Ex vivo expansion of haematopoietic stem/progenitor cells from human umbilical cord blood on acellular scaffolds prepared from MS-5 stromal cell line

Lineage-specific expansion of haematopoietic stem/progenitor cells (HSPCs) from human umbilical cord blood (UCB) is desirable because of their several applications in translational medicine, e.g. treatment of cancer, bonemarrowfailure and immunodeficiencies. The currentmethods forHSPC expansion use either cellular feeder layers and/or soluble growth factors and selected matrix components coated on different surfaces. The use of cell-free extracellular matrices from bone marrow cells for this purpose has not previously been reported. We have prepared insoluble, cell- free matrices from a murine bone marrow stromal cell line (MS-5) grown under four different conditions, i.e. in presence or absence of osteogenic medium, each incubated under 5% and 20% O2 tensions. These acellularmatrices were used as biological scaffolds for the lineage-specific expansion of magnetically sorted CD34+ cells and the results were evaluated by flow cytometry and colony-forming assays. We could get up to 80-fold expansion of some HSPCs on one of the matrices and our results indicated that oxygen tension played a significant role in determining the expansion capacity of the matrices. A comparative proteomic analysis of the matrices indicated differential expression of proteins, such as aldehyde dehydrogenase and gelsolin, which have previously been identified as playing a role in HSPC maintenance and expansion. Our approach may be of value in identifying factors relevant to tissue engineering-based ex vivo HSPC expansion, and itmay also provide insights into the constitution of the niche in which these cells reside in the bone marrow.

A distinct DNA methylation signature defines pediatric pre-B cell acute lymphoblastic leukemia

Pre-B cell acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most prevalent childhood malignancy and remains one of the highest causes of childhood mortality. Despite this, the mechanisms leading to disease remain poorly understood. We asked if recurrent aberrant DNA methylation plays a role in childhood ALL and have defined a genome-scale DNA methylation profile associated with the ETV6-RUNX1 subtype of pediatric ALL. Archival bone marrow smears from 19 children collected at diagnosis and remission were used to derive a disease specific DNA methylation profile. The gene signature was confirmed in an independent cohort of 86 patients. A further 163 patients were analyzed for DNA methylation of a three gene signature. We found that the DNA methylation signature at diagnosis was unique from remission. Fifteen loci were sufficient to discriminate leukemia from disease-free samples and purified CD34+ cells. DNA methylation of these loci was recurrent irrespective of cytogenetic subtype of pre-B cell ALL. We show that recurrent aberrant genomic methylation is a common feature of pre-B ALL, suggesting a shared pathway for disease development. By revealing new DNA methylation markers associated with disease, this study has identified putative targets for development of novel epigenetic-based therapies.

Endothelial progenitor cells control the angiogenic switch in mouse lung metastasis

Angiogenesis-mediated progression of micrometastasis to lethal macrometastasis is the major cause of death in cancer patients. Here, using mouse models of pulmonary metastasis, we identify bone marrow (BM)–derived endothelial progenitor cells (EPCs) as critical regulators of this angiogenic switch. We show that tumors induce expression of the transcription factor Id1 in the EPCs and that suppression of Id1 after metastatic colonization blocked EPC mobilization, caused angiogenesis inhibition, impaired pulmonary macrometastases, and increased survival of tumor-bearing animals. These findings establish the role of EPCs in metastatic progression in preclinical models and suggest that selective targeting of EPCs may merit investigation as a therapy for cancer patients with lung metastases.

