Successful scale-up of human embryonic stem cell production in a stirred microcarrier culture system

Future clinical applications of human embryonic stem (hES) cells will require high-yield culture protocols. Currently, hES cells are mainly cultured in static tissue plates, which offer a limited surface and require repeated sub-culturing. Here we describe a stirred system with commercial dextran-based microcarriers coated with denatured collagen to scale-up hES cell production. Maintenance of pluripotency in the microcarrier-based stirred system was shown by immunocytochemical and flow cytometry analyses for pluripotency-associated markers. The formation of cavitated embryoid bodies expressing markers of endoderm, ectoderm and mesoderm was further evidence of maintenance of differentiation capability. Cell yield per volume of medium spent was more than 2-fold higher than in static plates, resulting in a significant decrease in cultivation costs. A total of 10(8) karyotypically stable hES cells were obtained from a unitary small vessel that needed virtually no manipulation during cell proliferation, decreasing risks of contamination. Spinner flasks are available up to working volumes in the range of several liters. If desired, samples from the homogenous suspension can be withdrawn to allow process validation needed in the last expansion steps prior to transplantation. Especially when thinking about clinical trials involving from dozens to hundreds of patients, the use of a small number of larger spinners instead of hundreds of plates or flasks will be beneficial. To our knowledge, this is the first description of successful scale-up of feeder- and Matrigel™-free production of undifferentiated hES cells under continuous agitation, which makes this system a promising alternative for both therapy and research needs.

Transplantation of muscle-derived stem cells plus biodegradable fibrin glue restores the urethral sphincter in a pudendal nerve-transected rat model

We investigated whether fibrin glue (FG) could promote urethral sphincter restoration in muscle-derived stem cell (MDSC)-based injection therapies in a pudendal nerve-transected (PNT) rat, which was used as a stress urinary incontinence (SUI) model. MDSCs were purified from the gastrocnemius muscles of 4-week-old inbred female SPF Wistar rats and labeled with green fluorescent protein. Animals were divided into five groups (N = 15): sham (S), PNT (D), PNT+FG injection (F), PNT+MDSC injection (M), and PNT+MDSC+FG injection (FM). Each group was subdivided into 1- and 4-week groups. One and 4 weeks after injection into the proximal urethra, leak point pressure (LPP) was measured to assess urethral resistance function. Histology and immunohistochemistry were performed 4 weeks after injection. LPP was increased significantly in FM and M animals after implantation compared to group D (P < 0.01), but was not different from group S. LPP was slightly higher in the FM group than in the M group but there was no significant difference between them at different times. Histological and immunohistochemical examination demonstrated increased numbers of surviving MDSCs (109 ± 19 vs 82 ± 11/hpf, P = 0.026), increased muscle/collagen ratio (0.40 ± 0.02 vs 0.34 ± 0.02, P = 0.044), as well as increased microvessel density (16.9 ± 0.6 vs 14.1 ± 0.4/hpf, P = 0.001) at the injection sites in FM compared to M animals. Fibrin glue may potentially improve the action of transplanted MDSCs to restore the histology and function of the urethral sphincter in a SUI rat model. Injection of MDSCs with fibrin glue may provide a novel cellular therapy method for SUI.

Development of the endocrine pancreas and novel strategies for β-cell mass restoration and diabetes therapy

Diabetes mellitus represents a serious public health problem owing to its global prevalence in the last decade. The causes of this metabolic disease include dysfunction and/or insufficient number of β cells. Existing diabetes mellitus treatments do not reverse or control the disease. Therefore, β-cell mass restoration might be a promising treatment. Several restoration approaches have been developed: inducing the proliferation of remaining insulin-producing cells, de novo islet formation from pancreatic progenitor cells (neogenesis), and converting non-β cells within the pancreas to β cells (transdifferentiation) are the most direct, simple, and least invasive ways to increase β-cell mass. However, their clinical significance is yet to be determined. Hypothetically, β cells or islet transplantation methods might be curative strategies for diabetes mellitus; however, the scarcity of donors limits the clinical application of these approaches. Thus, alternative cell sources for β-cell replacement could include embryonic stem cells, induced pluripotent stem cells, and mesenchymal stem cells. However, most differentiated cells obtained using these techniques are functionally immature and show poor glucose-stimulated insulin secretion compared with native β cells. Currently, their clinical use is still hampered by ethical issues and the risk of tumor development post transplantation. In this review, we briefly summarize the current knowledge of mouse pancreas organogenesis, morphogenesis, and maturation, including the molecular mechanisms involved. We then discuss two possible approaches of β-cell mass restoration for diabetes mellitus therapy: β-cell regeneration and β-cell replacement. We critically analyze each strategy with respect to the accessibility of the cells, potential risk to patients, and possible clinical outcomes.

