Gene Expression Profile of Mesenchymal Stem Cells from Paired Umbilical Cord Units: Cord is Different from Blood

Mesenchymal stem cells (MSC) are multipotent cells which can be obtained from several adult and fetal tissues including human umbilical cord units. We have recently shown that umbilical cord tissue (UC) is richer in MSC than umbilical cord blood (UCB) but their origin and characteristics in blood as compared to the cord remains unknown. Here we compared, for the first time, the exonic protein-coding and intronic noncoding RNA (ncRNA) expression profiles of MSC from match-paired UC and UCB samples, harvested from the same donors, processed simultaneously and under the same culture conditions. The patterns of intronic ncRNA expression in MSC from UC and UCB paired units were highly similar, indicative of their common donor origin. The respective exonic protein-coding transcript expression profiles, however, were significantly different. Hierarchical clustering based on protein-coding expression similarities grouped MSC according to their tissue location rather than original donor. Genes related to systems development, osteogenesis and immune system were expressed at higher levels in UCB, whereas genes related to cell adhesion, morphogenesis, secretion, angiogenesis and neurogenesis were more expressed in UC cells. These molecular differences verified in tissue-specific MSC gene expression may reflect functional activities influenced by distinct niches and should be considered when developing clinical protocols involving MSC from different sources. In addition, these findings reinforce our previous suggestion on the importance of banking the whole umbilical cord unit for research or future therapeutic use.

Expression of Pancreatic Endocrine Markers by Mesenchymal Stem Cells From Human Umbilical Cord Vein

Background. Mesenchymal stem cells (MSCs) from human umbilical cord vein have great potential for use in cell therapy because of their ease of isolation, expansion, and differentiation, in addition to their relative acceptance from the ethical point of view. Obtaining the umbilical cord at birth does not present any risk to either mother or child. Objective. To isolate and promote in vitro expansion and differentiation of MSCs from human umbilical cord vein into cells with a pancreatic endocrine phenotype. Methods. Mesenchymal stem cells obtained from human umbilical cord vein via collagenase digestion were characterized at cytochemistry and fluorescent-activated cell sorting, and expanded in vitro. Differentiation of MSCs into an endocrine phenotype was induced using high-glucose (23 mmol/L) medium containing nicotinamide, exendin-4, and 2-mercaptoethanol. Expression of insulin, somatostatin, glucagon, and pancreatic and duodenal homeobox 1 was analyzed using immunofluorescence. Results. Cells isolated from the umbilical cord vein were MSCs as confirmed at cytochemistry and fluorescent-activated cell sorting. Expression of somatostatin, glucagon, and pancreatic and duodenal homeobox 1 by differentiated cells was demonstrated using immunofluorescence. Insulin was not expressed. Conclusions. The MSC differentiation protocol used in the present study induced expression of some endocrine markers. Insulin was not produced by these cells, probably because of incomplete induction of differentiation.

Putative outer membrane proteins of Leptospira interrogans stimulate human umbilical vein endothelial cells (HUVECS) and express during infection

Cell adhesion molecules (CAMs) are surface receptors present in eukaryotic cells that mediate cell-cell or cell-extracellular matrix interactions. Vascular endothelium stimulation in vitro that lead to the upregulation of CAMs was reported for the pathogenic spirochaetes, including rLIC10365 of Leptospira interrogans. In this study, we report the cloning of LIC10507, LIC10508, LIC10509 genes of L interrogans using Escherichia coli as a host system. The rational for selecting these sequences is due to their location in L. interrogans serovar Copenhageni genome that has a potential involvement in pathogenesis. The genes encode for predicted lipoproteins with no assigned functions. The purified recombinant proteins were capable to promote the upregulation of intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1) and E-selectin on monolayers of human umbilical vein endothelial cells (HUVECS). In addition, the coding sequences are expressed in the renal tubules of animal during bacterial experimental infection. The proteins are probably located at the outer membrane of the bacteria since they are detected in detergent-phase of L interrogans Triton X-114 extract. Altogether our data suggest a possible involvement of these proteins during bacterial infection and provide new insights into the role of this region in the pathogenesis of Leptospira. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Perfil imunofenotípico e cultura de células CD34+ de sangue de cordão umbilical humano

Resumo não disponível.

