In vitro differentiation of mesenchimal stem cells of dogs into osteogenic precursors

Lima S.A.F., Wodewotzky T.I., Lima-Neto J.F., Beltrao-Braga P.C.B. & Alvarenga F.C.L. 2012. [In vitro differentiation of mesenchimal stem cells of dogs into osteogenic precursors.] Diferenciacao in vitro de celulas-tronco mesenquimais da medula ossea de caes em precursores osteogenicos. Pesquisa Veterinaria Brasileira 32(5):463-469. Departamento de Reproducao Animal e Radiologia Veterinaria, Faculdade de Medicina Veterinaria e Zootecnia, Universidade Estadual Paulista, Campus de Botucatu, Distrito de Rubiao Junior s/n, Botucatu, SP 18618-970, Brazil. E-mail: silviavet@usp.br The aim of our research was to evaluate the potential for osteogenic differentiation of mesenchimal stem cells (MSC) obtained from dog bone marrow. The MSC were separated using the Ficoll method and cultured under two different conditions: DMEM low glucose or DMEM/F12, both containing L-glutamine, 20% of FBS and antibiotics. MSC markers were tested, confirming CD44+ and CD34- cells with flow cytometry. For osteogenic differentiation, cells were submitted to four different conditions: Group 1, same conditions used for primary cell culture with DMEM supplemented media; Group 2, same conditions of Group 1 plus differentiation inductors Dexametazone, ascorbic acid and beta-glicerolphosphate. Group 3, Cells cultured with supplemented DMEM/F12 media, and Group 4, same conditions as in Group 3 plus differentiation inductors Dexametazone, ascorbic acid and beta-glicerolphosphate. The cellular differentiation was confirmed using alizarin red and imunostaining with SP7/Osterix antibody. We observed by alizarin staining that calcium deposit was more evident in cells cultivated in DMEM/F12. Furthermore, by SP/7Osterix antibody immunostaining we obtained 1:6 positive cells when using DMEM/F12 compared with 1:12 for low-glucose DMEM. Based on our results, we conclude that the medium DMEM/F12 is more efficient for induction of differentiation of mesenchymal stem cells in canine osteogenic progenitors. This effect is probably due to the greater amount of glucose in the medium and the presence of various amino acids.

Sperm head morphometry in ejaculates of adult marmosets (Callithrix jacchus): a model for studying sperm subpopulations and among-donor variations

In humans and other mammals, sperm morphology has been considered one of the most important predictive parameters of fertility. The objective was to determine the presence and distribution of sperm head morphometric subpopulations in a nonhuman primate model (Callithrix jacchus), using an objective computer analysis system and principal component analysis (PCA) methods to establish the relationship between the subpopulation distribution observed and among-donor variation. The PCA method revealed a stable number of principal components in all donors studied, that represented more than 85% of the cumulative variance in all cases. After cluster analysis, a variable number (from three to seven) sperm morphometric subpopulations were identified with defined sperm dimensions and shapes. There were differences in the distribution of the sperm morphometric subpopulations (P < 0.001) in all ejaculates among the four donors analyzed. In conclusion, in this study, computerized sperm analysis methods combined with PCA cluster analyses were useful to identify, classify, and characterize various head sperm morphometric subpopulations in nonhuman primates, yielding considerable biological information. In addition, because all individuals were kept in the same conditions, differences in the distribution of these subpopulations were not attributed to external or management factors. Finally, the substantial information derived from subpopulation analyses provided new and relevant biological knowledge which may have a practical use for future studies in human and nonhuman primate ejaculates, including identifying individuals more suitable for assisted reproductive technologies. (c) 2012 Elsevier Inc. All rights reserved.

Diferenciação in vitro de células-tronco mesenquimais da medula óssea de cães em precursores osteogênicos

O objetivo principal da nossa pesquisa foi avaliar o potencial de diferenciação osteogênica de células-tronco mesenquimais (MSC) obtidas da medula óssea do cão. As MSC foram separadas pelo método Ficoll e cultivadas sob duas condições distintas: DMEM baixa glicose ou DMEM/F12, ambos contendo L-glutamina, 20% de SFB e antibióticos. Marcadores de MSC foram testados, confirmando células CD44+ e CD34- através da citometria de fluxo. Para a diferenciação osteogênica, as células foram submetidas a quatro diferentes condições: Grupo 1, as mesmas condições utilizadas para a cultura de células primárias com os meios DMEM baixa glicose suplementado; Grupo 2, as mesmas condições do Grupo 1, mais os indutores de diferenciação dexametasona, ácido ascórbico e b-glicerolfosfato; Grupo 3, células cultivadas com meios DMEM/F12 suplementado; e Grupo 4, nas mesmas condições que no Grupo 3, mais indutores de diferenciação de dexametasona, ácido ascórbico e b-glicerolfosfato. A diferenciação celular foi confirmada através da coloração com alizarin red e da imunomarcação com o anticorpo SP7/Osterix. Nós observamos através da coloração com alizarin red que o depósito de cálcio foi mais evidente nas células cultivadas em DMEM/F12. Além disso, usando a imunomarcação com o anticorpo SP/7Osterix obtivemos positividade em 1:6 células para o Meio DMEM/F12 comparada com 1:12 para o meio DMEM-baixa glicose. Com base nos nossos resultados concluímos que o meio DMEM/F12 é mais eficiente para a indução da diferenciação de células-tronco mesenquimais caninas em promotores osteogênicos. Este efeito provavelmente ocorre em decorrência da maior quantidade de glicose neste meio, bem como da presença de diversos aminoácidos.