Salvaged single-unit cord blood transplantation for 26 patients with hematologic malignancies not in remission

Treatments for patients with hematologic malignancies not in remission are limited, but a few clinical studies have investigated the effects of salvaged unrelated cord blood transplantation (CBT). We retrospectively studied 19 patients with acute leukemia, 5 with myelodysplastic syndrome (MDS with refractory anemia with excess blasts [RAEB]), and 2 with non-Hodgkin's lymphoma who received 1 CBT unit ≤2 loci human leukocyte antigen (HLA)-mismatched after undergoing myeloablative conditioning regimens between July 2005 and July 2014. All of them were in non-remission before transplantation. The infused total nucleated cell (TNC) dose was 4.07 (range 2.76-6.02)×107/kg and that of CD34+ stem cells was 2.08 (range 0.99-8.65)×105/kg. All patients were engrafted with neutrophils that exceeded 0.5×109/L on median day +17 (range 14-37 days) and had platelet counts of >20×109/L on median day +35 (range 17-70 days). Sixteen patients (61.5%) experienced pre-engraftment syndrome (PES), and six (23.1%) patients progressed to acute graft-versus-host disease (GVHD). The cumulative incidence rates of II-IV acute GVHD and chronic GVHD were 50% and 26.9%, respectively. After a median follow-up of 27 months (range 5-74), 14 patients survived and 3 relapsed. The estimated 2-year overall survival (OS), disease-free survival (DFS), and non-relapse mortality (NRM) rates were 50.5%, 40.3%, and 35.2%, respectively. Salvaged CBT might be a promising modality for treating hematologic malignancies, even in patients with a high leukemia burden.

Regulation of the memory T cell development and islet beta-cell survival by DAPK-related apoptosis-inducing protein kinase 2 (Drak2)