Trombose da veia porta em crianças e adolescentes : deficiência das proteínas C, S e Antitrombina e pesquisa das mutações fator V Leiden, G20210A da Protrombina e C677T da Metileno-tetraidrofolato redutase

Objetivo: A trombose da veia porta é uma causa importante de hiper-tensão porta em crianças e adolescentes, porém, em uma proporção importante dos casos, não apresenta fator etiológico definido. O objetivo desse estudo é determinar a freqüência de deficiência das proteínas inibidoras da coagulação – proteínas C, S e antitrombina − e das mutações fator V Leiden, G20210A no gene da protrombina e C677T da metileno-tetraidrofolato redutase em crianças e adolescentes com trom-bose da veia porta, definir o padrão hereditário de uma eventual deficiência das pro-teínas inibidoras da coagulação nesses pacientes e avaliar a freqüência da deficiên-cia dessas proteínas em crianças e adolescentes com cirrose. Casuística e Métodos: Foi realizado um estudo prospectivo com 14 crianças e adolescentes com trombose da veia porta, seus pais (n = 25) e dois gru-pos controles pareados por idade, constituídos por um grupo controle sem hepato-patia (n = 28) e um com cirrose (n = 24). A trombose da veia porta foi diagnosticada por ultra-sonografia abdominal com Doppler e/ou fase venosa do angiograma celíaco seletivo. A dosagem da atividade das proteínas C, S e antitrombina foi determinada em todos os indivíduos e a pesquisa das mutações fator V Leiden, G20210A da pro-trombina e C677T da metileno-tetraidrofolato redutase, nas crianças e adolescentes com trombose da veia porta, nos pais, quando identificada a mutação na criança, e nos controles sem hepatopatia. Resultados: Foram avaliados 14 pacientes caucasóides, com uma média e desvio padrão de idade de 8 anos e 8 meses ± 4 anos e 5 meses e do diagnóstico de 3 anos e 8 meses ± 3 anos e seis meses. Metade dos pacientes pertenciam ao gênero masculino. O motivo da investigação da trombose da veia porta foi hemorra-gia digestiva alta em 9/14 (64,3%) e achado de esplenomegalia ao exame físico em 5/14 (35,7%). Anomalias congênitas extra-hepáticas foram identificadas em 3/14 (21,4%) e fatores de risco adquiridos em 5/14 (35,7%) dos pacientes. Nenhum pa-ciente tinha história familiar de consangüinidade ou trombose venosa. A deficiência das proteínas C, S e antitrombina foi constatada em 6/14 (42,9%) (p < 0,05 vs con-troles sem hepatopatia), 3/14 (21,4%) (p > 0,05) e 1/14 (7,1%) (p > 0,05) pacientes com trombose da veia porta, respectivamente. A deficiência dessas proteínas não foi identificada em nenhum dos pais ou controles sem hepatopatia. A mutação G20210A no gene da protrombina foi identificada em um paciente com trombose da veia porta e em um controle sem hepatopatia (p = 0,999), mas em nenhum desses foi identificado a mutação fator V Leiden. A mutação C677T da metileno-tetraidrofo-lato redutase foi observada na forma homozigota, em 3/14 (21,4%) dos pacientes com trombose da veia porta e em 5/28 (17,9%) controles sem hepatopatia (p = 0,356). A freqüência da deficiência das proteínas C, S e antitrombina nos pacientes com cir-rose foi de 14/24 (58,3%), 7/24 (29,2%) e 11/24 (45,8%), respectivamente (p < 0,05 vs controles sem hepatopatia), sendo mais freqüente nos pacientes do subgrupo Child-Pugh B ou C, que foi de 11/12 (91,7%), 5/12 (41,7%) e 9/12 (75%), respectivamente (p < 0,05 vs controles sem hepatopatia). Conclusões: A deficiência de proteína C foi freqüente nas crianças e adolescentes com trombose da veia porta e não parece ser de origem genética. A deficiência de proteína S, antitrombina e as presenças das mutações G20210A da protrombina e C677T da metileno-tetraidrofolato redutase foram observadas mas não apresentaram diferença estatística significativa em relação ao grupo controle sem hepatopatia. O fator V Leiden não foi identificado. Os resultados deste estudo sugerem que a deficiência da proteína C pode ocorre como conseqüência da hiper-tensão porta. Os distúrbios pró-trombóticos hereditários não parecem apresentar um papel importante em relação à trombose nas crianças e adolescentes estudadas.

