Biocompatibilidade do polissacarídeo celulósico sintetizado por zoogloea sp.: um estudo em bexigas de coelho

Atualmente, o material utilizado para o tratamento endoscópico é o Deflux, porém este é um material não-biológico. Sabe-se que a substância ideal deve ser atóxica, biocompatível, não-migratória, não-antigênica e deve causar o mínimo possível de inflamação no local do implante. A bactéria Zoogloea sp. produz um exopolissacarídeo celulósico (CEP) com baixa citotoxicidade e alto biocompatibilidade. O objetivo deste estudo é investigar, na bexiga de coelho, a biocompatibilidade de implantes de exopolissacarídeo de celulose, produzidos pela Zooglea sp. Foram utilizados como modelo experimental, 20 coelhos adultos da raça Califórnia, com média de seis meses de idade. Os animais foram divididos em dois grupos, sendo o grupo G1, composto por animais mortos três dias após a aplicação do implante (n=9), e o grupo G2, composto por animais mortos três meses após a aplicação do implante (n=11). Cada animal recebeu, no total, quatro implantes, sendo dois de gel de biopolímero e dois de gel Deflux. Foram realizadas as técnicas imunohistoquímicas para marcação de colágeno tipos I e III, alfa-actina de músculo liso, PCNA e reação química TUNEL. Nas amostras de três dias, os implantes de CEP e deflux, eram estruturalmente homogêneos e livres de células inflamatórias ou vasos sanguíneos. Por outro lado, nas amostras de três meses, com exceção de algumas áreas, o CEP estava organizado como feixes curtos que eram sugestivos de um tecido fibroso. Apesar disso, o implante de CEP corou negativamente para colágenos tipos I e III, fibras elásticas, enquanto que o tricrômico de masson, não indicou a presença de colágeno. Em contraste as áreas de implante de deflux nas amostras de três meses estavam fragmentadas, mas ainda eram homogêneas, e ainda não havia nenhuma célula nem vaso sanguíneo em seu interior. As células positivas para PCNA podiam ser claramente percebidas dentro dessas ilhotas, dessa forma indicando um processo inflamatórioproliferativo, em curso. No grupo sacrificado aos três meses, os implantes de deflux ainda estavam negativos, mas em torno das áreas de CEP algumas células positivas para a técnica do TUNEL eram perceptíveis. Nos implantes de CEP de três meses, muitos vasos sanguíneos eram visualizados, e a sua densidade era de 23.865.48. A densidade de microvasos na lâmina própria (41.5111.19) foi significativamente diferente (p<0.001) daquela no implante de CEP. Nossos resultados mostraram que o CEP possui pouca imunogenicidade e se integra melhor no tecido hospedeiro quando comparado ao deflux. Portanto o CEP deve ser um material eficiente em casos em que a incorporação ao tecido é desejada como por exemplo em estruturas de suporte na cirurgia de reconstrução

Alterações no reparo tecidual cutâneo em um modelo de resistência à insulina

A obesidade associada às alterações metabólicas, tais como a resitência à insulina, provoca significativas modificações no decorrer do processo de cicatrização. O objetivo desse estudo foi inicialmente avaliar os efeitos da resistência à insulina induzida por uma dieta com elevado teor de gordura durante o reparo tecidual. E, em seguida, investigar o papel dos macrófagos neste processo. Observamos que os animais submetidos à dieta hiperlipídica (RHL) tornaram-se intolerantes à glicose e resistentes à insulina, além de aumentarem as taxas plasmáticas de colesterol e triglicerídeos em relação aos animais alimentados com ração padrão (RP). O grupo RHL apresentou uma menor taxa de contração da lesão e reepitelização em relação ao grupo RP. Observamos ainda maior quantidade de células inflamatórias (células NOS 2-positivas, macrófagos, e neutrófilos), menor densidade de fibras do sistema colágeno e maior densidade de miofibroblastos e vasos sanguíneos no grupo RHL. O dano oxidativo estava maior no grupo RHL bem como a expressão proteica do fator de crescimento transformante-β1 (TGF-β1) e α-actina de músculo liso (α-SMA). O grupo RHL apresentou altos níveis plasmáticos de TNF-α quando comparado com o grupo RP. Além disso, a proporção das células M1 (macrófagos ativados classicamente) e M2 (macrófagos ativados alternativamente) foi a mesma em ambos os grupos. Em relação a síntese e liberação de citocinas e fatores de crescimento avaliados através dos ensaios in vitro, observamos ainda que os níveis do fator de necrose tumoral-α (TNF-α) e interleucina-1β (IL-1β) estavam maiores no meio condicionado de macrófagos isolados dos animais do grupo RHL (MCRHL) em relacão ao meio condicionado de macrófagos isolados dos animais do grupo RP (MCRP). Além disso, os nossos resultados demonstraram claramente que os fatores solúveis produzidos por macrófagos isolados a partir de animais resistentes à insulina inibem a proliferação e a migração de fibroblastos. Através desses resultados podemos mostrar que a resistência à insulina retarda o processo de cicatrização e sugerir os macrófagos participam deste retardo.