Drak2 est un membre de la famille des protéines associées à la mort et c’est une sérine/thréonine kinase. Chez les souris mutantes nulles Drak2, les cellules T ne présentent aucune défectuosité apparente en apoptose induite par activation, après stimulation avec anti-CD3 et anti-CD28, mais ont un seuil de stimulation réduit, comparées aux cellules T de type sauvage (TS). Dans notre étude, l’analyse d’hybridation in situ a révélé que l’expression de Drak2 est ubiquiste au stade de la mi-gestation chez les embryons, suivie d’une expression plus focale dans les divers organes pendant la période périnatale et l’âge adulte, notamment dans le thymus, la rate, les ganglions lymphatiques, le cervelet, les noyaux suprachiasmatiques, la glande pituitaire, les lobes olfactifs, la médullaire surrénale, l’estomac, la peau et les testicules. Nous avons créé des souris transgéniques (Tg) Drak2 en utilisant le promoteur humain beta-actine. Ces souris Tg montraient des ratios normaux entre cellules T versus B et entre cellules CD4 versus CD8, mais leur cellularité et leur poids spléniques étaient inférieurs comparé aux souris de type sauvage. Après activation TCR, la réponse proliférative des cellules T Tg Drak2 était normale, même si leur production d’interleukine (IL)-2 et IL-4 mais non d’interféron-r était augmentée. Les cellules T Tg Drak2 activées ont démontré une apoptose significativement accrue en présence d’IL-2 exogène. Au niveau moléculaire, les cellules T Tg Drak2 ont manifesté une augmentation moins élevée des facteurs anti-apoptotiques durant l’activation; un tel changement a probablement rendu les cellules vulnérables aux attaques subséquentes d’IL-2. L’apoptose compromise dans les cellulesT Tg Drak2 a été associée à un nombre réduit de cellules T ayant le phénotype des cellules mémoires (CD62Llo) et avec des réactions secondaires réprimées des cellules T dans l’hypersensibilité de type différé. Ces résultats démontrent que Drak2 s’exprime dans le compartiment des cellules T mais n’est pas spécifique aux cellules T; et aussi qu’il joue des rôles déterminants dans l’apoptose des cellules T et dans le développement des cellules mémoires T. En outre, nous avons recherché le rôle de Drak2 dans la survie des cellules beta et le diabète. L’ARNm et la protéine Drak2 ont été rapidement induits dans les cellules beta de l’îlot après stimulation exogène par les cytokines inflammatoires ou les acides gras libres et qui est présente de façon endogène dans le diabète, qu’il soit de type 1 ou de type 2. La régulation positive de Drak2 a été accompagnée d’une apoptose accrue des cellules beta. L’apoptose des cellules beta provoquée par les stimuli en question a été inhibée par la chute de Drak2 en utilisant petit ARNi. Inversement, la surexpression de Drak2 Tg a mené à l’apoptose aggravée des cellules beta déclenchée par les stimuli. La surexpression de Drak2 dans les îlots a compromis l’augmentation des facteurs anti-apoptotiques, tels que Bcl-2, Bcl-xL et Flip, sur stimulation par la cytokine et les acides gras libres. De plus, les expériences in vivo ont démontré que les souris Tg Drak2 étaient sujettes au diabète de type 1 dans un modèle de diabète provoqué par de petites doses multiples de streptozotocine et qu’elles étaient aussi sujettes au diabète de type 2 dans un modèle d’obésité induite par la diète. Nos données montrent que Drak2 est défavorable à la survie des cellules beta. Nous avons aussi étudié la voie de transmission de Drak2. Nous avons trouvé que Drak2 purifiée pouvait phosphoryler p70S6 kinase dans une analyse kinase in vitro. Lasurexpression de Drak2 dans les cellules NIT-1 a entraîné l’augmentation de la phosphorylasation p70S6 kinase tandis que l’abaissement de Drak2 dans ces cellules a réduit la phosphorylation. Ces recherches mécanistes ont prouvé que p70S6 kinase était véritablement un substrat de Drak2 in vitro et in vivo. Cette étude a découvert les fonctions importantes de Drak2 dans l’homéostasie des cellules T et le diabète. Nous avons prouvé que p70S6 kinase était un substrat de Drak2. Nos résultats ont approfondi nos connaissances de Drak2 à l’intérieur des systèmes immunitaire et endocrinien. Certaines de nos conclusions, comme les rôles de Drak2 dans le développement des cellules mémoires T et la survie des cellules beta pourraient être explorées pour des applications cliniques dans les domaines de la transplantation et du diabète.

The role of DcR3 in systemic lupus erythematosus and islet β-Cell viability and function

Le récepteur DcR3 (Decoy receptor 3) est un membre de la famille des récepteurs aux facteurs de nécrose tumorale (TNF). Il est fortement exprimé dans les tissus humains normaux ainsi que les tumeurs malignes. DcR3 est un récepteur pour trois ligands de la famille du TNF tels que FasL, LIGHT et TL1A. Étant une protéine soluble donc dépourvue de la portion transmembranaire et intracytoplasmique, le récepteur DcR3 est incapable d’effectuer une transduction de signal intracellulaire à la suite de son interaction avec ses ligands. De ce fait, DcR3 joue un rôle de compétiteur pour ces derniers, afin d’inhiber la signalisation via leurs récepteurs fonctionnels tels que Fas, HVEM/LTbetaR et DR3. Lors de nos précédentes études, nous avons pu démontrer, que DcR3 pouvaist moduler la fonction des cellules immunitaires, et aussi protéger la viabilité des îlots de Langerhans. À la suite de ces résultats, nous avons généré des souris DcR3 transgéniques (Tg) en utilisant le promoteur du gène β-actine humaine afin d’étudier plus amplement la fonction de ce récepteur. Les souris Tg DcR3 ont finalement développé le syndrome lupus-like (SLE) seulement après l’âge de 6 mois. Ces souris présentent une variété d'auto-anticorps comprenant des anticorps anti-noyaux et anti-ADN. Elles ont également manifesté des lésions rénales, cutanées, hépatiques et hématopoïétiques. Contrairement aux modèles de lupus murin lpr et gld, les souris DcR3 sont plus proche du SLE humain en terme de réponse immunitaire de type Th2 et de production d'anticorps d'anti-Sm. En péus, nous avons constaté que les cellules hématopoïétiques produisant DcR3 sont suffisantes pour causer ces pathologies. DcR3 peut agir en perturbant l’homéostasie des cellules T pour interférer avec la tolérance périphérique, et ainsi induire l'autoimmunité. Chez l'humain, nous avons détecté dans le sérum de patients SLE des niveaux élevés de la protéine DcR3. Chez certains patients, comme chez la souris, ces niveaux sont liés directement aux titres élevés d’IgE. Par conséquent, DcR3 peut représenter un facteur pathogénique important du SLE humain. L’étude des souris Tg DcR3, nous a permis aussi d’élucider le mécanisme de protection des îlots de Langerhans. Le blocage de la signalisation des ligands LIGHT et TL1A par DcR3 est impliqué dans une telle protection. D'ailleurs, nous avons identifié par ARN microarray quelques molécules en aval de cette interaction, qui peuvent jouer un rôle dans le mécanisme d’action. Nous avons par la suite confirmé que Adcyap1 et Bank1 joue un rôle critique dans la protection des îlots de Langerhans médiée par DcR3. Notre étude a ainsi élucidé le lien qui existe entre la signalisation apoptotique médiée par Fas/FasL et la pathogénèse du SLE humain. Donc, malgré l’absence de mutations génétiques sur Fas et FasL dans le cas de cette pathologie, DcR3 est capable de beoquer cette signalisation et provoquer le SLE chez l’humain. Ainsi, DcR3 peut simultanément interférer avec la signalisation des ligands LIGHT et TL1A et causer un phénotype plus complexe que les phénotypes résultant de la mutation de Fas ou de FasL chez certains patients. DcR3 peut également être utilisé comme paramètre diagnostique potentiel pour le SLE. Les découvertes du mécanisme de protection des îlots de Langerhans par DcR3 ouvrent la porte vers de nouveaux horizons afin d'explorer de nouvelles cibles thérapeutiques pour protéger la greffe d'îlots.

