Efeitos da tricostatina A sobre a acetilação de histonas, proliferação celular e diferenciação de células tronco embrionárias murinas

Background: Embryonic stem cells are cells derived from early-stage embryos that are characterized by pluripotency and self-renewal capacity. The in vitro cultured murine embryonic stem cells can indefinitely propagate in an undifferentiated state in the presence of leukemia inhibitory factor (LIF). However, when stimulated, these cells can differentiate into cell lines derived from all three embryonic germ layers. The trichostatin A (TSA) is an epigenetic modifier agent and several studies have used the TSA to stimulate cellular differentiation. However, most of these studies only assessed one TSA concentration. Therefore, this study aimed to evaluate the effects of different TSA concentrations on histone hyperacetylation during in vitro cell differentiation of murine pluripotent embryonic stem cells, cultured with or without LIF, in the quest of to standardize their application on early cultures of embryonic stem cells.Materials, Methods & Results: Undifferentiated murine embryonic stem cells were plated in the presence of different TSA concentrations (0 nM, 15 nm, 50 nM and 100 nM) in the presence or absence of LIF. Thus, the treatments were evaluated in undifferentiated embryonic stem cells cultured in the presence of LIF (Control group: 0 nM LIF(+); Group 15 nM LIF+; Group 50 nM LIF+ and Group 100 nM LIF+), and in embryonic stem cells cultured in the absence of LIF (Control group: 0 nM LIF; Group 15 nM LIF(-); Group 50 nM LIF(-) and Group 100 nM LIF-). Treatment with TSA was performed for 24 h. After that the medium was replaced with fresh medium without TSA. Samples were collected at 0, 12, 24, 36 and 48 h after the beginning of the experiment. Three replicates were performed in each experimental group. The relative amount of Histone H3 lysine 9 acetylation was analyzed in all groups, as well as the cell proliferation in the embryonic stem cells cultured in the presence of LIF. In the control group (0 nM), the absence of LIF resulted in higher levels (P < 0.05) of H3lys9ac compared to the cultures supplemented with LIF. In the embryonic stem cells cultured in the presence of LIF, the 50 nM and 100 nM treatments resulted in higher levels (P < 0.05) of H3lys9ac when compared with 0 nM and 15 nM treatments. Evaluating the Hoechst area in the 0 nM group, it was observed that the number of cells increased (P < 0.05) according to the time of culture. Treatment with 15 nM also reflected a similar distribution, but the Hoechst area in 15 nM group was lower (P < 0.05) at 24 and 48h when compared to the observed in the control group. In the 100 nM treatment, was observed that the area of Hoechst was lower (P < 0.05) to that obtained in the control group at 12, 24 and 48h. In addition, it was observed that treatment with TSA induces greater cellular differentiation when compared to control groups in stem cells cultured in the presence of LIF as well as in the absence of LIF.Discussion: In the present study it was observed that TSA treatment increased the levels of histone acetylation in murine embryonic stem cells at a 50 nM concentration, making it possible to reduce the concentration recommended in the literature (100 nM). In addtion, it was concluded that the lower TSA concentrations utilized (15 nm and 50 nM) was less harmful to cellular proliferation than the 100 nM TSA concentration.

A necessidade atual em se continuar a pesquisar com células-tronco embrionárias

Embryonic stem cells are pluripotent and able to generate all cell types of the body, being the most promising cells to the study for regenerative medicine. Following the differentiation path, there are adult stem cells, which are committed with a specific cell lineage, creating limitations on their application. On the extreme opposite of embryonic stem cells there are the induced pluripotent stem cells, originated from a somatic cell after genetic reprogramming. Induced pluripotent stem cells are a recent science discovery and may substitute the use of embryonic stem cells in future research. But with nowadays knowledge, the use of adult stem cells and induced pluripotent stem cells are limited due to high expenses and long time process demand. Moreover, the development achieved on all kinds of stem cells study are, in some part, due to the study of embryonic stem cells, what makes the study of these cell type still mandatory. © Todos os direitos reservados a.