Altered pericyte-endothelial relations in the rat retina during aging: Implications for vessel stability

Mural cells (smooth muscle cells and pericytes) regulate blood flow and contribute to vessel stability. We examined whether mural cell changes accompany age-related alterations in the microvasculature of the central nervous system. The retinas of young adult and aged Wistar rats were subjected to immunohistofluorescence analysis of a-smooth muscle actin (SMA), caldesmon, calponin, desmin, and NG2 to identify mural cells. The vasculature was visualized by lectin histochemistry or perfusion of horse-radish peroxidase, and vessel walls were examined by electron microscopy. The early stage of aging was characterized by changes in peripheral retinal capillaries, including vessel broadening, thickening of the basement membrane, an altered length and orientation of desmin filaments in pericytes, a more widespread SMA distribution and changes in a subset of pre-arteriolar sphincters. In the later stages of aging, loss of capillary patency, aneurysms, distorted vessels, and foci of angiogenesis were apparent, especially in the peripheral deep vascular plexus. The capillary changes are consistent with impaired vascular autoregulation and may result in reduced pericyte-endothelial cell contact, destabilizing the capillaries and rendering them susceptible to angiogenic stimuli and endothelial cell loss as well as impairing the exchange of metabolites required for optimal neuronal function. This metabolic uncoupling leads to reactivation of

Protein kinase B/Akt activity is involved in renal TGF-beta 1-driven epithelial-mesenchymal transition in vitro and in vivo

The molecular pathogenesis of diabetic nephropathy (DN), the leading cause of end-stage renal disease worldwide, is complex and not fully understood. Transforming growth factor-beta (TGF-beta1) plays a critical role in many fibrotic disorders, including DN. In this study, we report protein kinase B (PKB/Akt) activation as a downstream event contributing to the pathophysiology of DN. We investigated the potential of PKB/Akt to mediate the profibrotic bioactions of TGF-beta1 in kidney. Treatment of normal rat kidney epithelial cells (NRK52E) with TGF-beta1 resulted in activation of phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) and PKB/Akt as evidenced by increased Ser473 phosphorylation and GSK-3beta phosphorylation. TGF-beta1 also stimulated increased Smad3 phosphorylation in these cells, a response that was insensitive to inhibition of PI3K or PKB/Akt. NRK52E cells displayed a loss of zona occludins 1 and E-cadherin and a gain in vimentin and alpha-smooth muscle actin expression, consistent with the fibrotic actions of TGF-beta1. These effects were blocked with inhibitors of PI3K and PKB/Akt. Furthermore, overexpression of PTEN, the lipid phosphatase regulator of PKB/Akt activation, inhibited TGF-beta1-induced PKB/Akt activation. Interestingly, in the Goto-Kakizaki rat model of type 2 diabetes, we also detected increased phosphorylation of PKB/Akt and its downstream target, GSK-3beta, in the tubules, relative to that in control Wistar rats. Elevated Smad3 phosphorylation was also detected in kidney extracts from Goto-Kakizaki rats with chronic diabetes. Together, these data suggest that TGF-beta1-mediated PKB/Akt activation may be important in renal fibrosis during diabetic nephropathy.

Jagged/Notch signalling is required for a subset of TGFβ1 responses in human kidney epithelial cells.

