C-Kit(+) Cells Isolated from Developing Kidneys Are a Novel Population of Stem Cells with Regenerative Potential

The presence of tissue specific precursor cells is an emerging concept in organ formation and tissue homeostasis. Several progenitors are described in the kidneys. However, their identity as a true stem cell remains elusive. Here, we identify a neonatal kidney-derived c-kit(+) cell population that fulfills all of the criteria as a stem cell. These cells were found in the thick ascending limb of Henle's loop and exhibited clonogenicity, self-renewal, and multipotentiality with differentiation capacity into mesoderm and ectoderm progeny. Additionally, c-kit(+) cells formed spheres in nonadherent conditions when plated at clonal density and expressed markers of stem cells, progenitors, and differentiated cells. Ex vivo expanded c-kit(+) cells integrated into several compartments of the kidney, including tubules, vessels, and glomeruli, and contributed to functional and morphological improvement of the kidney following acute ischemia-reperfusion injury in rats. Together, these findings document a novel neonatal rat kidney c-kit(+) stem cell population that can be isolated, expanded, cloned, differentiated, and used for kidney repair following acute kidney injury. These cells have important biological and therapeutic implications. STEM Cells 2013;31:1644-1656

Estudo da lesão de isquemia e reperfusão hepática com e sem obstrução da via biliar e a modulação pela N-acetilcisteína e pelo precondicionamento isquêmico em ratos

O objetivo foi estudar os efeitos do precondicionamento isquêmico e da N-acetilcisteína no clampeamento da tríade portal comparado com o clampeamento vascular excluindo a via biliar. Foram utilizados oitenta ratos EPM-1 Wistar distribuídos aleatoriamente em 2 grupos de 40 animais. Estes se distinguiram pela inclusão (CVB=1) ou não (SVB=2) do ducto biliar no clampeamento e foram redistribuídos em subgrupos de 10. IR1: 20 minutos após a celiotomia, o pedículo contendo os elementos vasculares e o ducto biliar para os lobos mediano e lateral esquerdo do fígado foi clampeado por 40 minutos, seguido de 30 minutos de reperfusão; PCI1: 10 minutos de isquemia e 10 minutos de reperfusão. Após o PCI, seguiu-se o mesmo procedimento usado para IR1; NAC1: (150mg.Kg-1 ), administrada 15 minutos antes do período isquêmico e 5 minutos antes da reperfusão; S1: dissecção e clampeamento exclusivo do ducto biliar durante o período de isquemia. Nos subgrupos IR2, PCI2 e NAC2, o clampeamento excluiu a via biliar; S2: dissecção e observação por 90min. Foram colhidas amostras de sangue para a dosagem dos níveis enzimáticos e fragmento do fígado isquêmico para coloração HE. Na análise estatística dos resultados foram utilizados testes não paramétricos e o nível de rejeição da hipótese de nulidade foi fixado em 5%. A lesão de IR hepática foi menos grave nos animais do grupo de clampeamento seletivo incluindo o ducto biliar, com AST (766 vs 1380) e ALT (840 vs 1576); PCI protegeu o fígado da IR nos animais com clampeamento seletivo da tríade portal com relação à AST (421 vs 1131) e ALT (315 vs 1085). Na avaliação morfológica, o PCI inibiu a ocorrência de esteatose microvesicular e núcleos picnóticos (0% de lesão moderada ou intensa) e a NAC protegeu parcialmente 17% e 50% de lesão moderada ou intensa para CVB e SVB, respectivamente. O clampeamento seletivo da tríade portal resulta em lesão de IR do fígado menos grave, quando comparado à exclusão do ducto biliar. O PCI protege o fígado da lesão de IR. A NAC mostra um efeito de proteção parcial, reduzindo as alterações parenquimatosas, mas não os níveis de aminotransferases.