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

Impact de l'hypotension chez le rat avec encéphalopathie hépatique due à la maladie de foie chronique : implication pour les complications neurologiques suivant la transplantation hépatique

L’encéphalopathie hépatique (EH) est une complication neuropsychiatrique de la maladie de foie telle que la cirrhose, caractérisée par des dysfonctions cognitives et motrices. Le seul traitement curatif est la transplantation hépatique (TH). Historiquement, l’EH est considérée comme un désordre métabolique réversible et il est attendu qu’il soit résolu suivant la TH. Cependant, il a été démontré que des complications neurologiques persistent chez 47% des patients transplantés. La TH est une opération chirurgicale complexe accompagnée de stress péri-opératoire telle que la perte sanguine et l’hypotension. L’hypothèse de ce projet d’étude est que l’EH minimale (EHm) rend le cerveau plus susceptible à une perte neuronale suite à une insulte hypotensive. Nous avons donc caractérisé un modèle d’hypotension chez des rats cirrhotiques avec ligation de la voie biliaire (BDL) dans lequel une hypovolémie de l’artère fémorale a été faite. Avec ce modèle, nous avons étudié l’impact de différentes pressions sanguines de 120 minutes sur le compte neuronal. Nos résultats démontrent que les BDL hypotendus à une pression artérielle moyenne de 60 mmHg et 30 mmHg ont une diminution du compte neuronal et que les neurones mourraient par apoptose (observée par la présence de caspase-3 clivée). Nous avons également déterminé que le flot sanguin cérébral était altéré chez les rats cirrhotiques BDL. Le second objectif était d’évaluer si le traitement de l’EHm par l’ornithine phénylacétate (OP) permettait d’éviter la perte neuronale chez les BDL hypotendus. Nos résultats ont démontrés que l’OP permettait de partiellement rétablir les fonctions cognitives chez les rats BDL. De plus, les rats BDL traités avec l’OP peuvent éviter la mort neuronale. Cependant, le processus apoptotique est toujours enclenché. Ce résultat suggère la possibilité de mort cellulaire retardée par l’OP. Ces résultats suggèrent que les patients cirrhotiques avec EHm sont plus susceptibles à une mort neuronale induite par hypotension. La combinaison de l’EHm et l’hypotension permet d’expliquer les complications neurologiques rencontrées chez certains patients. Le diagnostic et le traitement de ce syndrome doit donc être fait chez les patients cirrhotiques pour éviter ces complications post-TH.