Influência da punção lombar traumática e da quimioterapia intratecal na sobrevida de pacientes pediátricos com leucemia linfocítica aguda

Introdução e Objetivos: O sistema nervoso central (SNC) é o um sítio freqüente de recaída na criança com leucemia linfocítica aguda (LLA). Existe evidência de que a punção lombar traumática (PLT) pode representar um risco adicional de recaída no SNC quando ocorre inoculação de blastos no liqüido céfalorraquidiano (LCR). Este estudo tem por objetivo determinar se a ocorrência da PLT ao diagnóstico afeta o prognóstico de pacientes com essa patologia. Material e Métodos: Setenta e sete pacientes com diagnóstico de LLA, tratados entre 1992 a 2002, foram incluídos na análise. Quimioterapia intratecal (QIT) foi instilada imediatamente após a PL inicial (precoce), ou na segunda PL (tardia), realizada no período de 24 a 48 horas após a realização da PL inicial. Foi feita análise da influência da PLT e do momento (precoce x tardia) de administração da QIT em relação a recaída no SNC. Resultados: Entre os 19 pacientes que apresentaram PLT ao diagnóstico e receberam QIT tardia, seis tiveram recaída isolada no SNC e dois recaída combinada em SNC e medula óssea (MO). Entre os nove pacientes que tiveram PLT e receberam QIT precoce, somente um apresentou recaída combinada em SNC e MO (P=0,20); não houve, portanto, influência estatisticamente significativa da PLT na sobrevida livre de eventos (SLE) (55% para QIT precoce x 49% para QIT tardia) (P=0,37). Entretanto, em análise estratificada, de acordo com grupos de risco, observamos que para pacientes de baixo ou médio risco o OR foi de 0,8 quando recebiam QIT tardia (P=0,99) e 0,17 quando recebiam QIT precoce (P=0,47). Por outro lado, entre pacientes de alto risco o OR para recaída foi de 21,0 para aqueles que recebiam QIT tardia (P=0,09) e 1,5 para o grupo que recebia Q IT precoce (P=0,99). Conclusão: Os resultados do presente estudo são sugestivos de que a ocorrência da PLT tem uma influência adversa no prognóstico de pacientes com LLA de alto risco de recaída. Como estes resultados são decorrentes de um estudo retrospectivo, recomenda-se que sejam confirmados em estudos prospectivos randomizados.

Estudo clínico e bioquímico de 28 pacientes com mucopolissacaridose tipo VI

Realizamos um estudo observacional de pacientes com mucopolissacaridose tipo VI, com o objetivo de determinar o perfil epidemiológico, clínico e bioquímico de um grupo de pacientes sul-americanos a fim de contribuir em estudos futuros de correlação genótipo-fenótipo e de avaliação de protocolos clínicos. Os critérios de inclusão foram: ter 4 anos ou mais e confirmação bioquímica da doença (níveis reduzidos da atividade da ARSB, aumento de GAGs urinários e atividade normal de outra sulfatase). Os critérios de exclusão foram: terapia com reposição enzimática atual ou prévia ou ter realizado transplante de medula óssea. Foram avaliados 28 pacientes por anamnese, exame físico, acocardiograma, eletrocardiograma, avaliação oftalmológica, medidas de glicosaminoglicanos urinários e da atividade da N-acetilgalactosamina-4-sulfatase em leucócitos. A amostra estudada tinha 92,9% de brasileiros, sendo 53,8% da região sudeste. No momento da avaliação, a média de idade foi de 97,1 meses e a média de idade ao diagnóstico foram de 48,4 meses. Em 88% da amostra os sintomas iniciaram com menos de 36 meses e em 27% das famílias houve relato de consangüinidade entre os pais. A média de peso e estatura ao nascimento foi de 3481 gramas e 51,3 centímetros, respectivamente. Da amostra, 57,1% nasceram de parto vaginal. Todos apresentavam alguma alteração ecocardiográfica, bem como opacificação corneana. As manifestações clínicas mais freqüentes foram: baixa estatura, opacificação corneana, facies grosseira, contraturas articulares e mãos em garra. A média da atividade enzimática em leucócitos foi de 5,4 nmoles/h x mg proteína e a excreção urinária de glicosaminoglicanos foi, em média, 7,9 vezes superior ao normal. O número de manifestações clínicas citadas não apresentou correlação significativa com a idade, com a excreção urinária de GAGs ou com a atividade enzimática em leucócitos. Também não houve correlação significativa entre a excreção urinária de GAGS e a atividade enzimática. Concluímos que a MPS VI é uma patologia com alta morbidade e que, comparados com a literatura, os pacientes da nossa amostra têm um diagnóstico tardio e maior freqüência de alterações cardiológicas.