Identification, Selection, and Enrichment of Cardiomyocyte Precursors

The large-scale production of cardiomyocytes is a key step in the development of cell therapy and tissue engineering to treat cardiovascular diseases, particularly those caused by ischemia. the main objective of this study was to establish a procedure for the efficient production of cardiomyocytes by reprogramming mesenchymal stem cells from adipose tissue. First, lentiviral vectors expressing neoR and GFP under the control of promoters expressed specifically during cardiomyogenesis were constructed to monitor cell reprogramming into precardiomyocytes and to select cells for amplification and characterization. Cellular reprogramming was performed using 5'-azacytidine followed by electroporation with plasmid pOKS2a, which expressed Oct4, Sox2, and Klf4. Under these conditions, GFP expression began only after transfection with pOKS2a, and less than 0.015% of cells were GFP(+). These GFP(+) cells were selected for G418 resistance to find molecular markers of cardiomyocytes by RT-PCR and immunocytochemistry. Both genetic and protein markers of cardiomyocytes were present in the selected cells, with some variations among them. Cell doubling time did not change after selection. Together, these results indicate that enrichment with vectors expressing GFP and neoR under cardiomyocyte-specific promoters can produce large numbers of cardiomyocyte precursors (CMPs), which can then be differentiated terminally for cell therapy and tissue engineering.

Efeito do precondicionamento isquêmico remoto no transplante de intestino fetal em camundongos

Objetivo: avaliar os efeitos de precondicionamento isquêmico remoto (PCI-R) no modelo de transplante de intestino delgado fetal. Métodos: foram constituídos dois grupos: transplante isogênico (Iso, camundongos C57BL/6, n=24) e transplante alogênico (Alo, camundongos BALB/c, n=24). Em cada grupo, distribuíram-se os animais com e sem PCI-R, que foi realizado por oclusão da artéria femoral esquerda da fêmea prenhe durante 10 minutos, seguida por tempo igual de reperfusão. O imunossupressor utilizado foi Tacrolimo (Fk, 5 mg/kg/dia v.o.). Ao final obteve-se os seguintes subgrupos: Alo-Tx, Alo-Pci, Alo-Fk, Alo-Pci-Fk, Iso-Tx, Iso-Pci, Iso-Fk e Iso-Pci-Fk. O enxerto foi transplantado no espaço entre o músculo reto-abdominal e pré- peritoneal dos receptores a meio centímetro do apêndice xifóide, à esquerda da linha mediana. Após o sétimo dia de seguimento, o enxerto foi removido, fixado e embebido em parafina para avaliação histomorfológica (desenvolvimento e rejeição) e análise imunohistoquímica (anti-PCNA e anti-caspase-3 clivada). Os dados foram analisados usando ANOVA e testes complementares e foi considerado significante quando p <0.05. Resultados: A avaliação do desenvolvimento do enxerto no grupo de Iso mostrou que o PCI-R reduziu o desenvolvimento comparado com Iso-Tx (5,2±0,4 vs 9,0±0,8), o Fk e sua associação com PCI-R aumentaram o desenvolvimento do enxerto comparado com PCI-R (11,2±0,7 e 10,2±0,8, respectivamente). No grupo Alo, o Fk e/ou sua associação com PCI-R aumentaram o desenvolvimento comparado com Alo-Tx e Alo com PCI-R (6,0±0,8, 9,0±1,2, 0,0±0,0, 0,5±0,3, respectivamente). A expressão de PCNA foi maior no grupo ISO em animais tratados com Fk e PCI-R comparados a outros grupos (12,2±0,8 vs Tx: 8,8±0,9, PCI-R: 8,0±0,4 e Fk: 9,0±0,6). No grupo Alo, a expressão de PCNA não diferiu entre grupos. A rejeição do enxerto foi menor nos grupos tratados com PCI-R (-18%), Fk (- 68%) ou ambos (-61%) comparados com Alo-Tx. A expressão de caspase-3 clivada foi menor no grupo Iso em animais tratados com associação de PCI-R e Fk (6,2 ±0,9 vs Tx: 8,6±0,5; PCI-R: 5,8 ±0,9 e Fk: 6,0 ±0,3). Conclusão: O PCIR mostrou efeito benéfico sobre a lesão de isquemia e reperfusão do enxerto intestinal fetal nos transplantes isogênico e alogênico, aumentando o número de células caliciformes e a proliferação celular. No transplante alogênico, aumentou o desenvolvimento do enxerto, diminuiu o grau de rejeição aguda na ausência de imunossupressão, porém não apresentou efeito sinérgico com o imunossupressor. No transplante isogênico houve diminuição do grau de desenvolvimento do enxerto, porém foi efetivo na redução da apoptose.