Avaliação imunofenotípica e correlações fisiológicas e laboratoriais das células-tronco hematopoéticas do sangue de cordão umbilical

Resumo não diponível.

Níveis de endotelina-1 no sangue do cordão umbilical e com 12 a 48 horas de vida em recém-nascidos pré-termo com e sem doença da membrana hialina

Objetivo: Determinar os níveis da endotelina-1 (ET-1) no sangue de cordão umbilical e no plasma de recém-nascidos pré-termo com doença da membrana hialina (DMH) e comparar estes níveis com controles. Metodologia: Nós determinamos os níveis da ET-1 em 18 pré-termos com DMH que não tiveram diagnóstico clínico ou ecocardiográfico de hipertensão pulmonar e em 22 prétermos sem DMH (peso de nascimento < 2000g e idade gestacional ≤ 34 semanas). Foram utilizados sangue do cordão umbilical e uma segunda amostra de sangue coletada durante as primeiras 12 a 48 horas de vida após o nascimento, para determinação da ET-1 por enzimoimunoensaio. Resultados: As medianas dos valores da ET-1 do sangue de cordão umbilical foram similares nos dois grupos (controles: 10,9pg/mL e DMH: 11,4pg/mL) e foram significativamente maiores do que as da segunda amostra (controles: 1,7pg/mL, DMH: 3,5pg/mL; p<0,001 para ambos os grupos). As medianas da ET-1 da segunda amostra foram significativamente maiores no grupo com DMH do que no grupo controle (p<0,001). Houve uma correlação positiva entre dosagem da ET-1 na segunda amostra e o Escore de Gravidade Neonatal SNAPPE II (r=0,36, p=0,02), e duração da ventilação mecânica (r=0,59, p=0,04). Um declíneo mais lento nos valores da ET-1 do nascimento para as 12 a 48h de vida foi observado nos recém-nascidos pré-termo com DMH comparados com os controles. Conclusões: Recém-nascidos pré-termo com e sem DMH tem níveis semelhantes da ET-1 no sangue de cordão umbilical, enquanto os níveis da ET-1 no recém-nascido com 12 a 48 horas de vida foram maiores nos com DMH do que nos controles. Níveis elevados da ET-1 na DMH sugerem que este mediador está envolvido na fisiopatologia da DMH.

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

Transcriptoma diferencial entre células-tronco mesenquimais humanas jovens e senescentes

Human mesenchymal stem cells (MSC) are powerful sources for cell therapy in regenerative medicine. The long time cultivation can result in replicative senescence or can be related to the emergence of chromosomal alterations responsible for the acquisition of tumorigenesis features in vitro. In this study, for the first time, the expression profile of MSC with a paracentric chromosomal inversion (MSC/inv) was compared to normal karyotype (MSC/n) in early and late passages. Furthermore, we compared the transcriptome of each MSC in early passages with late passages. MSC used in this study were obtained from the umbilical vein of three donors, two MSC/n and one MSC/inv. After their cryopreservation, they have been expanded in vitro until reached senescence. Total RNA was extracted using the RNeasy mini kit (Qiagen) and marked with the GeneChip ® 3 IVT Express Kit (Affymetrix Inc.). Subsequently, the fragmented aRNA was hybridized on the microarranjo Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 arrays (Affymetrix Inc.). The statistical analysis of differential gene expression was performed between groups MSC by the Partek Genomic Suite software, version 6.4 (Partek Inc.). Was considered statistically significant differences in expression to p-value Bonferroni correction ˂.01. Only signals with fold change ˃ 3.0 were included in the list of differentially expressed. Differences in gene expression data obtained from microarrays were confirmed by Real Time RT-PCR. For the interpretation of biological expression data were used: IPA (Ingenuity Systems) for analysis enrichment functions, the STRING 9.0 for construction of network interactions; Cytoscape 2.8 to the network visualization and analysis bottlenecks with the aid of the GraphPad Prism 5.0 software. BiNGO Cytoscape pluggin was used to access overrepresentation of Gene Ontology categories in Biological Networks. The comparison between senescent and young at each group of MSC has shown that there is a difference in the expression parttern, being higher in the senescent MSC/inv group. The results also showed difference in expression profiles between the MSC/inv versus MSC/n, being greater when they are senescent. New networks were identified for genes related to the response of two of MSC over cultivation time. Were also identified genes that can coordinate functional categories over represented at networks, such as CXCL12, SFRP1, xvi EGF, SPP1, MMP1 e THBS1. The biological interpretation of these data suggests that the population of MSC/inv has different constitutional characteristics, related to their potential for differentiation, proliferation and response to stimuli, responsible for a distinct process of replicative senescence in MSC/inv compared to MSC/n. The genes identified in this study are candidates for biomarkers of cellular senescence in MSC, but their functional relevance in this process should be evaluated in additional in vitro and/or in vivo assays

