Comunicação exossomal na transdiferenciação de células-tronco em cocultivo com células neuronais

• Main Author: Roballo, Kelly Cristine Santos
• Other Authors: Ambrosio, Carlos Eduardo
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2017
• Subjects: Cellular communication; Comunicação celular; Exosome; Exossomo; Expressão gênica; Gene expression; Nervous system; Sistema nervoso; Transdiferenciação; Transdifferentiation
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74135/tde-23112017-104437/

Células neuronais cocultivadas com células-tronco derivadas do tecido adiposo (ADSC) podem induzir estas últimas à transdiferenciação neuronal. No entanto, os processos de comunicação celular envolvidos nessa indução, e a funcionalidade da ADSC transdiferenciada in vivo, são desconhecidos. Recentemente, um novo tipo de comunicação celular mediada por vesículas extracelulares são indicados na modulação de diferentes eventos celulares como a diferenciação. Portanto, a hipótese, nesta proposta, foi identificar se o processo de diferenciação celular é mediado por vesículas extracelulares e se as células diferenciadas são capazes de atuar na regeneração de tecidos nas lesões do sistema nervoso periférico. Para tal, essa pesquisa foi dividida em duas fases: a primeira consiste no processo in vitro, com o objetivo de observar o processo de transição da ADSC para a linhagem neuronal e analisar a função da comunicação celular no processo de diferenciação; a segunda consistiu na avaliação in vivo da possível funcionalidade das ADSC diferenciadas. O camundongo foi o modelo animal utilizado (C57BL/6 e FVB). As ADSC e as células neuronais foram isoladas, cultivadas em cultivo primário e cocultivadas durante três, sete e 14 dias. Para a comprovação das mudanças fenotípicas das ADSC, realizou-se a imunolocalização com beta tubulina III e SNAP25 e PCR em tempo real (RT-qPCR) dos genes Map2 e Snap25. Seguido de analises de genes relacionados com a neurogênese. Adicionalmente, as vesículas extracelulares foram isoladas e utilizados para análises in vitro da diferenciação e análises gênicas e funcionais. Como resultado, verificou-se que as ADSC em cocultivo com neurônios podem se diferenciar em neuronais-like. Além disso, comprovou-se a comunicação por vesículas extracelulares entre neurônios e ADSC, e as vesículas extracelulares foram correlacionadas neste processo, pelo transporte da proteína SNAP25. Após estes resultados prosseguiu-se para a segunda fase deste trabalho, a etapa in vivo, que incidiu na utilização das ADSC cocultivadas por sete dias e avaliação funcional local e sistêmica no processo de regeneração do nervo ciático após neurotmese. Como resultado desta etapa as células-tronco cocultivadas modularam a lesão, e proporcionaram uma melhoria na funcionalidade após lesão. Conclui-se, através desta pesquisa, que as ADSC diferenciadas em neuronais-like, sob indução dos neurônios e suas vesículas extracelulares podem ser uma fonte celular alternativa no auxílio na regeneração de nervos periféricos. === Neuronal cells co-cultured with stem cells derived from adipose tissue (ADSC) can induce the latter to neuronal transdifferentiation. However, the cellular communication processes involved in this induction, and the functionality of the transdifferentiated ADSC in vivo, are unknown. Recently, a new type of cellular communication measured by extracellular vesicles was indicated in the modulation of different cellular events like differentiation. Therefore, the hypothesis in this proposal was to identify if the process of cellular differentiation is mediated by extracellular vesicles and if the differentiated cells are able to act in the regeneration of tissues in the lesions of the peripheral nervous system. For this, the research was divided in two phases: the first one consisted of the in vitro process, with the objective of observing the transition process of the ADSC to the neuronal lineage and analyzing the cellular communication function in the differentiation process; the second consisted in the in vivo evaluation of the possible functionality of the differentiated ADSCs. Murine was the animal model used (C57BL/6 and FVB). ADSCs and neuronal cells were isolated, cultured in primary culture and co-cultured for three, seven and 14 days. To confirm the phenotypic changes of ADSC, immunolocalization with beta tubulin III and SNAP25 and real-time PCR (RT-qPCR) of the Map2 and Snap25 genes was performed, followed by analysis of genes related to neurogenesis. In addition, extracellular vesicles were isolated and used for in vitro differentiation and gene and functional analysis. As a result, it has been found that ADSCs in co-culture with neurons can differentiate into neuronal-like. The communication by extracellular vesicles between neurons and ADSCs was verified, and the extracellular vesicles were correlated in the differentiation process by the transport of the protein SNAP25. After these results, the second phase of this work was continued, the in vivo step, which focused on the use of the co-cultivated ADSCs for seven days and functional local and systemic evaluation in the process of sciatic nerve regeneration after neurotmese. As a result of this step, the co-cultured stem cells modulated the lesion and provided an improvement in functionality after injury. It is concluded that ADSCs can transdifferentiate neuronal lines in co-culture with neurons, the extracellular vesicles play a certain role in this process and the transdifferentiated ADSC may be an alternative to aid in the regeneration of peripheral nerves.