Estudo clínico dos marcadores da lesão de isquemia/reperfusão no transplante de fígado - Avaliação do papel da esteatose no enxerto hepático

Introdução: vários fatores estão associados à lesão de isquemia fria (IF) e referfusão quente (RQ) no transplante hepático (TxH), tais como infiltrado de neutrófilos e linfo-plasmocitário, liberação de citoquinas inflamatórias e apoptose. Porém, pouco se conhece sobre o papel da IF/RQ em enxertos esteatóticos. Objetivo: avaliar o papel da lesão de IF/RQ no TxH em humanos comparando enxertos esteatóticos e não esteatóticos. Métodos: entre maio/02 e março/07 foram realizadas 84 biópsias pós reperfusão (2hs após RQ) e 18 pré reperfusão, totalizando-se 84 TxH em 82 pacientes. As biópsias foram agrupadas em 5 grupos, de acordo com o grau de macro e microesteatose: GEL – leve (<30%), GEM – moderada (30-59%), GEG - grave (≥60%), GEA - sem esteatose, GPR-pré-reperfusão. Nas 102 biópsias foram analisadas: porcentagens de macro e microesteatose, graus de exudato de neutrófilos (0-3) e infiltrado linfo-plasmocitário portal (0-3), índices de apoptose (métodos de Túnel e Caspase- 3) e de ICAM-1. As esteatoses macro (n=49) e microvesicular (n=74) foram individualmente analisadas e classificadas em graus leve (G1), moderado (G2) e grave (G3) e ausente (G4). Resultados: o índice de apoptose (TUNEL) foi: GEL=0.262±0.111, GEM=0.278±0.113, GEG=0.244±0.117, GEA=0,275±0.094 e GPR=0.181±0.123, p-0.07. No grupo macroesteatose índice de apoptose (TUNEL) foi: G1=0.284± 0.106, G2+3=0.160±0.109, G4=0,275±0.094, p-0.05; e no grupo microesteatose, G1=0.222±0.123, G2+3=0.293±0.108, G4=0.275±0.094, p-0.049. O GEG expressou o ICAM-1 em 83% dos casos de forma difusa. Não existiu diferença estatística entre os grupos ao analisarmos os índices de apoptose (caspase-3) e ICAM-1. Conclusão: o GEG e o grupo macroesteatose (moderado e grave) apresentaram significante redução no índice de apoptose, enquanto o grupo microesteatose (moderado e grave), significante aumento. E o GEG apresentou expressão de ICAM-1 difusamente, podendo ser estes marcadores envolvidos na lesão de I/R hepática dos enxertos esteatóticos.

Efeitos da Prostaglandina E1 na gênese de capilares sanguíneos em músculo esquelético isquêmico de ratos: estudo histológico e ultra-estrutural

Objetivo: o objetivo deste trabalho foi estudar os aspectos morfológicos e ultra-estruturais na gênese de capilares sanguíneos em músculo esquelético do membro caudal de ratos submetidos à isquemia sob a ação da Prostaglandina E1 (PGE1), administrada por via intramuscular ou endovenosa. Métodos: foram utilizados 60 ratos (Rattus norvegicus albinus), linhagem Wistar-UEM, distribuídos aleatoriamente em três grupos de 20, redistribuídos igualmente em dois subgrupos, observados no 7o e 14o dias, sendo um grupo controle onde apenas foi provocada a isquemia no membro, outro com a isquemia e a injeção da PGE1 via intramuscular (IM), e outro com a isquemia e a injeção da PGE1 endovenosa (EV). Para análise dos resultados, foram realizadas a coloração com hematoxilina & eosina (HE), a imuno-histoquímica e a microscopia eletrônica de transmissão (MET). Resultados: constatou-se um aumento estatisticamente significante no número de capilares nos subgrupos com o uso da PGE1 IM e EV, através da contagem nos cortes corados com HE. Houve marcação de capilares e vasos de maior calibre nestes mesmos subgrupos, porém, esta reação não foi eficiente para a quantificação dos capilares. Na MET encontraram-se evidências de formação de novos capilares. Conclusões: a PGE1, administrada por via IM ou EV, promoveu, após 14 dias de observação, um aumento no número de capilares no músculo esquelético de ratos submetido à isquemia, identificáveis histologicamente com a coloração em HE. Na análise ultra-estrutural encontraram-se alterações que sugerem, nos animais sob a ação da PGE1, que a neoformação vascular possa ter ocorrido por angiogênese e vasculogênese. A imuno-coloração, apesar da marcação de capilares e vasos maiores, não permitiu estabelecer uma correlação com o aumento de vasos encontrados na coloração com HE.