Cells derived from the coelomic epithelium contribute to multiple gastrointestinal tissues in mouse embryos.

Gut mesodermal tissues originate from the splanchnopleural mesenchyme. However, the embryonic gastrointestinal coelomic epithelium gives rise to mesenchymal cells, whose significance and fate are little known. Our aim was to investigate the contribution of coelomic epithelium-derived cells to the intestinal development. We have used the transgenic mouse model mWt1/IRES/GFP-Cre (Wt1(cre)) crossed with the Rosa26R-EYFP reporter mouse. In the gastrointestinal duct Wt1, the Wilms' tumor suppressor gene, is specific and dynamically expressed in the coelomic epithelium. In the embryos obtained from the crossbreeding, the Wt1-expressing cell lineage produces the yellow fluorescent protein (YFP) allowing for colocalization with differentiation markers through confocal microscopy and flow cytometry. Wt1(cre-YFP) cells were very abundant throughout the intestine during midgestation, declining in neonates. Wt1(cre-YFP) cells were also transiently observed within the mucosa, being apparently released into the intestinal lumen. YFP was detected in cells contributing to intestinal vascularization (endothelium, pericytes and smooth muscle), visceral musculature (circular, longitudinal and submucosal) as well as in Cajal and Cajal-like interstitial cells. Wt1(cre-YFP) mesenchymal cells expressed FGF9, a critical growth factor for intestinal development, as well as PDGFRα, mainly within developing villi. Thus, a cell population derived from the coelomic epithelium incorporates to the gut mesenchyme and contribute to a variety of intestinal tissues, probably playing also a signaling role. Our results support the origin of interstitial cells of Cajal and visceral circular muscle from a common progenitor expressing anoctamin-1 and SMCα-actin. Coelomic-derived cells contribute to the differentiation of at least a part of the interstitial cells of Cajal.

Computational methods to create and analyze a digital gene expression atlas of embryo development from microscopy images

