Quantificação das células estreladas ativadas / miofibroblastos e análise da apoptose das células do fígado durante a terapia celular na fibrose hepática em ratos

A fibrose hepática é o resultado de uma resposta cicatrizante frente a repetidas lesões no fígado, e é caracterizada pelo acúmulo excessivo de proteínas da matriz extracelular (MEC) no parênquima hepático, incluindo colágeno, fibronectina, elastina, laminina e proteoglicanos, com a participação de diferentes populações celulares do fígado. As principais células responsáveis pela síntese de proteínas da MEC na fibrose hepática são as células estreladas hepáticas ativadas e os miofibroblastos, que surgem após estímulo inflamatório e são caracterizadas pela expressão de alfa-actina de músculo liso (α-SMA). Sabe-se que durante a progressão da fibrose hepática, ocorre a morte de hepatócitos e sua substituição por células fibrogênicas α-SMA+. A apoptose dessas células fibrogênicas é de grande relevância para a regressão da fibrose e regeneração hepática. Nos últimos anos, a terapia com células tronco de medula óssea tem sido utilizada para estimular a regeneração hepática em diferentes modelos experimentais e protocolos clínicos. A fração mononuclear da medula óssea adulta possui duas populações de células-tronco importantes no tratamento de diversas doenças hepáticas: células-tronco hematopoiéticas e células-tronco mesenquimais. O objetivo deste estudo foi analisar a expressão de α-SMA e o processo de apoptose de células hepáticas durante a fibrose hepática induzida por ligadura do ducto biliar (LDB) e após o transplante de células mononucleares de medula óssea (CMMO). Os fígados foram coletados de ratos dos seguintes grupos: normal, 14 dias de LDB, 21 dias de LDB e animais que receberam CMMO após 14 dias de LDB, e foram analisados após 7 dias (totalizando 21 dias de LDB). Para quantificar a expressão de α-SMA por células fibrogênicas nos grupos experimentais, foi realizada imunoperoxidase para α-SMA, seguida de morfometria no programa Image Pro Plus. Para analisar a apoptose nas células hepáticas, foi realizada imunoperoxidase e Western Blotting (WB) para caspase-3 (proteína apoptótica) e imunofluorescência com dupla-marcação para caspase-3 e α-SMA, seguida de observação em microscópio confocal. Os resultados da quantificação de α-SMA por morfometria mostraram que a expressão de α-SMA aumentou significativamente 14 e 21 dias após a LDB. Entretanto, essa expressão diminuiu significativamente no grupo tratado com CMMO, que apresentou parênquima hepático mais preservado em relação ao grupo com 21 dias de LDB. Os resultados de imunoperoxidase, WB e microscopia confocal para expressão de caspase-3 demonstraram que essa proteína diminuiu nos animais fibróticos com 14 e 21 dias de LDB com relação ao grupo normal, e estava significativamente elevada no grupo tratado com CMMO. A análise por microscopia confocal demonstrou que algumas células coexpressaram α-SMA e caspase-3 nos animais tratados com CMMO, sugerindo a morte de células fibrogênicas e remodelamento do parênquima hepático.

O transplante de células mononucleares de medula óssea contribui para o remodelamento da matriz extracelular durante a regeneração do fígado em ratos com fibrose hepática induzida por ligadura do ducto biliar