The Jagged/Notch pathway has been implicated in TGFß1 responses in epithelial cells in diabetic nephropathy and other fibrotic conditions in vivo. Here, we identify that Jagged/Notch signalling is required for a subset of TGFß1-stimulated gene responses in human kidney epithelial cells in vitro. TGFß1 treatment of HK-2 and RPTEC cells for 24 h increased Jagged1 (a Notch ligand) and Hes1 (a Notch target) mRNA. This response was inhibited by co-incubation with Compound E, an inhibitor of ?-secretase (GSI), an enzyme required for Notch receptor cleavage and transcription regulation. In both cell types, TGFß1-responsive genes associated with epithelial–mesenchymal transition such as E-cadherin and vimentin were also affected by ?-secretase inhibition, but other TGFß1 targets such as connective tissue growth factor (CTGF) and thrombospondin-1 (THBS1) were not. TGFß1-induced changes in Jagged1 expression preceded EMT-associated gene changes, and co-incubation with GSI altered TGFß1-induced changes in cell shape and cytoskeleton. Transfection of cells with the activated, cleaved form of Notch (NICD) triggered decreased expression of E-cadherin in the absence of TGFß1, but did not affect a-smooth muscle actin expression, suggesting differential requirements for Notch signalling within the TGFß1-responsive gene subset. Increased Jagged1 expression upon TGFß1 exposure required Smad3 signalling, and was also regulated by PI3K and ERK. These data suggest that Jagged/Notch signalling is required for a subset of TGFß1-responsive genes, and that complex signalling pathways are involved in the crosstalk between TGFß1 and Notch cascades in kidney epithelia.


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Isolation of epithelial stem cells from dermis by a three-dimensional culture system

Skin is a representative self-renewing tissue containing stem cells. Although many attempts have been made to define and isolate skin-derived stem cells, establishment of a simple and reliable isolation procedure remains a goal to be achieved. Here, we report the isolation of cells having stem cell properties from mouse embryonic skin using a simple selection method based on an assumption that stem cells may grow in an anchorage-independent manner. We inoculated single cell suspensions prepared from mouse embryonic dermis into a temperature-sensitive gel and propagated the resulting colonies in a monolayer culture. The cells named dermis-derived epithelial progenitor-1 (DEEP) showed epithelial morphology and grew rapidly to a more than 200 population doubling level over a period of 250 days. When the cells were kept confluent, they spontaneously formed spheroids and continuously grew even in spheroids. Immunostaining revealed that all of the clones were positive for the expression of cytokeratin-8, -18, -19, and E-cadherin and negative for the expression of cytokeratin-1, -5, -6, -14, -20, vimentin, nestin, a ckit. Furthermore, they expressed epithelial stem cell markers such as p63, integrin beta1, and S100A6. On exposure to TGFbeta in culture, some of DEEP-1 cells expressed alpha-smooth muscle actin. When the cells were transplanted into various organs of adult SCID mice, a part of the inoculated cell population acquired neural, hepatic, and renal cell properties. These results indicate that the cells we isolated were of epithelial stem cell origin and that our new approach is useful for isolation of multipotent stem cells from skin tissues.

Effect of TGF-β2 and anti-TGF-β2 antibody in a new in vivo rodent model of posterior capsule opacification

PURPOSE. This study evaluated the effect of transforming growth factor (TGF)-ß2 and anti-TGF-ß2 antibody in a rodent model of posterior capsule opacification (PCO). METHODS. An extracapsular lens extraction (ECLE) was performed in 72 Sprague-Dawley rats. At the end of the procedure, 10 µL TGF-ß2 (TGF-ß2-treated group), fetal calf serum (FCS)/phosphate- buffered saline (PBS; FCS/PBS-treated control group), a human monoclonal TGF-ß2 antibody (anti-TGF-ß2-treated group), or a null control IgG4 antibody (null antibody-treated control group) was injected into the capsule. Animals were killed 3 and 14 days postoperatively. Eyes were evaluated clinically prior to euthanatization, then enucleated and processed for light microscopy and immunohistochemistry afterward. PCO was evaluated clinically and histopathologically. Student's t-test and ? were used to assess differences between groups. RESULTS. There were no statistically significant clinical or histopathological differences in degree of PCO between the TGF-ß2- and FCS/PBS-treated groups at 3 and 14 days after ECLE. Nor were there differences between the anti-TGF-ß2- and the null antibody-treated groups, with the exception of the histopathology score for capsule wrinkling 3 days after ECLE (P = 0.02). a-Smooth-muscle actin staining was observed in the lens capsular bag only in areas where there was close contact with the iris. CONCLUSIONS. No sustained effect of TGF-ß2 or anti-TGF-ß2 antibody on PCO was found in rodents at the dose and timing administered in this study. Iris cells may play a role in the process of epithelial mesenchymal transition linked to PCO. Copyright © Association for Research in Vision and Ophthalmology.