Abstract The creation of atlases, or digital models where information from different subjects can be combined, is a field of increasing interest in biomedical imaging. When a single image does not contain enough information to appropriately describe the organism under study, it is then necessary to acquire images of several individuals, each of them containing complementary data with respect to the rest of the components in the cohort. This approach allows creating digital prototypes, ranging from anatomical atlases of human patients and organs, obtained for instance from Magnetic Resonance Imaging, to gene expression cartographies of embryo development, typically achieved from Light Microscopy. Within such context, in this PhD Thesis we propose, develop and validate new dedicated image processing methodologies that, based on image registration techniques, bring information from multiple individuals into alignment within a single digital atlas model. We also elaborate a dedicated software visualization platform to explore the resulting wealth of multi-dimensional data and novel analysis algo-rithms to automatically mine the generated resource in search of bio¬logical insights. In particular, this work focuses on gene expression data from developing zebrafish embryos imaged at the cellular resolution level with Two-Photon Laser Scanning Microscopy. Disposing of quantitative measurements relating multiple gene expressions to cell position and their evolution in time is a fundamental prerequisite to understand embryogenesis multi-scale processes. However, the number of gene expressions that can be simultaneously stained in one acquisition is limited due to optical and labeling constraints. These limitations motivate the implementation of atlasing strategies that can recreate a virtual gene expression multiplex. The developed computational tools have been tested in two different scenarios. The first one is the early zebrafish embryogenesis where the resulting atlas constitutes a link between the phenotype and the genotype at the cellular level. The second one is the late zebrafish brain where the resulting atlas allows studies relating gene expression to brain regionalization and neurogenesis. The proposed computational frameworks have been adapted to the requirements of both scenarios, such as the integration of partial views of the embryo into a whole embryo model with cellular resolution or the registration of anatom¬ical traits with deformable transformation models non-dependent on any specific labeling. The software implementation of the atlas generation tool (Match-IT) and the visualization platform (Atlas-IT) together with the gene expression atlas resources developed in this Thesis are to be made freely available to the scientific community. Lastly, a novel proof-of-concept experiment integrates for the first time 3D gene expression atlas resources with cell lineages extracted from live embryos, opening up the door to correlate genetic and cellular spatio-temporal dynamics. La creación de atlas, o modelos digitales, donde la información de distintos sujetos puede ser combinada, es un campo de creciente interés en imagen biomédica. Cuando una sola imagen no contiene suficientes datos como para describir apropiadamente el organismo objeto de estudio, se hace necesario adquirir imágenes de varios individuos, cada una de las cuales contiene información complementaria respecto al resto de componentes del grupo. De este modo, es posible crear prototipos digitales, que pueden ir desde atlas anatómicos de órganos y pacientes humanos, adquiridos por ejemplo mediante Resonancia Magnética, hasta cartografías de la expresión genética del desarrollo de embrionario, típicamente adquiridas mediante Microscopía Optica. Dentro de este contexto, en esta Tesis Doctoral se introducen, desarrollan y validan nuevos métodos de procesado de imagen que, basándose en técnicas de registro de imagen, son capaces de alinear imágenes y datos provenientes de múltiples individuos en un solo atlas digital. Además, se ha elaborado una plataforma de visualization específicamente diseñada para explorar la gran cantidad de datos, caracterizados por su multi-dimensionalidad, que resulta de estos métodos. Asimismo, se han propuesto novedosos algoritmos de análisis y minería de datos que permiten inspeccionar automáticamente los atlas generados en busca de conclusiones biológicas significativas. En particular, este trabajo se centra en datos de expresión genética del desarrollo embrionario del pez cebra, adquiridos mediante Microscopía dos fotones con resolución celular. Disponer de medidas cuantitativas que relacionen estas expresiones genéticas con las posiciones celulares y su evolución en el tiempo es un prerrequisito fundamental para comprender los procesos multi-escala característicos de la morfogénesis. Sin embargo, el número de expresiones genéticos que pueden ser simultáneamente etiquetados en una sola adquisición es reducido debido a limitaciones tanto ópticas como del etiquetado. Estas limitaciones requieren la implementación de estrategias de creación de atlas que puedan recrear un multiplexado virtual de expresiones genéticas. Las herramientas computacionales desarrolladas han sido validadas en dos escenarios distintos. El primer escenario es el desarrollo embrionario temprano del pez cebra, donde el atlas resultante permite constituir un vínculo, a nivel celular, entre el fenotipo y el genotipo de este organismo modelo. El segundo escenario corresponde a estadios tardíos del desarrollo del cerebro del pez cebra, donde el atlas resultante permite relacionar expresiones genéticas con la regionalización del cerebro y la formación de neuronas. La plataforma computacional desarrollada ha sido adaptada a los requisitos y retos planteados en ambos escenarios, como la integración, a resolución celular, de vistas parciales dentro de un modelo consistente en un embrión completo, o el alineamiento entre estructuras de referencia anatómica equivalentes, logrado mediante el uso de modelos de transformación deformables que no requieren ningún marcador específico. Está previsto poner a disposición de la comunidad científica tanto la herramienta de generación de atlas (Match-IT), como su plataforma de visualización (Atlas-IT), así como las bases de datos de expresión genética creadas a partir de estas herramientas. Por último, dentro de la presente Tesis Doctoral, se ha incluido una prueba conceptual innovadora que permite integrar los mencionados atlas de expresión genética tridimensionales dentro del linaje celular extraído de una adquisición in vivo de un embrión. Esta prueba conceptual abre la puerta a la posibilidad de correlar, por primera vez, las dinámicas espacio-temporales de genes y células.