Sistema purinérgico em plaquetas de ratos adultos e interações com o sistema renina-angiotensina

As plaquetas sangüíneas são fragmentos citoplasmáticos, oriundos da ruptura dos megacariócitos, cuja principal função está relacionada à manutenção da integridade vascular. Os nucleotídeos extracelulares, ATP e ADP, bem como a adenosina, têm sido implicados em um grande número de funções fisiológicas: o ADP é o principal fator recrutador de plaquetas, enquanto que o ATP é um inibidor competitivo da agregação induzida por ADP. A adenosina é uma molécula capaz de induzir vasodilatação e inibir a agregação plaquetária. Desta maneira, a manutenção da sinalização purinérgica normal tem se mostrado importante para o tratamento de doenças cardiovasculares. Os nucleosídeos di e trifosfatos circulantes podem ser hidrolisados por membros de várias famílias de ectonucleotidases de membrana e solúveis, incluindo as ecto-nucleosídeo trifosfato difosfoidrolases (E-NTPDases) e ecto-nucleotídeo pirofosfatase/fosfodiesterases (E-NPPs), que em conjunto com a ecto-5’-nucleotidase, levam à formação de adenosina. Na superfície das plaquetas, ambas enzimas, E-NTPDase e ecto-5’-nucleotidase, estão descritas. O sistema renina-angiotensina é o principal regulador da função renal e cardiovascular, desenvolvendo um papel fundamental na homeostasia da pressão arterial e do balanço eletrolítico. A angiotensina II (ANGII) induz fisiologicamente a ativação das plaquetas, possivelmente devido às suas propriedades vasoconstritoras. Os objetivos deste trabalho foram, portanto: 1) caracterizar cineticamente a enzima E-NPP em plaquetas de ratos, utilizando o substrato marcador p-Nph-5’TMP e 2) esclarecer, mesmo que em parte, os possíveis efeitos da ANGII sobre a hidrólise extracelular de nucleotídeos por plaquetas de ratos. No primeiro capítulo deste trabalho, descrevemos uma atividade enzimática em plaquetas de ratos que compartilha as principais características bioquímicas já descritas para as E-NPPs: pH ótimo alcalino; valores de KM e Vmax calculados de aproximadamente 106.22 ± 17.83 μM e 3.44 ± 0.18 nmol p-nitrophenol/min/mg, respectivamente; e dependência de cátions divalentes. Além disso, o AMP inibiu somente a hidrólise do p-Nph-5’TMP. Por outro lado, a azida de sódio, em altas concentrações, a angiotensina II e o cloreto de gadolínio alteraram apenas as hidrólises de ATP ou ADP ou de ambos. No segundo capítulo, mostramos que a ANGII foi capaz de aumentar as hidrólises de ATP, ADP e AMP em plaquetas em todas as doses testadas (5, 50, 500 e 5000 picomóis). Entretanto, nenhuma alteração foi observada com relação à hidrólise do p-Nph-5'TMP. Em adição, observamos um aumento na hidrólise de AMP e uma diminuição na hidrólise de p-Nph-5'TMP em plaquetas de ratos espontaneamente hipertensos (SHR) quando comparados a ratos Wistar normotensos. De maneira geral, esta dissertação traz a caracterização bioquímica da enzima E-NPP na superfície de plaquetas intactas de ratos como sendo parte de um complexo sistema para a hidrólise de nucleotídeos nestes fragmentos citoplasmáticos, podendo, assim, contribuir para o desenvolvimento de terapias antiplaquetárias e para o tratamento de doenças vasculares. Adicionalmente, apresentamos alguns resultados demonstrando interações entre os sistemas angiotensinérgico e adenosinérgico de plaquetas de ratos, o que poderá contribuir para o entendimento e o tratamento de doenças cardiovasculares como hipertensão e arteriosclerose.