Histone deacetylase 3 unconventional splicing mediates endothelial-to- mesenchymal transition through transforming growth factor β2

Histone deacetylase 3 (HDAC3) plays a critical role in the maintenance of endothelial integrity and other physiological processes. In this study, we demonstrated that HDAC3 undergoes unconventional splicing during stem cell differentiation. Four different splicing variants have been identified, designated as HD3α, -β, -γ, and -Δ, respectively. HD3α was confirmed in stem cell differentiation by specific antibody against the sequences from intron 12. Immunofluorescence staining indicated that the HD3α isoform co-localized with CD31-positive or α-smooth muscle actin-positive cells at different developmental stages of mouse embryos. Overexpression of HD3α reprogrammed human aortic endothelial cells into mesenchymal cells featuring an endothelial-to-mesenchymal transition (EndMT) phenotype. HD3α directly interacts with HDAC3 and Akt1 and selectively activates transforming growth factor β2 (TGFβ2) secretion and cleavage. TGFβ2 functioned as an autocrine and/or paracrine EndMT factor. The HD3α-induced EndMT was both PI3K/Akt- and TGFβ2-dependent. This study provides the first evidence of the role of HDAC3 splicing in the maintenance of endothelial integrity.

Regulation of TGF-β1-Driven Differentiation of Human Lung Fibroblasts: Emerging Roles of Cathepsin B and Cystatin C

Lung matrix homeostasis partly depends on the fine regulation of proteolytic activities. We examined the expression of human cysteine cathepsins (Cats) and their relative contribution to TGF-β1-induced fibroblast differentiation into myofibroblasts. Assays were conducted using both primary fibroblasts obtained from patients with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) and human lung CCD-19Lu fibroblasts. Pharmacological inhibition and genetic silencing of Cat B diminished α-smooth muscle actin expression, delayed fibroblast differentiation and led to an accumulation of intracellular 50-kDa TGF-β1. Moreover addition of Cat B generated 25-kDa mature form of TGF-β1 in Cat B siRNA-pretreated lysates. Inhibition of Cat B decreased Smad 2/3 phosphorylation, but had no effect on p38 MAPK and JNK phosphorylation indicating that Cat B mostly disturbs TGF-β1-driven canonical Smad signaling pathway. While mRNA expression of cystatin C was stable, its secretion, which was inhibited by brefeldin A, increased during TGF-β1-induced differentiation of IPF and CCD-19Lu fibroblasts. In addition cystatin C participated in the control of extracellular Cats, since its gene silencing restored their proteolytic activities. These data support the notion that Cat B participates in lung myofibrogenesis as suggested for stellate cells during liver fibrosis. Moreover, we propose that TGF-β1 promotes fibrosis by driving the effective cystatin C-dependent inhibition of extracellular matrix-degrading Cats.

Cancer-associated fibroblasts in brain metastases

Tese de mestrado. Oncobiologia, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2015

Role of oxidative stress-induced systemic and cavernosal molecular alterations in the progression of diabetic erectile dysfunction

Background Erectile dysfunction (ED) is a prevalent complication of diabetes, and oxidative stress is an important feature of diabetic ED. Oxidative stress-induced damage plays a pivotal role in the development of tissue alterations. However, the deleterious effects of oxidative stress in the corpus cavernosum with the progression of diabetes remain unclear. The aim of this study was to evaluate systemic and penile oxidative stress status in the early and late stages of diabetes. Methods Male Wistar streptozotocin-diabetic rats (and age-matched controls) were examined 2 (early) and 8 weeks (late) after the induction of diabetes. Systemic oxidative stress was evaluated by urinary H2O2 and the ratio of circulating reduced/oxidized glutathione (GSH/GSSG). Penile oxidative status was assessed by H2O2 production and 3-nitrotyrosine (3-NT) formation. Cavernosal endothelial nitric oxide synthase (eNOS) was analyzed by quantitative immunohistochemistry. Dual immunofluorescence was also performed for 3-NT and α-smooth muscle actin (α-SMA) and eNOS–α-SMA. Results There was a significant increase in urinary H2O2 levels in both diabetic groups. The plasma GSH/GSSG ratio was significantly augmented in late diabetes. In cavernosal tissue, H2O2 production was significantly increased in late diabetes. Reactivity for 3-NT was located predominantly in cavernosal smooth muscle (SM) and was significantly reduced in late diabetes. Quantitative immunohistochemistry revealed a significant decrease in eNOS levels in cavernosal SM and endothelium in late diabetes. Conclusions The findings indicate that the noxious effects of oxidative stress are more prominent in late diabetes. Increased penile protein oxidative modifications and decreased eNOS expression may be responsible for structural and/or functional deregulation, contributing to the progression of diabetes-associated ED.