Desarrollo de un procedimiento para la observación y caracterización mecánica de células sobre sustratos opacos mediante microscopía de fuerzas atómicas : aplicación al estudio de linfocitos

Las células en los tejidos biológicos están continuamente sometidas a estímulos físicos tales como la presión hidrostática y esfuerzos de tracción, compresión o cortante, entre otros. La importancia de los estímulos mecánicos en el comportamiento de las células se ha reconocido recientemente al comprobarse cómo la naturaleza de estas fuerzas puede cambiar en patologías tales como las enfermedades vasculares o el cáncer. En respuesta a estos cambios, las células reaccionan modificando desde su forma o aspecto hasta su ciclo celular. Consecuentemente, el interés por el comportamiento mecánico de las células ha experimentado un auge creciente que ha requerido el desarrollo de varias técnicas de caracterización. En este contexto, se puede afirmar que una de las técnicas que ha irrumpido con más fuerza en esta nueva área, situada entre el mundo biológico y el físico, es la microscopía de fuerza atómica. En esta Tesis se ha abordado el estudio mediante microscopía de fuerza atómica de linfocitos de ratón que constituyen un linaje celular especialmente difícil de caracterizar mediante esta técnica por su tamaño y naturaleza no adherente. Los linfocitos, como actores fundamentales del sistema inmune, tienen gran importancia en la determinación de la respuesta que un organismo desencadena ante la presencia de un biomaterial. Bajo esta premisa, y como condición previa a la caracterización de los linfocitos, ha sido necesario el desarrollo de una metodología robusta y de amplia aplicabilidad que permita el estudio de células sobre biomateriales. Finalmente y con el objetivo de correlacionar el comportamiento mecánico de los linfocitos con alguna característica fisiológica relevante, se ha analizado la hipótesis de que el comportamiento mecánico pueda ser utilizado como marcador de la edad biológica. Consecuentemente se ha abordado el estudio del comportamiento mecánico de los linfocitos clasificados por grupos de edad, de manera que se han obtenido los primeros resultados que indican cómo puede manifestarse el proceso de inmunosenescencia -depresión del sistema inmune relacionada con el envejecimiento- en el comportamiento mecánico de las células del sistema inmune. Cells within tissues are continuously exposed to physical forces including hydrostatic pressure, shear stress, and compression and tension forces. The relevance of these mechanical stimuli has recently been recognised by different works in which significant changes were observed in these forces when they were measued in individuals affected by cardiovasvular diseases or cancer. Cells may alter their orientation, shape, internal constitution, contract, migrate, adhere, modify the synthesis and degradation of extracellular constituents, or even their life cycle in response to perturbations in their mechanical environment. As a consequence of this, the attention in cell mechanical behavior has undergone a significant thrust and novel techniques have been developed. In this context, atomic force microscopy has become a basic tool for the progress of this field. In this Thesis, the mechanical behavior of living murine T-lymphocytes was assessed by atomic force microscopy. Lymphocytes play a main role in the immune system of the individual and, consequently, in the immune response triggered by the presence of a biomaterial. The observation and characterization of the lymphocytes required the development of a robust experimental procedure that allowed overcoming the difficulties related to the analysis of this cell lineage, in particular their relatively large size and non-adherent character. These procedures could be easily transferred to other non-adherent cell lineages. Finally, to check the viability of developed method, we study the lymphocyte mechanical behavior as a function of the murine ageing. The obtained data represent a first step in the knowledge about how mechanical stimuli can affect the age-dependent decrease in immunological competence, i.e., the immunosenescence.

Guidelines On The Treatment Of Anemia Of Chronic Renal Failure Using Recombinant Human Erythropoietin: Associação Brasileira De Hematologia, Hemoterapia E Terapia Celular Guidelines Project: Associação Médica Brasileira - 2014.

