogenesis. Here, we report an investigation of the effects of two NO agents (SNAP and DEA/NO), able to activate both cGMP-dependent and -independent pathways, on the cardiomyogenic potential of bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs) and adipose tissue-derived stem cells (ADSCs). The cells were isolated, cultured and treated with NO agents. Cardiac- and muscle-specific gene expression was analyzed by indirect immunofluorescence, flow cytometry, RT-PCR and real-time PCR. We found that untreated (control) ADSCs and BM-MSCs expressed some muscle markers and NO-derived intermediates induce an increased expression of some cardiac function genes in BM-MSCs and ADSCs. Moreover, NO agents considerably increased the pro-angiogenic potential mostly of BM-MSCs as determined by VEGF mRNA levels.
Assuntos
Células-Tronco Adultas/efeitos dos fármacos , Diferenciação Celular/efeitos dos fármacos , Hidrazinas/farmacologia , Células-Tronco Mesenquimais/efeitos dos fármacos , Miócitos Cardíacos/citologia , Doadores de Óxido Nítrico/farmacologia , Penicilamina/análogos & derivados , Adulto , Células-Tronco Adultas/citologia , Células-Tronco Adultas/metabolismo , Idoso , Antígenos CD/genética , Cardiomioplastia , Diferenciação Celular/genética , Células Cultivadas , Conexina 43/genética , Expressão Gênica , Marcadores Genéticos , Coração/fisiologia , Humanos , Células-Tronco Mesenquimais/citologia , Células-Tronco Mesenquimais/metabolismo , Pessoa de Meia-Idade , Células-Tronco Multipotentes/citologia , Células-Tronco Multipotentes/efeitos dos fármacos , Células-Tronco Multipotentes/metabolismo , Proteínas Musculares/genética , Óxido Nítrico/metabolismo , Penicilamina/farmacologia , Fator A de Crescimento do Endotélio Vascular/genéticaRESUMO
Stem cells can either differentiate into more specialized cells or undergo self-renewal. Several lines of evidence from different organisms suggest that these processes depend on the post-transcriptional regulation of gene expression. The presence of the PUF [Pumilio/FBF (fem-3 binding factor)] domain defines a conserved family of RNA binding proteins involved in repressing gene expression. It has been suggested that a conserved function of PUF proteins is to repress differentiation and sustain the mitotic proliferation of stem cells. In humans, Pumilio-2 (PUM2) is expressed in embryonic stem cells and adult germ cells. Here we show that PUM2 is expressed in a subpopulation of adipose-derived stem cell (ASC) cultures, with a granular pattern of staining in the cytoplasm. Protein levels of PUM2 showed no changes during the differentiation of ASCs into adipocytes. Moreover, RNAi knockdown of pum2 did not alter the rate of adipogenic differentiation compared with wild-type control cells. A ribonomic approach was used to identify PUM2-associated mRNAs. Microarray analysis showed that PUM2-bound mRNAs are part of gene networks involved in cell proliferation and gene expression control. We studied pum2 expression in cell cultures with low or very high levels of proliferation and found that changes in pum2 production were dependent on the proliferation status of the cell. Transient knockdown of pum2 expression by RNAi impaired proliferation of ASCs in vitro. Our results suggest that PUM2 does not repress differentiation of ASCs but rather is involved in the positive control of ASCs division and proliferation.
Assuntos
Adipócitos/metabolismo , Regulação da Expressão Gênica , Células-Tronco Mesenquimais/metabolismo , Mitose/genética , RNA Mensageiro/genética , Proteínas de Ligação a RNA/genética , Adipócitos/citologia , Diferenciação Celular , Proliferação de Células , Células Cultivadas , Técnicas de Silenciamento de Genes , Inativação Gênica , Humanos , Células-Tronco Mesenquimais/citologia , Análise de Sequência com Séries de Oligonucleotídeos , RNA Interferente Pequeno/genéticaRESUMO
OBJETIVO:Comparar o resultado funcional e anátomo-patológico entre o transplante de células mioblásticas e cardíacas no infarto do miocárdio. MÉTODO: Realizado infarto da parede ântero-lateral do ventrículo esquerdo em 26 ratos Wistar, com ligadura da artéria coronária esquerda. Após cinco dias, os animais foram submetidos a ecocardiografia transtorácica para cálculo dos volumes sistólico (VSFVE) e diastólico (VDFVE) finais e da fraçäo de ejeçäo do ventrículo esquerdo (FEVE). Os animais foram divididos em três grupos: 1) controle (n=10), 2) células cardíacas adultas (n=8) e 3) células musculares esqueléticas adultas (n=8). Sete dias após o infarto do miocárdio, os animais foram reoperados por esternotomia mediana, sendo identificada a regiäo de fibrose no ventrículo esquerdo e nela, injetado 0.15ml de meio de cultura no grupo I, 8.5x106/0.15ml de células cardíacas heterólogas no grupo II e 8.5x106/0.15ml de células musculares esqueléticas heterólogas no grupo III. Todos os animais receberam ciclosporina (15mg/kg/dia). Após dois meses do transplante, realizou-se nova ecocardiografia avaliando os mesmos parâmetros. RESULTADOS: Após dois meses do transplante celular, o grupo I apresentou um decréscimo da FEVE (48.18 porcento vs. 33.25 porcento p=0.0003), sendo que houve um acréscimo dos VSFVE e VDFVE (0.308ml vs. 0.536ml p=0.026 e 0.597ml vs. 0.776ml p=0.054, respectivamente). No grupo II houve uma estabilizaçäo da FEVE (42.48 porcento vs. 41.31 porcento p=0.4968, respectivamente) e um discreto aumento do VDFVE (0.602ml vs. 0.771ml p=0.0711). O VSFVE variou de 0.358ml a 0.450ml p=0.0400. O grupo III apresentou um acréscimo da FEVE, VDFVE e VSFVE (40 porcento vs. 47.35 porcento p=0.0142, 0.643ml vs. 0.931ml p=0.0026 e 0.388ml vs. 0.491ml p=0.0557 (sem significância), respectivamente. O GIII apresentou um maior valor, considerado estatisticamente significativo, da fraçäo de ejeçäo do ventrículo esquerdo, em comparaçäo ao GI e ao GII (47.35 porcento + 6.89 porcento vs. 41.31 porcento + 8.46 porcento vs. 33.25 porcento + 12.41 porcento p=0.0200, respectivamente). Identificou-se uma diferença estatisticamente significativa da fraçäo de ejeçäo do ventrículo esquerdo entre o GIII e o GI, após dois meses do transplante (47.35 porcento + 6.891 porcento vs. 33.25 porcento + 12.41 porcento p=0.0213, respectivamente)...