A fibrose hepática é o resultado de uma lesão crônica, com a ativação de células inflamatórias e fibrogênicas no fígado, as quais levam a um acúmulo excessivo de proteínas de matriz extracelular (MEC). Essas alterações resultam na morte de células do fígado, com desorganização e perda da função do parênquima hepático. A cirrose é o estágio avançado da fibrose, e culmina na falência hepática, uma condição potencialmente fatal cujo único tratamento efetivo é o transplante de fígado, o qual é limitado pela disponibilidade de órgãos. Na busca por terapias alternativas visando a regeneração hepática, o transplante de células mononucleares de medula óssea (CMMO) mostrou resultados benéficos e promissores em modelos animais e alguns protocolos clínicos. Entre essas células, estão as células-tronco hematopoiéticas e mesenquimais, que apresentam potencial regenerativo e modulador da resposta inflamatória. Este estudo pretendeu avançar na compreensão dos mecanismos pelos quais as CMMO podem ajudar na regeneração hepática. Ratos com fibrose hepática induzida por ligadura do ducto biliar (LDB) foram transplantados com CMMO e comparados com ratos com fibrose sem transplante e ratos normais. Parâmetros hepáticos como componentes da MEC (colágeno total, colágenos tipos I e IV, laminina, metaloproteinases de matriz MMPs), componentes celulares (células fibrogênicas, células de Kupffer e colangiócitos) e enzimas hepáticas foram analisados por microscopia de luz, microscopia confocal, western blotting e espectrofotometria. Os resultados mostraram que o transplante de CMMO contribui para a regeneração hepática de maneira global, (a) diminuindo o acúmulo de colágeno e laminina; (b) aumentando a produção de MMPs que favorecem o remodelamento da MEC, principalmente por células de Kupffer; (c) normalizando a quantidade de colangiócitos e diminuindo a quantidade de células fibrogênicas; e (d) normalizando os níveis sanguíneos das enzimas hepáticas. Portanto, nós sugerimos que as CMMO podem ajudar na regeneração hepática através de mecanismos parácrinos e se diferenciando em células de Kupffer, contribuindo para a secreção de fatores antiinflamatórios e anti-fibrogênicos no fígado com fibrose.

Estudo do efeito do transplante de células mononucleares de medula óssea na bioenergética mitocondrial de ratos com fibrose hepática

A disfunção mitocondrial tem sido associada a várias doenças, incluindo a colestase hepática, caracterizada pela ativação de células de Kupffer e células fibrogênicas, as quais produzem matriz extracelular excessiva. O acúmulo de sais biliares tóxicos no parênquima hepático leva à lesão crônica com dano mitocondrial, redução da síntese de ATP, aumento de espécies reativas de oxigênio (ROS) e apoptose, resultando em comprometimento da função hepática. Trabalhos anteriores do nosso grupo mostraram o efeito positivo do transplante de células mononucleares da medula óssea (CMMO) na resolução da fibrose hepática e recuperação da função hepática em ratos com colestase, induzida pela ligadura de ducto biliar (LDB). Assim, o presente estudo teve como objetivo analisar a bioenergética mitocondrial após o transplante de CMMO no fígado de ratos com fibrose induzida por ligadura de ducto bilar (LDB). Ratos Wistar machos foram divididos em quatro grupos: animais normais, animais com fibrose hepática após 14 e 21 dias de LDB (F14d e F21d, respectivamente), e animais que após 14 dias de LDB receberam 1x107 CMMO, e foram eutanasiados sete dias após. Nossos dados demonstraram aumento do conteúdo de colágeno tipo I no grupo F21d em relação ao grupo normal, indicativo de fibrose, e sua diminuição após o transplante de CMMO. A análise da fisiologia mitocondrial do fígado mostrou diminuição significativa da taxa respiratória máxima estimulada por ADP (estado 3) nos grupos F14d e F21d, indicando redução da capacidade de oxidação de carboidratos e ácidos graxos. Além disso, a razão do controle respiratório (RCR), indicativa de acoplamento da fosforilação oxidativa com a produção de ATP, apresentou-se significativamente diminuída nos grupos F14d e F21d, sugerindo desacoplamento mitocondrial. No entanto, o transplante de CMMO aumentou significativamente nestes grupos tanto a capacidade oxidativa quanto o acoplamento mitocondrial a níveis semelhantes aos do grupo normal. Estes resultados foram confirmados por análise de western blotting, que mostrou aumento significativo no conteúdo de UCP2 e diminuição do conteúdo de PGC-1α no grupo F21d, com consequente restauração após o transplante de CMMO. Além disso, os resultados mostraram um aumento significativo do conteúdo de 4-HNE no grupo F14d com redução após o transplante CMMO. Assim, podemos concluir que o transplante de CMMO tem um efeito positivo sobre a bioenergética mitocondrial de fígados de ratos com colestase, com aumento da capacidade oxidativa e redução do estresse oxidativo, o que, por sua vez, contribui para a recuperação da função hepática.