Improved method for ex ovo-cultivation of developing chicken embryos for human stem cell xenografts

The characterization of human stem cells for the usability in regenerative medicine is particularly based on investigations regarding their differentiation potential in vivo. In this regard, the chicken embryo model represents an ideal model organism. However, the access to the chicken embryo is only achievable by windowing the eggshell resulting in limited visibility and accessibility in subsequent experiments. On the contrary, ex ovo-culture systems avoid such negative side effects. Here, we present an improved ex ovo-cultivation method enabling the embryos to survive 13 days in vitro. Optimized cultivation of chicken embryos resulted in a normal development regarding their size and weight. Our ex ovo-approach closely resembles the development of chicken embryos in ovo, as demonstrated by properly developed nervous system, bones, and cartilage at expected time points. Finally, we investigated the usability of our method for trans-species transplantation of adult stem cells by injecting human neural crest-derived stem cells into late Hamburger and Hamilton stages (HH26-HH28/E5-E6) of ex ovo-incubated embryos. We demonstrated the integration of human cells allowing experimentally easy investigation of the differentiation potential in the proper developmental context. Taken together, this ex ovo-method supports the prolonged cultivation of properly developing chicken embryos enabling integration studies of xenografted mammalian stem cells at late developmental stages.

Intrastriatal transplantation of adult human neural crest-derived stem cells improves functional outcome in parkinsonian rats

Parkinson's disease (PD) is considered the second most frequent and one of the most severe neurodegenerative diseases, with dysfunctions of the motor system and with nonmotor symptoms such as depression and dementia. Compensation for the progressive loss of dopaminergic (DA) neurons during PD using current pharmacological treatment strategies is limited and remains challenging. Pluripotent stem cell-based regenerative medicine may offer a promising therapeutic alternative, although the medical application of human embryonic tissue and pluripotent stem cells is still a matter of ethical and practical debate. Addressing these challenges, the present study investigated the potential of adult human neural crest-derived stem cells derived from the inferior turbinate (ITSCs) transplanted into a parkinsonian rat model. Emphasizing their capability to give rise to nervous tissue, ITSCs isolated from the adult human nose efficiently differentiated into functional mature neurons in vitro. Additional successful dopaminergic differentiation of ITSCs was subsequently followed by their transplantation into a unilaterally lesioned 6-hydroxydopamine rat PD model. Transplantation of predifferentiated or undifferentiated ITSCs led to robust restoration of rotational behavior, accompanied by significant recovery of DA neurons within the substantia nigra. ITSCs were further shown to migrate extensively in loose streams primarily toward the posterior direction as far as to the midbrain region, at which point they were able to differentiate into DA neurons within the locus ceruleus. We demonstrate, for the first time, that adult human ITSCs are capable of functionally recovering a PD rat model.

Stem cell Researches in Brazil: Present and Future Challenges

A bill allowing researches with human embryonic stem cells has been approved by the Brazilian Congress, originally in 2005 and definitively by the Supreme Court in 2008. However, several years before, investigations in Brazil with adult stem cells in vitro in animal models as well as clinical trials, were started and are currently underway. Here, we will summarize the main findings and the challenges of going from bench to bed, focusing on heart, diabetes, cancer, craniofacial, and neuromuscular disorders. We also call attention to the importance of publishing negative results on experimental trials in scientific journals and websites. They are of great value to investigators in the field and may avoid the repeating of unsuccessful experiments. In addition, they could be referred to patients seeking information, aiming to protect them against financial and psychological harm.

Donor bone marrow cells play a role in the prevention of accelerated graft rejection induced by semi-allogeneic spleen cells in transplantation

Spleen or spleen plus bone marrow cells from (BALB/c x C57Bl/6)F1 donors were transferred into BALB/c recipients 21 days before skin or cardiac transplantation. Prolonged graft survival was observed on recipients treated with the mixture of donor-derived cells as compared to those treated with spleen cells alone. We evaluated the expression of CD45RB and CD44 by splenic CD4(+) and CD8(+) T cells 7 and 21 days after donor cell transfer. The populations of CD8(+)CD45RB(low) and CD8(+)CD44(high) cells were significantly decreased in mice pre-treated with donor spleen and bone marrow cells as compared to animals treated with spleen cells only, although these cells expanded in both groups when compared to an earlier time-point. No differences were observed regarding CD4+ T cell population when recipients of donor-derived cells were compared. An enhanced production of IL-10 was observed seven days after transplantation in the supernatants of spleen cell cultures of mice treated with spleen and bone marrow cells. Taken together these data suggest that donor-derived bone marrow cells modulate the sensitization of the recipient by semi-allogeneic spleen cells in part by delaying the generation of activated/memory CD8(+) T cells leading to enhanced graft survival. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Autologous bone marrow transplantation in a dog with lymphoma: a clinical study

