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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.17.2014.tde-21052014-081331
Documento
Autor
Nome completo
Bruno Braga Sangiorgi
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2014
Orientador
Banca examinadora
Panepucci, Rodrigo Alexandre (Presidente)
Araujo, Felipe Saldanha de
Faça, Vitor Marcel
Título em português
A imunomodulação exercida por receptores do tipo Toll em células-tronco mesenquimais
Palavras-chave em português
Células-tronco mesenquimais
Imunomodulação
Receptores do tipo Toll
Via NF-B
Resumo em português
Diversos estudos tem demonstrado que as células-tronco mesenquimais (CTM) são imbuídas de uma forte atividade imunossupressora in vitro, no entanto, os resultados de imunoterapias utilizando CTM têm sido variáveis até o momento. Nossa hipótese para tal variação são interações que devem ocorrer entre as CTM e fragmentos de patógenos circulantes nos pacientes, resultando na modulação da atividade imunossupressora. Para avaliar a ocorrência deste fenômeno em CTM de medula óssea, inicialmente foi avaliado a presença de diversos TLR através da marcação com anticorpos e posterior quantificação por citometria de fluxo, sendo observada a presença dos TLR2, TLR3, TLR4 e TLR9. No intuito de avaliar alterações no potencial imunossupressor, linfócitos T ativados e marcados a nível intracelular foram co-cultivados com CTM estimuladas com LPS, POLY IC e oligonucleotídeos com motivos CpG: DSP30, CpG-A e CpG-B, sendo sua proliferação quantificada por citometria de fluxo. Como resultados, foi observado que a estimulação com LPS e DSP30 levaram a perda e acentuação da capacidade supressora, respectivamente, enquanto o estímulo simultâneo com LPS e DSP30 resultou em sua manutenção. Tais modulações na imunossupressão foram corroboradas ao serem avaliadas modulações na expressão gênica, tendo em vista que o estímulo por LPS e DSP30 induziram no aumento da expressão de IL1 e TGF, respectivamente. Em seguida, foi avaliado o efeito das mesmas condições experimentais na indução a proliferação das CTM, ao ser mensurada alterações na quantidade de células em um equipamento de High content Screening (HCS). Como resultados, foi possível observar que somente o tratamento com DSP30 foi capaz de aumentar significativamente a quantidade de células, fenômeno corroborado ao ser mensurada a síntese de DNA, através da utilização de um produto comercial, seguido de análise por citometria de fluxo. No intuito de avaliar possíveis modulações na via NF-B, CTM estimuladas com LPS ou DSP30 foram sujeitas ao ensaio de imunoprecipitação de cromatina, utilizando anticorpos específicos a subunidades de RelA e RelB, sendo o DNA imunoprecipitado sujeito a PCR quantitativo com primers específicos para a regiões promotoras do gene VCAM-1. Como resultados, foi observado que o estímulo com LPS aumentou a atividade do RelA, enquanto não foram observados efeitos após o estímulo com DSP30. No entanto, o estímulo simultâneo com ambos os ligantes levou ao aumento de atividade de RelA e RelB. Ao serem avaliadas estas condições em um ensaio de imunofluorescência analisado em HCS, foi possível observar maiores níveis da proteína RelB no citoplasma das células tratadas com DSP30, sugerindo um aumento da sua formação. Apesar dos mecanismos moleculares subjacentes aos resultados observados ainda necessitarem de maior elucidação, nosso trabalho indica que a estimulação das CTM com DSP30 pode trazer benefícios no sentido de potencializar a imunossupressão e proliferação celular, além de impedir a perda da imunossupressão, decorrente da interação com LPS. Tais resultados poderão servir como diretrizes para o aprimoramento de imunoterapias utilizando CTM de medula óssea, principalmente em casos de pacientes com infecções por patógenos.
Título em inglês
The immunomodulation of Toll-Like receptors on mesenchymal stem cells
Palavras-chave em inglês
Immunomodulation
Mesenchymal stem cells
NF-B pathway
Toll-like receptors
Resumo em inglês
Several studies have shown that mesenchymal stem cells (MSCs ) are imbued with a strong immunosuppressive activity in vitro , however , the results of immunotherapies using CTM has been mixed so far. Our hypothesis for this variation are interactions that must occur between the CTM and fragments of circulating pathogens in patients , resulting in the modulation of the immunosuppressive activity. To evaluate the occurrence of this phenomenon in bone marrow MSCs was initially evaluated the presence of various TLR by staining with antibodies and subsequent quantification by flow cytometry , the presence of TLR2 , TLR3 , TLR4 and TLR9 was observed . To assess changes in the immunosuppressive , activated T lymphocytes and labeled intracellularly potential were co-cultured with MSC stimulated with LPS , poly IC and oligonucleotides with CpG motifs : DSP30 , CpG - A and CpG - B , and their proliferation measured by flow cytometry. As a result , it was observed that stimulation with LPS and DSP30 led to loss of stress and suppressing ability , respectively, while simultaneous stimulation with LPS and DSP30 resulted in maintenance. Such modulations in immunosuppression were corroborated when assessing modulations in gene expression , given that the stimulus induced by LPS and DSP30 in increased expression of TGFb and IL1 , respectively. Then , the effect of the same experimental conditions inducing proliferation of MTC to be measured changes in the amount of cells in a High Content Screening equipment (HCS ) was measured . As a result , it was observed that only the DSP30 treatment was able to significantly increase the amount of cells, phenomenon to be measured supported DNA synthesis through the use of a commercial product followed by analysis by flow cytometry . In order to evaluate possible modulations in NF-kB pathway , CTM stimulated with LPS or DSP30 were subjected to chromatin immunoprecipitation assay , using antibodies specific to subunits RelA and RelB , and the immunoprecipitated DNA subjected to quantitative PCR with primers specific to the promoter regions of VCAM-1 gene. As a result , it was observed that stimulation with LPS increased the activity of RelA , while effects were not observed after stimulation with DSP30 . However , simultaneous stimulation with both ligands led to increased activity of RelA and RelB . When these conditions are evaluated in an assay in HCS immunofluorescence analysis , we observed higher levels of RelB protein in the cytoplasm of cells treated with DSP30 , suggesting an increase in their formation. Although the molecular mechanisms underlying the observed results still require further elucidation , our work indicates that stimulation of MSC with DSP30 can bring benefits in terms of enhancing immunosuppression and cell proliferation , and prevent loss of immunosuppression resulting from the interaction with LPS . These results can serve as guidelines for the improvement of immunotherapies using CTM bone marrow , especially in cases of patients with infections caused by pathogens.
 
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Data de Publicação
2015-06-08
 
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