Avaliação da apoptose de leucócitos polimorfonucleares CH138+ em leite bovino de alta e baixa contagem de células somáticas : dados preliminares

A apoptose de leucócitos polimorfonucleares (PMN) é um evento central no processo de resolução da inflamação. Sendo a contagem de células somáticas (CCS) um indicador da situação imunológica da glândula mamária, o presente estudo buscou esclarecer a influência que esses fatores têm um sobre o outro e sobre a evolução do processo inflamatório. Marcaram-se as amostras de leite com anexina-V, iodeto de propídeo (PI), anticorpo anti-CH138A. Encontrou-se correlação negativa entre apoptose de PMN e CCS, além de diferença estatística entre um grupo de alta CCS e um grupo de baixa CCS quanto à taxa de PMN viáveis, em apoptose, em necrose e em necrose e/ou apoptose. De modo geral, o grupo de alta celularidade apresentou menos CH138+ em apoptose e mais células em necrose ou viáveis do que o grupo de baixa celularidade. Conclui-se que apoptose de PMN e CCS estão relacionados, e que em mamas com CCS elevada este evento está diminuído. Apesar de haver maior disponibilidade de fagócitos para a defesa nessa situação, os efeitos anti-inflamatórios da apoptose também estão diminuídos, enquanto os efeitos pró-inflamatórios da necrose estão aumentados, o que pode colaborar com a cronificação da inflamação.

Isolamento e caracterização de células-tronco mesenquimais de filtros reutilizáveis e descartáveis de medula óssea

OBJETIVO: Comparar as células-tronco mesenquimais humanas obtidas de filtros de coleta reutilizáveis àquelas coletadas em filtros descartáveis e caracterizá-las utilizando os critérios da International Society for Cellular Therapy. MÉTODOS: Foram isoladas células-tronco mesenquimais humanas de kits de coleta de medula óssea reutilizáveis e descartáveis, pela lavagem dos filtros com meio de cultura. As células isoladas foram caracterizadas de acordo com os critérios estabelecidos pela International Society for Cellular Therapy, por meio das técnicas de citometria de fluxo, diferenciação in vitro e citoquímica. RESULTADOS: As amostras foram obtidas de filtro descartável (n=3) e reutilizável (n=3). Todas as amostras obtidas de filtros descartáveis produziram células-tronco mesenquimais, e todas as células-tronco mesenquimais humanas derivadas de medula óssea preencheram os critérios estabelecidos pela International Society for Cellular Therapy. CONCLUSÃO: Este estudo mostrou que as células-tronco mesenquimais também podem ser obtidas de kits de coleta reutilizáveis (que permanecem em uso em vários centros, no mundo inteiro), para serem empregadas em pesquisa como uma fonte alternativa e ética.

Ovariectomized OVA-sensitized mice display increased frequency of CD4+Foxp3+ T regulatory cells in the periphery

It is well established that female sex hormones have a pivotal role in inflammation. For instance, our group has previously reported that estradiol has proinflammatory actions during allergic lung response in animal models. Based on these findings, we have decided to further investigate whether T regulatory cells are affected by female sex hormones absence after ovariectomy. We evaluated by flow cytometry the frequencies of CD4+Foxp3+ T regulatory cells (Tregs) in central and peripheral lymphoid organs, such as the thymus, spleen and lymph nodes. Moreover, we have also used the murine model of allergic lung inflammation a to evaluate how female sex hormones would affect the immune response in vivo. To address that, ovariectomized or sham operated female Balb/c mice were sensitized or not with ovalbumin 7 and 14 days later and subsequently challenged twice by aerosolized ovalbumin on day 21. Besides the frequency of CD4+Foxp3+ T regulatory cells, we also measured the cytokines IL-4, IL-5, IL-10, IL-13 and IL-17 in the bronchoalveolar lavage from lungs of ovalbumine challenged groups. Our results demonstrate that the absence of female sex hormones after ovariectomy is able to increase the frequency of Tregs in the periphery. As we did not observe differences in the thymus-derived natural occurring Tregs, our data may indicate expansion or conversion of peripheral adaptive Tregs. In accordance with Treg suppressive activity, ovariectomized and ovalbumine-sensitized and challenged animals had significantly reduced lung inflammation. This was observed after cytokine analysis of lung explants showing significant reduction of pro-inflammatory cytokines, such as IL-4, IL-5, IL-13 and IL-17, associated to increased amount of IL-10. In summary, our data clearly demonstrates that OVA sensitization 7 days after ovariectomy culminates in reduced lung inflammation, which may be directly correlated with the expansion of Tregs in the periphery and further higher IL-10 secretion in the lungs.