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Graft versus host disease in a rat small bowel transplant model after T-cell depleted donor specific bone marrow infusion

Baixas doses de irradiação associadas à infusão de células da medula óssea não previnem a ocorrência da reação do enxerto versus hospedeiro após o transplante intestinal. OBJETIVO: Neste estudo foi avaliado a potencial vantagem em estender o regime imunossupressor associado a infusão de células de medula óssea do doador depletadas de células T na prevenção da reação do enxerto versus hospedeiro após o transplante intestinal. MÉTODOS: Transplante heterotópico de intestino delgado foi realizado em ratos Lewis como receptores e da como doadores, distribuídos em cinco grupos de acordo com a duração da imunossupressão, irradiação e do uso de medula óssea normal ou depletada: G1 (n=6), sem irradiação e G2 (n=9), G3 (n=4), G4 (n=5) e G5 (n=6) foram irradiados com 250 rd. Grupos1, 2, 4 e G3 e 5 foram infundidos com 100 x 10(6) células da medula normal e depletada respectivamente. Animais no G1,2,3 foram imunossuprimidos com 1mg/kg/FK506/ IM por cinco dias e G4 e cinco por 15 dias. Anticorpos monoclonais contra células CD3 e colunas magnéticas foram utilizadas para a depleção da medula óssea. Os animais foram examinados para a presença de rejeição, reação do enxerto versus hospedeiro, chimerismo e biópsias intestinais e da pele. RESULTADOS: Rejeição mínima foi observada em todos os grupos; entretanto, a reação do enxerto versus hospedeiro somente nos animais irradiados. Extensão da imunossupressão alterou a gravidade da reação nos animais dos G4 e 5. Rejeição foi a causa mortis no G1 e a reação do enxerto versus hospedeiro nos Grupos 2,3,4 e 5, não controlada com a infusão de medula óssea depletada. O chimerismo total e de células T do doador foi estatisticamente maior nos grupos irradiados em comparação ao G1. CONCLUSÃO: A extensão do regime de imunossupressão associado a baixas doses de irradiação diminui a gravidade da reação do enxerto versus hospedeiro, não abolida pelo uso de medula óssea depletada.

Chimerism induction by nonmyeloablactive preconditioning and bone marrow infusion in rat small bowel transplantation

Em estudo recente demonstramos que a infusão de células da medula óssea do doador após o transplante intestinal não aumentou a sobrevida do enxerto quando se utilizou series curtas de drogas imunossupressoras. OBJETIVO: Neste estudo avaliamos se a utilização de diferentes regimes de irradiação em associação com a infusão de medula óssea altera a sobrevida do enxerto e a morbidade sobre receptor. MÉTODOS: Realizou-se o transplante heterotópico de intestino delgado, utilizando-se ratos Lewis como receptores e da como doadores, imunossuprimidos com FK 506 na dose de 1mg/kg/dia por 5 dias e distribuídos em 4 grupos: G1 (n= 4), não irradiado e sem infusão de medula óssea; G2 (n= 6), G3 (n= 9) e G4 (n= 6) foram infundidos com 100 x 10(6) células de medula após o transplante. Grupos 3 e 4 foram irradiados com 250 e 400 rd respectivamente. Os animais foram examinados diariamente para a detecção de rejeição e reação do enxerto versus hospedeiro, tendo sido colhidas amostras semanais de sangue para estudos de quimerismose biopsias quinzenais da estomia. RESULTADOS: Animais nos G1 e G2 apresentaram rejeição mínima no 15º pós-operatório, enquanto a reação do enxerto versus hospedeiro foi caracterizada nos G3 e G4. Os níveis de quimerismo total e de células T foram maiores nos grupos irradiados em comparação aos não irradiados. A causa mortis nos G1 e G2 foi a rejeição enquanto que nos G3 e G4 foi a reação do enxerto versus hospedeiro. CONCLUSÃO: Concluímos que a utilização de baixas doses de irradiações retardam o aparecimento da rejeição, mas não previne a ocorrência da reação do enxerto versus hospedeiro.