As células estromais mesenquimais multipotentes (MSCs) correspondem a uma população heterogênea de células que podem ser isoladas do estroma de diversos tecidos. Apesar das MSCs possuírem propriedades imunomoduladora e regenerativa, as mesmas são limitadas in vivo devido ao microambiente patológico inóspito. Neste contexto, estratégias de pré-condicionamento de MSCs têm sido propostas para melhorar a sobrevida, viabilidade, enxertia, funções e eficácia terapêutica destas células para aplicação clínica. O objetivo desse estudo foi caracterizar fenotípica e funcionalmente células estromais mesenquimais de cordão umbilical - MSC(CB), précondicionadas in vitro com 5-azacitidina (fármaco modulador epigenético) ou com tacrolimo (fármaco imunossupressor). MSCs foram isoladas de cordões umbilicais e cultivadas para confecção de um banco de células primárias em segunda e terceira passagens. Em seguida, as MSC(CB) foram expandidas, incubadas na presença ou ausência dos fármacos 5-azacitidina (5-AZA) ou tacrolimo (FK506) por períodos prédeterminados e submetidas aos ensaios in vitro para caracterização de identidade e potência: imunofenotipagem, viabilidade e crescimento celular, diferenciação celular em adipócitos e osteócitos, inibição da proliferação de células T, processo autofágico, análises do secretoma das MSC(CB), migração de células endoteliais e de neoangiogênese induzidas pelo secretoma das MSC(CB). Os pré-condicionamentos de MSC(CB) com 5-AZA ou FK506 não alteraram as características básicas desse tipo celular, mantendo a viabilidade celular, o imunofenótipo característico e a capacidade de diferenciação multipotencial. As MSC(CB) pré-condicionadas com 5- AZA apresentaram aumento da secreção de moléculas relacionadas a angiogênese (VEGF, uPA, TIMP-4, artemina, TGF-b1) e inflamação (CCL2, CHI3-L1, VCAM-1, CD105, CD147), além de modularem positivamente vários outros fatores próangiogênicos e inflamatórios. A 5-AZA potencializou as propriedades próangiogênicas das MSC(CB), caracterizada pelo aumento da migração de células endoteliais e da formação de estruturas semelhantes a capilares sanguíneos em ensaios de neoangiogênese, induzidas pelo meio condicionado das MSC(CB) précondicionadas com 5-AZA. As MSC(CB) pré-condicionadas com FK506 apresentaram um aumento de seu efeito imunossupressor demonstrado pelo aumento da inibição da proliferação de linfócitos T. O FK506 aumentou a secreção de moléculas relacionadas a angiogênese (endostatina, PDGF-AA, VEGF, TGF-b1) e a inflamação (CXCL1, CXCL5, trombospondina 1, PGE2) além de modular negativamente outras moléculas (tais como LIF, CD105, FGF19, HGF, MMP9, Serpina E1). Portanto, as abordagens avaliadas neste estudo são promissoras e devem ser testadas em modelos pré-clínicos para avaliação de estabilidade, enxertia, função regenerativas e/ou imunossupressora in vivo e eficácia terapêutica das células pré-condicionadas, visando futuras aplicações clínicas.

Multipotent mesenchymal stromal cells (MSCs) correspond to a heterogeneous population of cells that can be isolated from the stroma of different tissues. Despite the fact MSCs display immunomodulatory and regenerative properties, they cannot engraft properly due to the noxious pathological in vivo microenvironment. In this context, preconditioning approaches of MSCs have been proposed to improve survival, viability, grafting, functions, and efficacy of these cells for clinical applications. The aim of this study was to characterize phenotypic and functionally umbilical cord mesenchymal stromal cells - MSC(CB), preconditioned in vitro with 5-azacytidine (epigenetic modulator drug) or with tacrolimus (immunosuppressive drug). MSCs were isolated from three umbilical cords and cultured to make a primary cell bank in second and third passages. Then, the MSC(CB) were expanded, incubated in the presence or absence of the drugs 5-azacytidine (5-AZA) or tacrolimus (FK506) for predetermined periods and submitted to in vitro assays to characterize their identity and potency: immunophenotyping, cell viability and growth, cell differentiation into adipocytes and osteocytes, inhibition of T cell proliferation, autophagic process, MSC(CB) secretome analyses, endothelial cell migration and neoangiogenesis, induced by the MSC(CB) secretome. MSC(CB) preconditioning with 5-AZA or FK506 did not change the basic characteristics of this cell type, maintaining cell viability, their characteristic immunophenotype and multipotential differentiation capacity. MSC(CB) preconditioned with 5-AZA showed increased secretion of angiogenesis (VEGF, uPA, TIMP-4, artemin, TGF-b1) and inflammation (CCL2, CHI3-L1, VCAM-1, CD105, CD147) related molecules, in addition to positively modulating several other proangiogenic and inflammatory factors. 5-AZA potentiated the pro-angiogenic properties of MSC(CB), characterized by increased migration of endothelial cells and the formation of structures like blood capillaries in neoangiogenesis assays, induced by the conditioned medium of preconditioned MSC(CB) with 5-AZA. MSC(CB) preconditioned with FK506 showed an increase in their immunosuppressive effect demonstrated by the increased inhibition of T lymphocyte proliferation. FK506 increased the secretion of molecules related to angiogenesis (endostatin, PDGF-AA, VEGF, TGF-b1) and inflammation (CXCL1, CXCL5, thrombospondin 1, PGE2), in addition to negatively modulate other molecules (such as LIF, CD105, FGF19, HGF, MMP9, Serpin E1). Therefore, the approaches evaluated in this study are promising and should be further tested in preclinical models to assess stability, grafting, regenerative and/or immunosuppressive function in vivo and therapeutic efficacy of preconditioned cells, aiming at future clinical applications.