Le fragment LG3 du perlécan : un nouveau régulateur de remodelage vasculaire en transplantation

L’apoptose endothéliale initie le processus menant au remodelage vasculaire et au développement de la néointima dans la vasculopathie du greffon. La formation de néointima résulte de l’accumulation de leucocytes, de matrice extracellulaire et de cellules positives pour l’actine musculaire lisse alpha (αSMA+) dans l’intima des artères, artérioles et capillaires du greffon. Les cellules αSMA+ dans la néointima sont des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) dérivées du donneur ainsi que des cellules souches dérivées du receveur, dont des cellules souches mésenchymateuses (CSM). L’acquisition d’un phénotype anti-apoptotique chez ces cellules est déterminante pour le développement de la néointima. Le laboratoire de Dre Hébert a démontré que les cellules endothéliales (CE) apoptotiques libèrent des médiateurs induisant une résistance à l’apoptose chez les CMLV et les fibroblastes. Notamment, les CE apoptotiques relâchent la cathepsine L qui clive le perlécan et ainsi libère un fragment C-terminal correspondant au troisième motif laminine G du domaine V du perlécan (LG3). Le LG3 est anti-apoptotique pour les fibroblastes. Nous avons donc émis l’hypothèse que le LG3 est un des médiateurs clés libéré par les CE apoptotiques favorisant le développement de la néointima via l’induction d’un phénotype anti-apoptotique chez les cellules néointimales αSMA+. Nous avons démontré que les médiateurs libérés par les CE apoptotiques induisent un phénotype anti-apoptotique chez les CSM dépendant de l’activation de la voie ERK1/2. De plus, le LG3 active la voie ERK1/2 via son interaction avec les intégrines beta 1 et induit une réponse anti-apoptotique chez ces cellules. Cependant l’activation de ERK1/2 par le LG3 est plus faible en comparaison de son activation par le milieu conditionné par des CE apoptotiques. Nos résultats suggèrent que les CE apoptotiques libèrent aussi de l’EGF qui agit de façon paracrine sur les CSM en coopération avec le LG3 pour induire un phénotype anti-apoptotique chez les CSM. Nous avons poursuivi l’étude de l’effet du LG3 in vivo sur le remodelage vasculaire en transplantation. Nous avons pour cela développé un modèle murin de rejet vasculaire qui consiste en une transplantation aortique entre des souris alloincompatibles. Nous avons ensuite injecté du LG3 chez les souris receveuses en post-transplantation. Nous avons observé dans ce modèle que des niveaux augmentés de LG3 sérique augmentent la formation de néointima, favorisent l’accumulation de cellules néointimales αSMA+ et diminuent le nombre de cellules CD31+ au niveau du greffon aortique. Parallèlement nous avons vérifié que le LG3 induit aussi un phénotype anti-apoptotique chez les CMLV et nous avons démontré un nouvel effet du LG3, soit une activité pro-migratoire, qui dépend de l’activation de la voie ERK1/2 chez les CMLV. Nous avons complété cette étude par l’analyse des niveaux de LG3 sérique dans une cohorte de patients receveurs d’allogreffe rénale. Nous avons observé chez ces patients, une association entre des niveaux élevés de LG3 sérique et un rejet vasculaire. Le LG3 contribue à la formation de néointima par son activité pro-migratoire et pro-survie chez les cellules néointimales et aussi de par son activité angiostatique. Nos résultats suggèrent que le LG3 est un nouveau médiateur important dans le remodelage vasculaire en transplantation

Étude in vitro de l’implication des cytokines de type Th17 dans la fibrose hépatique