Pkd1 transgenic mice: Adult model of polycystic kidney disease with extrarenal and renal phenotypes

While high levels of Pkd1 expression are detected in tissues of patients with autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD), it is unclear whether enhanced expression could be a pathogenetic mechanism for this systemic disorder. Three transgenic mouse lines were generated from a Pkd1-BAC modified by introducing a silent tag via homologous recombination to target a sustained wild type genomic Pkd1 expression within the native tissue and temporal regulation. These mice specifically overexpressed the Pkd1 transgene in extrarenal and renal tissues from approximately 2- to 15-fold over Pkd1 endogenous levels in a copy-dependent manner. All transgenic mice reproducibly developed tubular and glomerular cysts leading to renal insufficiency. Interestingly, Pkd1(TAG) mice also exhibited renal fibrosis and calcium deposits in papilla reminiscent of nephrolithiasis as frequently observed in ADPKD. Similar to human ADPKD, these mice consistently displayed hepatic fibrosis and approximately 15% intrahepatic cysts of the bile ducts affecting females preferentially. Moreover, a significant proportion of mice developed cardiac anomalies with severe left ventricular hypertrophy, marked aortic arch distention and/or valvular stenosis and calcification that had profound functional impact. Of significance, Pkd1(TAG) mice displayed occasional cerebral lesions with evidence of ruptured and unruptured cerebral aneurysms. This Pkd1(TAG) mouse model demonstrates that overexpression of wildtype Pkd1 can trigger the typical adult renal and extrarenal phenotypes resembling human ADPKD.

The global effect of follicle-stimulating hormone and tumour necrosis factor α on gene expression in cultured bovine ovarian granulosa cells

Background Oocytes mature in ovarian follicles surrounded by granulosa cells. During follicle growth, granulosa cells replicate and secrete hormones, particularly steroids close to ovulation. However, most follicles cease growing and undergo atresia or regression instead of ovulating. To investigate the effects of stimulatory (follicle-stimulating hormone; FSH) and inhibitory (tumour necrosis factor alpha; TNFα) factors on the granulosa cell transcriptome, bovine ovaries were obtained from a local abattoir and pools of granulosa cells were cultured in vitro for six days under defined serum-free conditions with treatments present on days 3–6. Initially dose–response experiments (n = 4) were performed to determine the optimal concentrations of FSH (0.33 ng/ml) and TNFα (10 ng/ml) to be used for the microarray experiments. For array experiments cells were cultured under control conditions, with FSH, with TNFα, or with FSH plus TNFα (n = 4 per group) and RNA was harvested for microarray analyses. Results Statistical analysis showed primary clustering of the arrays into two groups, control/FSH and TNFα/TNFα plus FSH. The effect of TNFα on gene expression dominated that of FSH, with substantially more genes differentially regulated, and the pathways and genes regulated by TNFα being similar to those of FSH plus TNFα treatment. TNFα treatment reduced the endocrine activity of granulosa cells with reductions in expression of FST, INHA, INBA and AMH. The top-ranked canonical pathways and GO biological terms for the TNFα treatments included antigen presentation, inflammatory response and other pathways indicative of innate immune function and fibrosis. The two most significant networks also reflect this, containing molecules which are present in the canonical pathways of hepatic fibrosis/hepatic stellate cell activation and transforming growth factor β signalling, and these were up regulated. Upstream regulator analyses also predicted TNF, interferons γ and β1 and interleukin 1β. Conclusions In vitro, the transcriptome of granulosa cells responded minimally to FSH compared with the response to TNFα. The response to TNFα indicated an active process akin to tissue remodelling as would occur upon atresia. Additionally there was reduction in endocrine function and induction of an inflammatory response to TNFα that displays features similar to immune cells.

An acqueous extract of Bidens pilosa L. protects liver from cholestatic disease: experimental study in young rats

OBJETIVO: Testar o efeito hepatoprotetor do extrato aquoso de Bidens pilosa L. (EBP) na doença hepática induzida pela ligadura e ressecção do ducto biliar comum (LRDBC) em ratos jovens. MÉTODOS: Estudamos ratos Wistar com 21º. dia de vida (P21) divididos em quatro grupos de 10 animais, Grupo SA: operação simulada e água; Grupo SD: operação simulada e EBP (160mg de folhas frescas/100g de peso corporal/dia); Grupo LA: LRDBC e água e Grupo LD: LRDBC e EBP diariamente. O tempo de sono por pentobarbital (TSP), aspartato (AST) e alanina (ALT) aminotransferase foram determinadas após o sacrifício (P70). O Score de Ruwart (SR) para fibrose hepática foi atribuído para cada animal. Foi realizada análise de variância com dois fatores e pelo teste de Tukey para comparações múltiplas ou por teste não paramétrico. RESULTADOS: Houve diferença estatisticamente significativa entre LA e LD nas variáveis: TSP (médias LA=390; LD=173), AST (médias LA=8, LD=5), ALT (medianas LA=2; LD=1) e SR (medianas LA=2; LD=1). CONCLUSÃO: EBP poderá ser empregado na fitoterapia da doença hepática induzida pela colestase obstrutiva crônica, pois protege a função hepática, diminui a velocidade de necrose e a intensidade da fibrose hepática na obstrução biliar extra-hepática.

