A importância do uso das células tronco para a saúde pública

Em 1999, as células-tronco foram eleitas "Scientific Breakthrough of the Year" (avanço científico do ano) pela revista Science¹. Naquele ano, foi demonstrado que células-tronco de tecidos adultos mantinham a capacidade de se diferenciar em outros tipos de tecidos. No ano anterior, as primeiras linhagens de células-tronco embrionárias humanas foram estabelecidas. Desde então, o número de artigos científicos sobre células-tronco vem crescendo exponencialmente, onde novos paradigmas são estabelecidos. Neste artigo, farei uma revisão da área de células-tronco com um foco especial em seu uso como agente terapêutico em doenças comuns como diabetes e cardiopatias. As células-tronco serão tratadas em dois grupos distintos: as embrionárias e as adultas. Enquanto o potencial de diferenciação das primeiras está bem caracterizado em camundongos e em humanos, seu uso em terapia celular e em pesquisa tem sido dificultado por questões de histocompatibilidade, segurança e ética. Em contraste, células-tronco adultas não apresentam estes empecilhos, apesar da extensão de sua plasticidade ainda estar sob investigação. Mesmo assim, diversos testes clínicos em humanos estão em andamento utilizando células-tronco adultas, principalmente derivadas da medula óssea. Discutirei ainda a importância de se trabalhar com as duas classes de células-tronco humanas de forma a se cumprir suas promessas terapêuticas.

Protocols for obtainment and isolation of two mesenchymal stem cell sources in sheep

PURPOSE: To evaluate different protocols to isolate stem cells from ovine umbilical cord blood and adipose tissue. METHODS: There were used 5 samples of umbilical blood and 5 samples of perirenal adipose tissue from 10 female sheep. All the samples were obtained through surgery, to harvest aseptic samples. There were used 3 protocols for obtainment and culture of umbilical cord blood stem cells and 4 protocols for ovine adipose tissue stem cells. RESULTS: It was possible to observe only one successful protocol for the obtainment of umbilical cord blood stem cells. When analyzing the techniques used to obtain adipose tissue stem cells, only one of the methods was effective as well. Through colony forming unit assay, there were obtained 58 colonies of cells after seven days in culture. Flow citometry tests revealed the cells were positive to CD44 and exhibited negative reaction to CD38, CD45, CD41/61. These cells showed a growth curve with very well defined phases LOG, LAG and PLATEAU. This phases are typically seem in mesenchymal stem cells growth curves. CONCLUSIONS: The isolation and culture of mesenchymal stem cells from ovine umbilical cord blood are complex and request more detailed assays. Stem cells from fat tissue sheep showed mesenchymal characteristics, according to their cell growth curve, ability to origin colonies of fibroblastoid cells and positive reactivity with the antibody CD44 by flow citometry.

Successful transplant of mesenchymal stem cells in induced osteonecrosis of the ovine femoral head: preliminary results

PURPOSE: Evaluate the bone tissue recovery following transplantation of ovine mesenchymal stem cells (MSC) from bone marrow and human immature dental-pulp stem cells (hIDPSC) in ovine model of induced osteonecrosis of femoral head (ONFH). METHODS: Eight sheep were divided in three experimental groups. First group was composed by four animals with ONFH induced by ethanol through central decompression (CD), for control group without any treatment. The second and third group were compose by two animals, six weeks after ONFH induction received transplantation of heterologous ovine MSC (CD + oMSC), and hIDPSC (CD + hIDPSC), respectively. In both experiments the cells were transplanted without application of any type of immunosupression protocol. RESULTS: Our data indicate that both cell types used in experiments were able to proliferate within injured site providing bone tissue recovery. The histological results obtained from CD+hIDPSC suggested that the bone regeneration in such animals was better than that observed in CD animals. CONCLUSION: Mesenchymal stem cell transplant in induced ovine osteonecrosis of femoral head by central decompression technique is safe, and apparently favors bone regeneration of damaged tissues.

Controle da adipogênese por ácidos graxos

A obesidade é um dos principais problemas de saúde pública. Indivíduos obesos são mais suscetíveis a desenvolver doenças cardiovasculares e diabetes melito tipo 2. A obesidade resulta do aumento no tamanho e no número de adipócitos. O balanço entre adipogênese e adiposidade determina o grau de obesidade do indivíduo. Adipócitos maduros secretam adipocinas, tais como TNFα, IL-6, leptina e adiponectina, e lipocina, o ácido palmitoleico ω-7. A produção de adipocinas é maior na obesidade, o que contribui para o estabelecimento de resistência periférica à insulina. O conhecimento dos eventos moleculares que regulam a diferenciação dos pré-adipócitos e de células-tronco mesenquimais em adipócitos (adipogênese) é importante para o entendimento da gênese da obesidade. A ativação do fator de transcrição PPARγ é essencial na adipogênese. Certos ácidos graxos são ligantes de PPARγ e podem, assim, controlar a adipogênese. Além disso, alguns ácidos graxos atuam como moléculas sinalizadoras em adipócitos, regulando sua diferenciação ou morte. Dessa forma, a composição lipídica da dieta e os agonistas de PPARγ podem regular o balanço entre adipogênese e morte de adipócitos e, portanto, a obesidade.