Introduction: L’activation des cellules stellaires hépatiques (CSHs) est un point clé du processus de fibrose hépatique. Les lymphocytes T CD4+ intra-hépatiques sont une source majeure de cytokines anti-inflammatoires comme l’IL-10 et pro-inflammatoire (IL-17A), hépatoprotectrice (IL-22) produites par les Th17. Les Th17 sont impliqués dans de nombreuses pathologies inflammatoires mais l’effet de ces cellules sur les CSHs n’est pas encore élucidé. Objectif: Comprendre le rôle des cytokines de type Th17 dans le processus d’activation des CSHs. Méthodes: La lignée de CSHs humaine LX2 a été stimulée par l’IL-17A ou l’IL-22 puis comparée à des cellules traitées par le TGF-b et le tampon phosphate salin (PBS). L’activation des CSHs a été évaluée en examinant les molécules profibrotique alpha-smooth muscle actin (a-SMA), collagène de type I (COL1A1) et inhibiteur produits par les tissus des métalloprotéases matricielles I (TIMP-I) par q-PCR. L’expression protéique a été validée par immunobuvardage ou coloration au rouge de picro Sirius. L’expression membranaire de l’IL-10Rb, du TGF-b-RII et de l’IL-17RA a été mesurée par cytométrie en flux. Résultats: L’IL-17A et l’IL-22 n’activent pas les cellules LX2, car aucune induction d’a-SMA, de COL1A1 et de TIMP-I n’a été observée. Cependant, l’IL-17A et l’IL-22 sensibilisent les CSHs à l’action du TGF-b, tel que démontré par une forte expression et production d’a-SMA, collagène type I et TIMP-I. L’IL-17A, mais pas l’IL-22, induit la surexpression à la surface cellulaire du TGF-b-RII et inhibe partiellement la baisse d’expression du TGF--RII après stimulation au TGF-b. Conclusion: Nos résultats démontrent une fonction pro-fibrotique de l’IL-17A et de l’IL-22, car les deux cytokines sensibilisent les CSHs à l’action du TGF-b. L’IL-17A agit via la surexpression et la stabilisation du TGF-b-RII tandis que l’IL-22 agit probablement par des mécanismes intracellulaires.

Exploration du rôle du fragment LG3 sur les cellules souches mésenchymateuses dans le contexte du rejet vasculaire

La vasculopathie du greffon est une pathologie caractérisée par un rétrécissement progressif et oblitérant des vaisseaux sanguins menant à une ischémie et une perte de fonction du greffon. Le rétrécissement vasculaire est dû à une accumulation de matrice extracellulaire (MEC) et de cellules mononuclées positives pour l’actine musculaire lisse alpha (alphaSMA) dont les cellules souches mésenchymateuses, le tout formant une néointima oblitérante. Cette pathologie est la cause principale de la perte des greffons rénaux et cardiaques à long terme. Le rejet vasculaire aigu est un prédicteur de la vasculopathie du greffon. L’équipe du Dr Hébert a démontré que l’apoptose endothéliale, qui joue un rôle important dans le développement du rejet vasculaire, initie la libération de LG3, un fragment du protéoglycan perlécan. Les taux sanguins et urinaires de LG3 sont augmentés chez les receveurs d’allogreffe rénale avec rejet vasculaire et vasculopathie du greffon. Les résultats obtenus en laboratoire durant ma maîtrise ont permis de mieux caractériser l’impact du LG3 sur un type cellulaire important participant à la formation de néointima : les cellules souches mésenchymateuses. Mes travaux ont démontré que le LG3 induit à la fois la migration horizontale des MSC et la transmigration des MSC. Cette migration est dépendante de la voie de signalisation d’ERK1/2, précédemment identifiée comme voie centrale dans la formation de néointima. De plus, nos résultats démontrent que la kinase Src est activée en amont de l’activation de la voie MAPK. La migration horizontale et la transmigration induites par le LG3 sont aussi dépendantes des intégrines alpha2beta1, ainsi que l’activation de la voie MAPK. Dans un modèle de transplantation murin, nous avons également démontré que l’injection sérique de LG3 recombinant favorise l’accumulation de cellules positives pour alphaSMA dans la néointima. En outre, lorsque le receveur est déficient pour l’intégrine alpha2, mais que le greffon est sauvage, la formation de néointima induite par l’injection de LG3 est diminuée dans le greffon suggérant que les cellules du receveur jouent un rôle important dans la formation de la néointima. Enfin, nous avons démontré que l’injection de LG3 augmente aussi le nombre de cellules positives pour la forme phosphorylée d’ERK1/2 (p-ERK1/2) dans la néointima du greffon et que cette accumulation est dépendante de la présence des intégrines 2 1 chez les cellules du receveur.Lorsque le receveur est sauvage, il y a une augmentation du nombre de cellules positives pour p-ERK1/2. L’investigation de ces mécanismes dans le remodelage vasculaire expose de nouvelles opportunités pour inhiber la réponse cellulaire qui mène au remodelage inadapté lors d’un dommage vasculaire chronique et ainsi prolonger la survie du greffon.