Foamy macrophages in the liver of cattle fed Brachiaria brizantha hay

Liver and lymph nodes injuries characterized by clusters of foamy macrophages, some of them containing birefringent crystals, were observed in cattle fed on Brachiaria brizantha hay. The cattle were from an experimental group poisoned with Senecio brasiliensis known to cause hepatic fibrosis and hepatocyte megalocytosis. One of the animals developed photosensitivity but the exact cause wasn't determined since both plants were fed. The foamy macrophages were present from the 30th d of feeding. Early appearance of these lesions may be particular to the animal specie used or due to the presence of both toxic plants.

Influência do vírus da hepatite B na infecção crônica pelo vírus da hepatite C: perfil das séricas e histopatologia hepática

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Associação entre ângulos de fase, estadiamento da fibrose hepática, gravidade da cirrose hepática e da resistência à insulina em portadores de hepatite C

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeitos da administração de vitamina A hidrossolúvel sobre as lesões e a disfunção hepática na colestase obstrutiva: estudo experimental em ratos jovens

Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica - FMB

Avaliação das citocinas (ELISA e RT-PCR) e da fibrose hepática na coinfecção pelo HIV e vírus da hepatite C

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Antígeno plaquetários humanos (HPA) em portadores do vívus da hepatite c (HCV)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Perfil imunofenotípico e nível de citocinas plásmáticas em portadores de hepatite C crônica com diferentes graus de comprometimento hepático

Pós-graduação em Pesquisa e Desenvolvimento (Biotecnologia Médica) - FMB

Alterações hepáticas em cães intoxicados experimentalmente por sementes de Crotalaria spectabilis

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FCAV

Influence of biliary anastomosis on recovery from secondary biliary cirrhosis

Objective The influence of choledochoduodenostomy and choledochojejunostomy on the repair of hepatic lesions secondary to biliary obstruction is not well known. The aim of the present study was to compare the effects of choledochoduodenostomy and choledochojejunostomy on the recovery of these lesions in rats with biliary obstruction. Methods Rats subjected to 4 weeks of biliary obstruction underwent choledochoduodenostomy (n=10) or choledochojejunostomy (n=10). The following variables were measured: total bilirubin, alkaline phosphatase, aminotransferases, and albumin. Hepatic mitochondrial energy metabolism was evaluated by calculating the respiratory control ratio and the oxidative phosphorylation index. Hepatic morphometry was used to estimate the mass of the hepatocytes, bile ducts, and fibrosis, as well as the hepatic stellate cell count. Results After choledochoduodenostomy and choledochojejunostomy, there was a regression in cholestasis and a reduction in the oxidative phosphorylation index. However, the total bilirubin, alkaline phosphatase, albumin, and respiratory control ratio values improved only after choledochojejunostomy. The mass of the liver, spleen, and fibrosis was reduced after both choledochoduodenostomy and choledochojejunostomy, but the number of hepatic stellate cells increased. After choledochojejunostomy, the hepatic mass recovered completely, and the spleen mass was significantly reduced compared with that after choledochoduodenostomy. After both choledochoduodenostomy and choledochojejunostomy, enterobiliary reflux, biliary contamination, and an exacerbation in hepatic inflammation developed. Conclusion Choledochojejunostomy was more effective than choledochoduodenostomy, but both techniques induced enterobiliary reflux and biliary contamination, which may explain the maintenance of hepatic alterations, especially after choledochoduodenostomy. Eur J Gastroenterol Hepatol 24: 1039-1050 (C) 2012 Wolters Kluwer Health vertical bar Lippincott Williams & Wilkins.