Alveolar osseous defect in rat for cell therapy: preliminary report

PURPOSE: To study were to reproduce an alveolar bone defect model in Wistar rats to be used for testing the efficacy of stem cell therapies. Additionally, we also aimed to determine the osteogenesis process of this osseous defect in the 1 month period post-surgery. METHODS: The animals were randomly divided into two groups of 7 animals each. A gingivobuccal incision was made, and a bone defect of 28 mm² of area was performed in the alveolar region. Animals were killed at 2 weeks after surgery (n=7) and 4 weeks after surgery (n=7). RESULTS: The average area of the alveolar defect at time point of 2 weeks was 22.27 ± 1.31 mm² and the average area of alveolar defect at time point of 4 weeks was 9.03 ± 1.17 mm². The average amount of bone formation at time point of 2 weeks was 5.73 ± 1.31 mm² and the average amount of bone formation at time point of 4 weeks was 19 ± 1.17 mm². Statistically significant differences between the amount of bone formation at 2 weeks and 4 weeks after surgery were seen (p=0.003). CONCLUSION: The highest rate of ossification occurred mostly from 2 to 4 weeks after surgery. This observation suggests that 4 weeks after the bone defect creation should be a satisfactory timing to assess the potential of bone inductive stem cells to accelerate bone regeneration in Wistar rats.

Establishment of a protocol for obtention of neuronal stem cells lineages from the dog olfactory epithelium

A morphological and cell culture study from nasal mucosa of dogs was performed in order to establish a protocol to obtain a cell population committed to neuronal lineage, as a proposal for the treatment of traumatic and degenerative lesions in these animals, so that in the future these results could be applied to the human species. Twelve mongrel dogs of 60-day aged pregnancy were collected from urban pound dogs in São Paulo. Tissue from cribriform ethmoidal lamina of the fetuses was collected at necropsy under sterile conditions around 1h to 2h postmortem by uterine sections and sections from the fetal regions described above. Isolated cells of this tissue were added in DMEM/F-12 medium under standard conditions of incubation (5% CO², >37ºC). Cell culture based on isolated cells from biopsies of the olfactory epithelium showed rapid growth when cultured for 24 hours, showing phase-bright sphere cells found floating around the fragments, attached on culture flasks. After 20 days, a specific type of cells, predominantly ellipsoids or fusiform cells was characterized in vitro. The indirect immunofluorescence examination showed cells expressing markers of neuronal precursors (GFAP, neurofilament, oligodendrocyte, and III â-tubulin). The cell proliferation index showed Ki67 immunostaining with a trend to label cell groups throughout the apical region, while PCNA immunostaining label predominantly cell groups lying above the basal lamina. The transmission electron microscopy from the olfactory epithelium of dogs revealed cells with electron-dense cytoplasm and preserving the same distribution as those of positive cell staining for PCNA. Metabolic activity was confirmed by presence of euchromatin in the greatest part of cells. All these aspects give subsidies to support the hypothesis about resident progenitor cells among the basal cells of the olfactory epithelium, committed to renewal of these cell populations, especially neurons.

Efeito do número da passagem e do gênero das células doadoras de núcleo no desenvolvimento de bovinos produzidos por transferência nuclear

Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito do número da passagem e do sexo das células doadoras de núcleo no desenvolvimento embrionário e fetal após transferência nuclear. Para isso, oócitos bovinos foram maturados, enucleados e reconstruídos com células somáticas de animal adulto. Após a fusão e ativação química, os zigotos reconstituídos foram cultivados em Charles Rosenkranz 2 (CR2) com monocamada de células da granulosa a 38,8ºC em atmosfera umidificada a 5% de CO2 em ar, durante sete dias, e transferidos para receptoras sincronizadas. As taxas de clivagem e desenvolvimento a blastocisto de embriões reconstruídos com células cultivadas por tempo maior foram inferiores às obtidas com os demais tempos de cultivo. Além disso, os blastocistos produzidos não resultaram no desenvolvimento de uma gestação a termo. Embora a taxa de clivagem em embriões fêmeas tenha sido maior, o número de embriões que atingiram o estádio de blastocisto foi maior nos embriões machos. No período gestacional, fêmeas apresentaram maior taxa de aborto entre 90 e 120 dias de gestação. Esses resultados indicam que células doadoras de núcleos cultivados por longos períodos dificultam a produção de blastocistos e aumentam as chances de perdas durante a gestação. Embriões clonados machos têm maior competência para se desenvolver a blastocisto e resultam em menor taxa de perda gestacional.