36

Avaliação da proliferação celular como indicador prognóstico para mastocitomas cutâneos caninos

Este estudo teve como objetivo avaliar o valor prognóstico de marcadores de proliferação celular em casos de mastocitomas cutâneos caninos. Vinte e três casos foram analisados quanto à expressão imuno-histoquímica de Ki67 e do Antígeno Nuclear de Proliferação Celular (PCNA), sendo subsequentemente acompanhados clinicamente. Observou-se que a expressão de Ki67 mantém relação negativa com a tradicional graduação histopatológica (p= 0,0418; p<0,05 entre os graus I e III), sendo um indicador confiável para o tempo de sobrevida pós-cirúrgica (p=0,0089). A imunoexpressão de PCNA, apesar de estar correlacionada à marcação por Ki67, não apresentou valores estatisticamente significantes na predição da mortalidade em função da doença e do tempo de sobrevida pós-cirúrgico. Os resultados obtidos confirmam que informações sobre a atividade proliferativa tumoral pela detecção imuno-histoquímica de Ki67 podem incrementar a classificação de mastocitomas cutâneos caninos quanto à malignidade.

Estudo clínico da aplicação de matriz inorgânica de osso associado a peptídeo sintético de adesão celular (MIO/P-15), PepGen P-15®, em lesões periodontais avançadas de cães

Os mecanismos biológicos desenvolvidos para aumentar a qualidade da regeneração óssea e da reparação tecidual de sítios periodontais específicos continuam a ser um desafio e têm sido complementado pela capacidade de adesão celular do colágeno do tipo I, promovida por um peptídeo sintético de adesão celular (P-15), associado a uma matriz inorgânica de osso (MIO) para formar MIO/P-15. O objetivo deste estudo foi avaliar a perda do nível clínico de inserção e a resposta da bolsa periodontal em dentes após 3 e 6 meses da aplicação de enxerto com MIO/P-15. Vinte e um cães do Hospital Veterinário da Universidade de São Paulo foram anestesiados para realização de tratamento periodontal e 132 faces dentais com perda de nível clínico de inserção foram tratadas, sendo que 36,4% (48 faces) receberam o peptídeo de adesão celular e 63,6% (84 faces) compuseram o grupo controle que recebeu tratamento convencional (retalho muco-gengival e aplainamento radicular). O procedimento foi documentado através de radiografia intra-oral e todas as sondagens de bolsas periodontais foram fotografadas. Depois de 3 e de 6 meses, os animais foram re-anestesiados a fim de se obter novas avaliações, radiografias, fotografias e sondagens periodontais. As 48 faces com perda de nível clínico de inserção que receberam material de enxertia apresentaram taxa de 40% de recuperação do nível clínico de inserção após 6 meses. O grupo controle de faces dentais não apresentou alteração do nível clínico de inserção. A face palatina foi a que apresentou melhor taxa de regeneração (40%) e os dentes caninos e molares mostraram as melhores respostas (57,14% e 65%, respectivamente). Não houve sinais de infecção pós-cirúrgica relacionadas à falta de higienização oral dos animais. Pode-se concluir que o MIO/P-15 auxilia na regeneração e re-aderência das estruturas periodontais, incluindo osso alveolar. Sua aplicação mostrou-se fácil e prática e a incidência de complicações pós-cirúrgicas foi baixa. Ainda assim, mais estudos e pesquisas são necessários para que se avalie a quantidade e a qualidade do osso e do ligamento periodontal formados.

Modelo de suplementação nutricional com fatores hepatotróficos aumenta proliferação celular em fígado de ratos sadios

Foram avaliados dois protocolos de administração, em ratos sadios, de uma solução de fatores hepatotróficos (FH), composta por aminoácidos, vitaminas, sais minerais, glicose, insulina, glucagon e triiodotironina (T3). A solução foi administrada durante 10 dias, 40mg/kg/dia, i.p., em duas, grupo 2xFH (n=15), ou três doses, grupo 3xFH (n=15), diárias. Foram observados os efeitos na proliferação celular dos hepatócitos, na angiogênese e na matriz extracelular hepática, assim como as possíveis reações adversas. Os animais dos grupos 2xFH e 3xFH apresentaram aumento da massa hepática de 30,1% e 22,5%, respectivamente, em relação ao grupo-controle (CT; n=15). O índice de proliferação hepatocelular foi maior nos grupos 2xFH (1,4%) e 3xFH (1,2%) em relação ao grupo CT (0,53%), e a densitometria relativa do fator de crescimento do endotélio vascular pelo imunoblot não revelou diferença estatística entre os três grupos. Nos grupos 2xFH e 3xFH, houve redução do colágeno intersticial em relação ao grupo CT. A solução de FH estimulou o crescimento hepático e reduziu o volume de colágeno perissinusoidal. A administração em três doses diárias resultou em mortalidade de 26,7%, possivelmente pelo excessivo estresse da manipulação e pela menor adaptação fisiológica dos ratos, o que não ocorreu nos grupos 2xFH e CT. Para esse tipo de abordagem em ratos, o procedimento experimental mais apropriado, seguro, com melhor chance de adaptação dos animais e com resultados significativos é a aplicação dos FH em duas doses diárias.