Avaliação da saúde bucal e anomalias dentárias em pacientes tratados com leucemia na infância e adolescência

Objetivo: o objetivo deste estudo foi avaliar as condições de saúde bucal e a ocorrência de anomalias dentárias em crianças tratadas para leucemia linfoblástica aguda (LLA) no Serviço de Oncologia Pediátrica (SOP) do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), comparadas com um grupo crianças saudáveis. Amostra: foram selecionadas 56 crianças com diagnóstico de LLA e analisadas as presenças de anomalias dentárias e os índices CPO-D (cariado, perdido, obturado-dente), IPV (índice de placa visível), ISG (índice de sangramento gengival) e fluxo salivar. As crianças tratadas apresentaram uma média de idade, na época do diagnóstico da LLA, de 5,3 ± 2,6, e 11,8 ± 4,2 na avaliação, sendo 32 masculinos e 24 femininos. Os pacientes tratados para LLA foram divididos em três grupos: crianças tratadas somente com quimioterapia, com quimio e radioterapia, e com quimio, radio e transplante de medula óssea. Resultados: os resultados revelaram 80,4% de anomalias dentárias nas crianças tratadas, ou seja, 45 destas apresentaram pelo menos uma alteração, e o grupo de pacientes tratados com quimio, radio e submetidos ao transplante de medula óssea foi o que revelou a maior média de anormalidades dentárias por indivíduo (15,37 ± 15,03), não ocorrendo diferença estatística entre os gêneros. As crianças tratadas para LLA obtiveram CPO-D de 1,9 ± 4,0, ISG de 26,5%, IPV de 72,0%, e índice de fluxo salivar médio de 0,19 mL/min criança. Já o grupo de crianças sadias apresentou CPO-D de 1,52 ± 3,5, ISG de 11,1%, IPV de 53,8% e índice de fluxo salivar médio de 0,27 mL/min. Conclusão: o tratamento para a cura da LLA provoca um aumento significativo no número de anomalias dentárias, sendo mais freqüente nos pacientes menores de cinco anos de idade, principalmente nos pacientes submetidos a quimio e radioterapia associadas ao transplante de medula óssea, o que requer, por parte do cirurgião-dentista, intervenções clínicas diferenciadas e cuidadosas nestes pacientes, tendo-se em vista também os índices aumentados de ISG e IPV. As alterações sofridas pelas glândulas salivares durante o tratamento não são permanentes sob o aspecto do fluxo salivar, que retorna à normalidade. A orientação e o acompanhamento adequados destes pacientes por parte da equipe de saúde bucal podem mantê-los com o índice de CPO-D dentro dos padrões preconizados pela Organização Mundial de Saúde.