Atividade de plasmina e plasminogênio no leite longa vida com alta e baixa contagem de células somáticas durante o armazenamento

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da contagem de células somáticas (CCS) do leite na atividade de plasmina e plasminogênio durante o período de armazenamento do leite longa vida integral. Os leites crus foram categorizados em grupos de CCS de baixa (342.000-487.000 células mL-1) e alta contagem (603.000-808.000 células mL-1). Dois lotes de leite longa vida em cada categoria de CCS foram analisados para determinação de plasmina e plasminogênio após 10, 30, 60, 90 e 120 dias de armazenamento em temperatura ambiente. Para a fabricação do leite longa vida, o leite cru foi submetido à pasteurização rápida seguida da esterilização industrial do leite por injeção de vapor pelo método direto e embalagem asséptica do produto. A CCS não apresentou efeitos sobre as características físico-químicas do leite cru, e nem sobre a atividade de plasmina e plasminogênio nos leites cru e longa vida, armazenados por 120 dias. Entretanto, independentemente da CCS, a atividade de plasmina e plasminogênio aumentou no leite longa vida ao longo do armazenamento, indicando a possibilidade de aumento da proteólise no produto durante sua vida de prateleira.

Em busca da sustentabilidade: células solares sensibilizadas por extratos naturais

The present work reports the use of anthocyanins extracted from mulberry (Morus Alba L.), raspberry (Rubus Idaeus L.) and blueberry (Vaccinium myrtillus L.) as sensitizers in dye-sensitized solar cells. The conversion efficiency of these devices is dependent on the extracts employed and can be rationalized in terms of their composition and spectral properties. Solar cells sensitized by the mulberry extract showed the highest efficiency among the fruits investigated. Moreover, a 16 cm² active area solar cell with the mulberry extract has presented fair good efficiency of conversion for natural dye-based solar cells, besides stability over twenty weeks, showing perspectives for developing these low cost devices with a commercial viability.

Análise proliferativa nas células trofoblásticas em bovinos

The aim of the present study was to evaluate the cell proliferative activity, by AgNORs number, in different regions of bovine placenta throughout gestation. A total of 28 bovine placentas were separated into four groups: group I (60 to 120 days), group II (121 to 170 days), group III (171 to 220 days), and group IV (221 to 290 days). It was found a greater number of AgNORs in giant trophoblastic cells (GTC) when compared with mononuclear trophoblastic cells (MTC) (p<0,001) in all regions and gestational groups analyzed, that confirms their intensive synthesis activity in trophoblast epithelium. The central region of the placentome begins an intense proliferative activity in group II, observed by clusters, while placentomes edges showed a higher number of clusters on group III. These data suggest that the central region of the placentomes began an intense proliferative activity prior to its edge, both declines at the end of pregnancy. Interplacentomal area showed a higher number of AgNORs in the group IV, suggesting a higher proliferative activity of these cells at the end of pregnancy. The results of this study indicate that the proliferative activity, as determined by the amount of intranuclear AgNORs, exhibits patterns that are not only specific to each type of trophoblastic cells, but also for each specific region of bovine placenta throughout pregnancy.

Análise das metodologias diretas e indiretas para a contagem de células somáticas no leite de cabras hígidas

A particularidade da secreção láctea caprina, do tipo apócrina, diferente da secreção merócrina da vaca, leva a erros de interpretação durante a realização de técnicas de avaliação da celularidade do leite de fêmeas desta espécie. Portanto, o presente trabalho teve o objetivo de determinar a contagem de células somáticas pelo método indireto California Mastitis Test (CMT), e por métodos diretos, incluindo a contagem por citometria de fluxo e a contagem microscópica direta, através da coloração de verde de metil e pironina-Y, além de comparar os métodos de contagem celular. Foram analisadas 102 amostras de 51 fêmeas caprinas, das raças Saanen, Parda Alpina e Toggenburg, criadas no Estado de São Paulo. Os animais foram categorizados segundo a fase da lactação, exame físico da glândula mamária e exame do leite. As amostras foram colhidas, após a realização do exame Califórnia Mastitis Test, em duas alíquotas, uma destinada à contagem celular automática e a outra, a contagem microscópica direta, utilizando-se o corante verde de metil e pironina- Y. De acordo com os diferentes escores do CMT, observou- se 74,5% de amostras negativas, 8,8% de amostras com escore traços, 8,8% de amostras ligeiramente positivas (+), 6,8% de amostras fracamente positivas (++) e 0,9% de amostras fortemente positivas (+++). Os valores medianos das contagens de células somáticas presentes no leite de cabras, avaliadas através de contador automático e microscopia direta, e analisadas de acordo com os diferentes escores do CMT, foram, respectivamente, 181.000, 578.000, 628.000, 1.421.500 e 5.542.000 células/mL de leite e 74.991, 271.396, 71.420, 640.995 e 5.049.394 células/ mL de leite, nos escores negativo, traços, +, ++ e +++. Os valores medianos obtidos através da contagem de células somáticas pelo método automático e microscópico direto, de acordo com as fases de lactação foram de 159.500, 508.000 e 277.500 células/mL de leite, e 62.493, 89.275 e 146.411. A correlação obtida entre a contagem celular automática e microscópica direta foi de 88%. A partir dos resultados observados pode-se concluir que existe diferença na contagem celular determinada através do método automático e microscópico sendo este último o mais adequado para a determinação da celularidade no leite de cabras.