Implications physiopathologiques de la Nestine lors du remodelage pulmonaire et cardiaque à la suite de l’infarctus du myocarde, du diabète et de l’hypertension pulmonaire

Il est reconnu que la protéine filamenteuse intermédiaire Nestine est exprimée lors du processus de cicatrisation et du remodelage fibrotique. De plus, nous avons identifié l’expression de la Nestine au sein de deux populations distinctes qui sont directement impliquées dans les réponses de fibroses réparative et réactive. Ainsi, une population de cellules souches neurales progénitrices résidentes du coeur de rat adulte exprime la Nestine et a été identifiée à titre de substrat de l’angiogenèse et de la neurogenèse cardiaque. Également, la Nestine est exprimée par les myofibroblastes cicatriciels cardiaques et il a été établi que la protéine filamenteuse intermédiaire joue un rôle dans la prolifération de ces cellules. Ainsi, l’objectif général de cette thèse était de mieux comprendre les évènements cellulaires impliqués dans la réponse neurogénique des cellules souches neurales progénitrices résidentes cardiaques Nestine(+) (CSNPRCN(+)) lors de la fibrose réparative cardiaque et d’explorer si l’apparition de fibroblastes Nestine(+) est associée avec la réponse de fibrose réactive secondaire du remodelage pulmonaire. Une première publication nous a permis d’établir qu’il existe une régulation à la hausse de l’expression de la GAP43 (growth associated protein 43) et que cet événement transitoire précède l’acquisition d’un phénotype neuronal par les CSNPRCN(+) lors du processus de cicatrisation cardiaque chez le rat ayant subi un infarctus du myocarde. De plus, la surimposition de la condition diabétique de type 1, via l’injection unique de Streptozotocine chez le rat, abolit la réponse neurogénique des CSNPRCN(+), qui est normalement induite à la suite de l’ischémie cardiaque ou de l’administration de 6-hydroxydopamine. Le second article a démontré que le développement aigu de la fibrose pulmonaire secondaire de l’infarctus du myocarde chez le rat est associé avec une augmentation de l’expression protéique de la Nestine et de l’apparition de myofibroblastes pulmonaires Nestine(+). Également, le traitement de fibroblastes pulmonaires avec des facteurs de croissances peptidiques pro-fibrotiques a augmenté l’expression de la Nestine par ces cellules. Enfin, le développement initial de la condition diabétique de type 1 chez le rat est associé avec une absence de fibrose réactive pulmonaire et à une réduction significative des niveaux protéiques et d’ARN messager de la Nestine pulmonaire. Finalement, la troisième étude représentait quant à elle un prolongement de la deuxième étude et a alors examiné le remodelage pulmonaire chronique chez un modèle établi d’hypertension pulmonaire. Ainsi, les poumons de rats adultes mâles soumis à l’hypoxie hypobarique durant 3 semaines présentent un remodelage vasculaire, une fibrose réactive et une augmentation des niveaux d’ARN messager et de la protéine Nestine. De plus, nos résultats ont démontré que la Nestine, plutôt que l’alpha-actine du muscle lisse, est un marqueur plus approprié des diverses populations de fibroblastes pulmonaires activés. Également, nos données suggèrent que les fibroblastes pulmonaires activés proviendraient en partie de fibroblastes résidents, ainsi que des processus de transition épithélio-mésenchymateuse et de transition endothélio-mésenchymateuse. Collectivement, ces études ont démontré que des populations distinctes de cellules Nestine(+) jouent un rôle majeur dans la fibrose réparative cardiaque et la fibrose réactive pulmonaire.