Análise da estabilidade genética de células-tronco mesenquimais humanas

Human multipotent mesenchymal stromal cells (MSCs), also known as mesenchymal stem cells, have become an important and attractive therapeutic tool since they are easily isolated and cultured, have in vitro expansion potential, substantial plasticity and secrete bioactive molecules that exert trophic effects. The human umbilical cord as a cell source for cell therapy will help to avoid several ethical, political, religious and technical issues. One of the main issues with SC lines from different sources, mainly those of embryonic origin, is the possibility of chromosomal alterations and genomic instability during in vitro expansion. Cells isolated from one umbilical cord exhibited a rare balanced paracentric inversion, likely a cytogenetic constitutional alteration, karyotype: 46,XY,inv(3)(p13p25~26). Important genes related to cancer predisposition and others involved in DNA repair are located in 3p25~26. Titanium is an excellent biomaterial for bone-implant integration; however, the use can result in the generation of particulate debris that can accumulate in the tissues adjacent to the prosthesis, in the local bone marrow, in the lymph nodes, liver and spleen. Subsequently may elicit important biological responses that aren´t well studied. In this work, we have studied the genetic stability of MSC isolated from the umbilical cord vein during in vitro expansion, after the cryopreservation, and under different concentrations and time of exposition to titanium microparticles. Cells were isolated, in vitro expanded, demonstrated capacity for osteogenic, adipogenic and chondrogenic differentiation and were evaluated using flow cytometry, so they met the minimum requirements for characterization as MSCs. The cells were expanded under different concentrations and time of exposition to titanium microparticles. The genetic stability of MSCs was assessed by cytogenetic analysis, fluorescence in situ hybridization (FISH) and analysis of micronucleus and other nuclear alterations (CBMN). The cells were able to internalize the titanium microparticles, but MSCs preserve their morphology, differentiation capacity and surface marker expression profiles. Furthermore, there was an increase in the genomic instability after long time of in vitro expansion, and this instability was greater when cells were exposed to high doses of titanium microparticles that induced oxidative stress. It is necessary always assess the risks/ benefits of using titanium in tissue therapy involving MSCs, considering the biosafety of the use of bone regeneration using titanium and MSCs. Even without using titanium, it is important that the therapeutic use of such cells is based on analyzes that ensure quality, security and cellular stability, with the standardization of quality control programs appropriate. In conclusion, it is suggested that cytogenetic analysis, FISH analysis and the micronucleus and other nuclear alterations are carried out in CTMH before implanting in a patient

An investigation of Leishmania spp. in Didelphis spp. from urban and peri-urban areas in Bauru (São Paulo, Brazil)

Blood and bone marrow samples were taken from 112 Didelphis spp., collected between March 2005 and February 2006, from urban and peri-urban areas of Bauru, São Paulo State, Brazil, to evaluate the hypothesis that these animals might constitute a reservoir of Leishmania spp. Anti-Leishman ia ssp. antibodies were screened in the serum samples using an enzyme-linked immuno-sorbent assay (ELISA) and the polymerase chain reaction (PCR). PCR was performed on fragments of DNA samples from Leishmania spp. using primers 13A and 13B, and showed a positive outcome in 91.6% of the 112 samples tested. of the 107 samples analyzed by ELISA, 71 % were positive. Evidence of epidemiological risk factors such as a circulating parasite and freely moving vectors suggests that Didelphis spp. may participate in the transmission cycle of Leishmania spp. in Bauru. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Quantificação de células CD34+ do sangue do cordão umbilical de cães

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influência do tipo de parto na hematologia do cordão umbilical de cães

O sangue do cordão umbilical humano tem sido crescentemente utilizado como fonte de células-tronco. Os modelos experimentais de células-tronco da medula óssea, em cães, têm propiciado informações importantes para transplantes medulares em humanos. Vários trabalhos citam a influência do tipo de parto nas características do sangue do cordão umbilical (SCU) humano. Entretanto, não existem relatos sobre a colheita do sangue do cordão umbilical de cães. O objetivo deste ensaio é avaliar a influência do tipo de parto na hematologia do cordão umbilical de cães. No presente protocolo experimental, foram estudados 54 fetos de cães, ao final da vida intra-uterina, provenientes de parto normal (n=24) e cesariana (n=30). A colheita de sangue do cordão umbilical foi realizada com seringa de cinco mL contendo solução anticoagulante EDTA (1mg/1mL sangue). em seguida, a contagem global de hemácias, leucócitos, plaquetas, a determinação da concentração de hemoglobina, taxa de hematócrito, os índices eritrocitários foram realizados no contador automático de células. A contagem diferencial de leucócitos foi determinada em esfregaços de SCU corados com May-Grunwald-Giemsa (MGG). Com relação ao eritrograma e ao plaquetograma, não houve diferença significativa entre as amostras obtidas em cesarianas e partos normais. Os valores do leucograma do SCU colhido em partos normais foram superiores àqueles obtidos em cesarianas (P<0,05). Portanto, o tipo de parto influencia os valores hematológicos do cordão umbilical de cães.