Isolamento, caracterização e diferenciação de células tronco embrionárias e mesenquimais de equinos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação do promotor OCT-4 de equinos em uma abordagem transgênica em células-tronco embrionárias de murinos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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.

Caracterização da inviabilidade evolutiva de embriões visando doações para pesquisas de células-tronco

OBJETIVO: estabelecer quais as características que definem um embrião como inviável, tornando-o passível de doação para pesquisa com células-tronco. MÉTODOS: avaliação retrospectiva de ciclos de fertilização in vitro realizados entre janeiro de 1995 a 2005. Foram selecionados ciclos nos quais se transferiram para a cavidade uterina embriões com classificações morfológicas iguais entre si. Desta forma, avaliaram-se as taxas de gravidez, implantação e involução de sacos gestacionais dos embriões frescos e criopreservados, distribuídos em grupos, de acordo com sua morfologia. Foram considerados embriões tipo A aqueles simétricos e sem fragmentação; tipo B, assimétricos ou com até 25% de fragmentação; tipo C, com 25 a 50% do seu volume ocupado por fragmentos, e tipo D, aqueles com 50% ou mais de fragmentação. Para as análises estatísticas utilizaram-se os testes de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. RESULTADOS: em 87 ciclos foram transferidos 172 embriões tipo D, obtendo-se 11% de gravidez, embora somente metade dos embriões inicialmente implantados manteve sua evolução. Já embriões de mesma morfologia quando criopreservados, após descongelamento, não mostraram capacidade evolutiva, apresentando, a partir da transferência de 113 embriões em 36 ciclos, somente uma implantação, perfazendo uma diminuta taxa de 3% de gravidez. A única gestação obtida involuiu antes da 12ª semana de gestação. CONCLUSÃO: embriões de baixos escores morfológicos não podem ser considerados inviáveis por serem capazes, embora com uma freqüência muito baixa, de promoverem gestação. Mas estes mesmos embriões, quando criopreservados e posteriormente transferidos após descongelamento, mostraram taxa de gravidez irrisória, além de não resultarem em gravidez viável. Logo, quando extranumerários, os embriões tipo D não deveriam ser criopreservados, podendo então, ao invés de serem descartados, ser doados para pesquisa de células-tronco embrionárias.

Reprogramação de células-tronco mesenquimais em neurônios utilizando genes pró-neurais

A possibilidade de repor células perdidas em doenças neurodegenerativas através de transplantes com células-troncos das mais diversas fontes vem sendo amplamente estudada. As células-tronco adultas (CTA) podem ser facilmente isoladas e sua utilização na pesquisa não envolve questões éticas e religiosas. Além disso, estas células são menos propícias à transformação tumoral do que células-tronco embrionárias, outra importante fonte de células para terapias celulares. No entanto, as CTA são, em estados fisiológicos, restritas a geração de células dos seus tecidos de origem, o que poderia limitar a sua utilização. Porém, nos últimos anos, uma série de técnicas vem sendo descritas com o objetivo de reverter tais limitações. Neste trabalho, nós investigamos a capacidade das células-tronco mesenquimais adultas, isoladas de camundongos ou do cordão umbilical humano, serem induzidas a adquirir um fenótipo neuronal de forma direta, sem passar por um estágio de célula progenitora ou pluripotente, através da reprogramação genética com genes pró-neurais. Nossos resultados indicam que tanto células-tronco mesenquimais adultas murinas quanto humanas podem ser reprogramadas em neurônios após a expressão combinada de Sox2 e Ascl1 ou Sox2 e Neurog2. As células reprogramadas exibem morfologias compatíveis com o fenótipo neuronal, expressam proteínas típicas de neurônios maduros, apresentam a capacidade de gerar potenciais de ação repetitivos e formam conexões sinápticas com outros neurônios presentes no cultivo. Portanto, nosso trabalho apresenta a primeira evidência de reprogramação direta de células-tronco mesenquimais humanas em neurônios funcionais.