Ação mediada em aulas de Biologia : um enfoque a partir dos conceitos de fotossíntese e respiração celular

Esta pesquisa teve como objetivo investigar o papel da ação mediada na configuração dos sentidos que perpassam um processo de interação discursiva em uma sala de aula de Biologia, da 1ª série do ensino médio, de uma escola pública estadual do município de Vitória-ES, durante aulas que visavam abordar os conceitos de fotossíntese e respiração celular. Para isso, apoiamo-nos na tese de que a ação mediada qualificada como organizada, dialógica, compreensiva e interativa favorece a formação desses conceitos científicos por alunos de ensino médio. Assim, partimos de uma concepção teórico-metodológica ancorada na matriz histórico-cultural. A pesquisa-ação crítico-colaborativa foi utilizada como aporte metodológico e os instrumentos de coleta de dados se basearam em observações do cotidiano escolar e da sala de aula com registros em diários de campo, filmagem das aulas em vídeo, questionários, provas escritas dos alunos e entrevistas reflexivas. As análises dos dados se basearam na análise microgenética proposta por Vigotski, complementada com uma análise compreensiva ancorada nas ideias de Bakhtin. Dois grandes eixos de análise foram delimitados: 1 - a ação mediada no trabalho com os alunos; 2 - os enunciados e sentidos produzidos durante o processo da pesquisa na perspectiva da professora. Os resultados revelam evidências de que a ação mediada qualificada como intencional, organizada, dialógica, compreensiva e interativa favorece a formação dos conceitos científicos de fotossíntese e respiração celular por alunos do ensino médio, promovendo um ensino fecundo, na concepção defendida por Vigotski. Os resultados indicam também que o processo de pesquisa-ação crítico- colaborativa apresentou resultados positivos no que concerne à formação continuada da professora de Biologia. Concluímos que se fazem necessários investimentos em programas de formação de professores que procuram articular escola e universidade, integrando formação inicial e continuada de professores. Para isso, defendemos que esse processo de formação seja feito dentro de uma perspectiva crítica e colaborativa, baseada em uma ação mediada intencional e dialógica que favoreça o desenvolvimento de um ensino fecundo

O triunfo e a dor da beleza: comparando as estéticas recursiva, contrapontística e celular do ser

O principal argumento desenvolvido neste ensaio é o de que, para os Waiwai, o privilégio conferido à visibilidade lateral sugere idéias sobre um indivíduo fractal, associado ao poder recursivo, enquanto, para as sociedades do litoral da Guiana e dos Estados Unidos, o privilégio conferido à visibilidade axial sugere concepções sobre um indivíduo autônomo, associado a relações de poder contrapontísticas e celulares, respectivamente. Será argumentado que, ao contrário da situação dos Waiwai, de acordo com o objetivo de atingir maior eficiência no funcionamento de suas relações políticas com os cidadãos, o desejo do Estado moderno, expresso por meio do uso privilegiado da visibilidade axial, reduz a importância das relações laterais e produz indivíduos categorialmente isolados e solitários.