Fissura placentária de gatas SRD, Felis catus - Linnaeus, 1758: aspectos macro e microscópicos

Nossa pesquisa consiste no estudo esquemático macroscópico na placenta de gatos e a sua caracterização como tipo, placenta zonária, que 62,5% dos casos apresenta uma fissura na área distal do funículo umbilical. Esse é formado por uma área justa fetal, área justa placentária e área média, encontrando achados histológicos de 2 artérias, uma veia, 2 pedículos vitelínicos e 2 pedículos alantoidianos. Na fissura, encontramos um epitélio alantoidiano cobrindo esta área em 10% dos casos e, em 90% dos achados foram encontrados um trofoblasto diminuído comparado com outras áreas placentárias fora da fissura. Portanto, a placenta felina, com sua relação materno fetal mostra uma placenta zonária incompleta, diferente do ocorrido nos outros carnívoros.

Quantificação de subpopulações linfocitárias no sangue do cordão umbilical de eqüinos

Este estudo visou a determinar os valores eritroleucométricos e quantificar as subpopulações linfocitárias no sangue do cordão umbilical (SCU) e no sangue jugular de eqüinos neonatos. Foi realizada a colheita de SCU e do sangue jugular de 20 potros ao nascimento. As amostras foram submetidas às determinações dos valores eritroleucométricos e à quantificação de subpopulações de linfócitos-T, pela técnica citofluorométrica. Não foram verificadas diferenças significativas (P<0,05) entre os valores médios de tais parâmetros, entre o sangue jugular de neonatos e o SCU eqüino. O valor total para neutrófilos segmentados, no SCU e na jugular dos neonatos, foi inferior ao reportado para eqüinos ao nascimento. As contagens de linfócitos CD5+ e CD4+ no SCU e jugular de neonatos eqüinos foram inferiores àquelas admitidas para o sangue periférico de eqüinos adultos, indicando um componente imunológico imaturo. No entanto, a contagem de linfócitos CD8+ foi semelhante à descrita em sangue periférico de eqüinos adultos. A proporção CD4:CD8 obtida nesse ensaio, tanto para o SCU (2,64±0,91), como no sangue jugular de eqüinos neonatos (2,41±0,81), demonstrou uma dominância das células T CD4+ sobre os linfócitos T CD8+.

Estudo eritroleucométrico e proteinograma sérico do sangue do cordão umbilical e jugular de eqüinos ao nascimento e de suas respectivas mães

Colheram-se amostras de sangue do cordão umbilical (SCU) e do sangue circulante de cinco eqüinos neonatos, imediatamente após o nascimento, e o sangue da própria mãe, utilizando-se um sistema a vácuo. O material foi submetido à contagem global de hemácias e leucócitos e à determinação do volume globular e da concentração de hemoglobina; à contagem diferencial de leucócitos em esfregaços sangüíneos; e ao cálculo dos índices eritrocitométricos. Foram realizadas a dosagem de proteínas séricas totais e a eletroforese das proteínas séricas em gel de agarose. Não houve diferenças significativas entre os parâmetros do SCU e do sangue da jugular dos potros. No SCU dos potros observaram-se valores mais elevados para contagem global de hemácias (9,75x10(6)/µl), dosagem de hemoglobina (14,65g/dl) e concentração de hemoglobina corpuscular média (37,23g/dl); e valores menores para volume corpuscular médio (40,50fl), proteína total (4,37g/dl), alfa-globulinas (0,65g/dl), beta-globulinas (1,10g/dl), gama-globulinas (0g/dl) e contagens global (5,40 x 10³/µl) e diferencial de leucócitos, exceto contagem de neutrófilos bastonetes e monócitos, quando comparados com os valores obtidos no sangue de suas mães.