Geração de blastocisto quimérico pela agregação de trofectoderme com a massa celular interna ou com células iPS

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Farmacologia) - IBB

Co-cultivo de embriões bovinos com células-tronco adultas derivadas de tecido adiposo

A produção in vitro de embriões (PIV) é uma biotecnologia utilizada para aumentar o potencial reprodutivo de animais geneticamente superiores, os embriões produzidos in vitro são de qualidade inferior aos produzidos in vivo, por isso técnicas tentam melhorar os índices de embriões produzidos in vitro. Uma técnica é o sistema de co-cultivo com células somáticas que removem metabólitos tóxicos e protegem contra o stress oxidativo. As células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo (CTA) são células multipotentes que segregam fatores de crescimento e citocinas. As células-tronco foram utilizadas em co-cultivo in vitro de embriões bovinos em diferentes concentrações com o objetivo de melhorar o protocolo de PIVE. CTAs foram submetidas à diferenciação em três linhagens mesenquimais, e foi realizada a imunofenotipagem de marcadores específicos de membrana das CTMs. A taxa de clivagem foi avaliada no segundo dia após a fertilização e taxa de blastocistos no sétimo dia, quando foram armazenados para contagem do número total de células e expressão gênica. Os resultados foram analisados por ANOVA, Teste-t e pós-teste de Fisher, adotando um nível de significância de 5%. O tratamento do co-cultivo com CTAs influenciou significativamente a formação de blastocisto, o número total de células de embriões e a expressão gênica correlacionada a pluripotência e metabolismo de carboidratos. Estes resultados mostraram aumento da taxa de produção e qualidade dos embriões produzidos in vitro em co-cultivo com CTAs em relação ao co-cultivo com células da granulosa. Os resultados deste trabalho indicam também que a presença constante de CTAs em co-cultivo é superior ao condicionamento com CTAs. Os efeitos verificados das CTAs podem ocorrer através de fatores solúveis ou via exossomos secretados pelas CTAs. Estudos futuros são necessários para esclarecer a possível via causadora dos efeitos positivos verificados neste trabalho pelas CTAs em co-cultivo.

Padronização da técnica de PCR em tempo-real na avaliação da pluripotência de células-tronco mesequimais caninas

Este relatório final tem como objetivo apresentar as atividades desenvolvidas no período de janeiro/2009 a março/2010, pela aluna Thaila Isabel Wodewotzky, relativas ao projeto de conclusão de curso intitulado “Padronização da Técnica de PCR em tempo-real na Avaliação da Pluripotência de Células-tronco Mesenquimais Caninas”, para fins de obtenção do título de Bacharel em Ciências Biológicas. O referido projeto objetiva avaliar a quantificação e relevância dos níveis de expressão gênica do fator de transcrição Oct4 em CTM´s, por meio da padronização da técnica de PCR em tempo-real. Para tanto, o RNA total das CTM´s obtidas, isoladas e cultivadas a partir da medula óssea de cães foi extraído a partir da medula óssea de cães a fim de avaliar a quantificação e relevância dos níveis de expressão gênica do Oct4 por meio da utilização da técnica de PCR em tempo-real com transcrição reversa (RT-qPCR). O RNA total foi extraído e submetido à reação de transcriptase reversa, para a obtenção do cDNA. Posteriormente esse cDNA foi utilizado na padronização da técnica de qPCR utilizando primers desenhados a partir de sequências obtidas no genebank. . Como normalizador utilizou-se o RNA codificante de GAPDH.Verificou-se desempenho satisfatório dos primers para Otc4 na avaliação de CTM´s de cães. Também o RNAm do GAPDH foi adequado como normalizador. Dessa forma, esse sistema pode ser utilizado na realização de testes quantitativos utilizando amostras de células-tronco embrionárias caninas