Reatividade tuberculínica e resposta imunológica celular e humoral "in vitro" em doentes com tuberculose pulmonar

Foi estudada a reatividade tuberculínica e a resposta imunológica celular e humoral "in vitro", em 50 doentes de ambos os sexos, de 20 a 80 anos de idade, com tuberculose pulmonar ativa, internados no Parque Hospitalar do Mandaqui da Secretaria de Estado da Saúde, São Paulo (Brasil), no período de maio a agosto de 1980. Para o estudo da reatividade tuberculínica foi utilizado o PPD, Rt-23, 2 UT, tendo havido 14,0% de não-reatores, 12,0% de reatores fracos e 74,0% de reatores fortes. O estudo da imunidade celular e humoral "in vitro" foi realizado pela quantificação de linfócitos T e B, transformação blástica de linfócitos, liberação do fator inibidor da migração de leucócitos (LIF) e reação de hemaglutinação passiva. Os resultados mostraram a validade do cálculo do número absoluto dos linfócitos T e B. A cultura de linfócitos e a técnica do LIF, foram capazes de detectar a sensibilização dos linfócitos ao PPD, mesmo nos doentes não reatores, e a reação de hemaglutinação passiva revelou a presença de anticorpos específicos na população estudada em títulos superiores aos encontrados em pessoas normais, independentemente da reatividade tuberculínica.

RC-IAL: linhagem celular contínua de rim de coelho - características e substrato para replicação de vírus

Uma linhagem celular de rim de coelho (denominada RC-IAL), que foi isolada em 1976, e que atualmente está na 150ª passagem, teve suas características analisadas. As células apresentaram morfologia semelhante aos fibroblastos desde o início de seu cultivo. A proporção de crescimento celular não se alterou desde seu isolamento, com uma eficiência de clonagem ao redor de 9%. A linhagem mostrou crescimento dependente de ancoragem, e a análise cromossômica apresentou o número modal da espécie com pequenas variações para mais ou menos um cromossomo, resultando uma somatória de 50%. Sua espécie de origem foi comprovada através da reação de imunofluorescência indireta e a susceptibilidade da linhagem a alguns vírus, com demonstração do efeito citopático, foi verificada com os vírus da vacínia, cowpox, herpes simples tipo 1 e 2 e da rubéola. Esse substrato celular está livre de contaminantes, satisfazendo assim, as condições para seu uso em trabalhos científicos, principalmente os relacionadas à saúde pública.

Aflatoxinas: conceitos sobre mecanismos de toxicidade e seu envolvimento na etiologia do câncer hepático celular

Foram revistos os conceitos de maior relevância sobre mecanismos de toxicidade e evidências do envolvimento das aflatoxinas na etiologia do câncer hepático humano. A aflatoxina B1 (AFB1), principal metabólito produzido por fungos do gênero Aspergillus, manifesta seus efeitos tóxicos após conversão hepática em AFB1-epóxido, o qual reage com macromoléculas celulares, incluindo proteínas, RNA (ácido ribonucléico) e DNA (ácido desoxirribonucléico). A reação com o DNA ocorre através da ligação com guaninas, ao nível do códon 249, do gene supressor de tumores p53. Em seres humanos, estudos de biomonitoramento individual de derivados AFB1-N7-guanina tem demonstrado que as aflatoxinas constituem importantes fatores de risco, com uma provável interação sinergística com o vírus da hepatite B, para o desenvolvimento do carcinoma hepatocelular em populações expostas. Considerando-se a ocorrência freqüente das aflatoxinas em produtos alimentícios, no Brasil, ressalta-se a necessidade de estudos que avaliem criteriosamente o impacto dos níveis de exposição a estas toxinas sobre a saúde humana.

Impacto de andrógenos sobre a proliferação e atividade de fibroblastos e células epiteliais em cultura celular

Pós-graduação em Odontologia - FOAR

Biocompatibilidade de resinas acrílicas para base e reembasamento de próteses após períodos de imersão em soluções desinfetantes: análise do metabolismo celular

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Síntese sol-gel de biomateriais à base de água de fontes hidrotermais para otimização do comportamento celular e regeneração dos tecidos ósseos

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, 18 de Março de 2016, Universidade dos Açores.