Doenças cardiovasculares, como o infarto do miocárdio, são as principais causas de morbimortalidade no Brasil e no mundo. Pacientes acometidos por um infarto apresentam elevada perda de musculatura cardíaca e o coração é um órgão com baixo poder regenerativo comparado a outros órgãos como o fígado e a pele, por exemplo. Deste modo, o desenvolvimento de terapias que auxiliem pacientes acometidos por doenças desta natureza é um grande desafio. Estudos recentes demonstraram que neonatos mamíferos (roedores) preservam a capacidade regenerativa ainda que em uma janela de tempo limitada aos seus primeiros dias de vida. A capacidade de geração de cardiomiócitos na vida pósnatal abre perspectivas para a exploração dos mecanismos envolvidos neste processo. Neste cenário, o objetivo desta dissertação foi identificar por meio de expressão diferencial (DE) genes codificantes de proteínas de membrana como candidatos a influenciar o desenvolvimento e regeneração cardíaca de ratos neonatos submetidos a ressecção e reparação/regeneração cardíaca. Além disto, utilizamos dois modelos, o peixe-zebra e a diferenciação de células humanas iPS em cardiomiócitos (hiPSC-CMs), para validação dos genes selecionados. A análise de enriquecimento do RNA-Seq resultou na seleção do gene Popdc3. O knockdown (KD) de popdc3 em zebrafish resultou em fenótipos cardíacos importantes que incluem uma elevada taxa de mortalidade já na fase larval do desenvolvimento, edemas pericárdicos, normalmente presente em anormalidades cardíacas do zebrafish, e elevação da frequência cardíaca associada a presença de arritmias. O tamanho dos corações de animais KD foi superior, sendo mais alongados e mais largos, que em animais controle. A fração de encurtamento, de ejeção, o volume sistólico e débito cardíaco dos animais mutantes foram maiores em relação aos controles. Os fenótipos observados assemelham-se a um grau da síndrome do ventrículo não compactado (SVNC). Esses dados sugerem que o Popdc3 influencia o desenvolvimento cardíaco e 20 pode ter papel na regeneração do órgão. Além disto, a expressão de POPDC3 em se modifica em células-tronco humanas de pluripotência induzida (hiPSCCMs) ao longo da diferenciação cardíaca. Em conjunto nossos dados sugerem que POPDC3 é um gene importante no processo de diferenciação cardíaca e devido a sua localização na membrana celular poderá ser útil em estratégias para enriquecimento e isolamento de células em diferenciação cardíaca

Cardiovascular diseases, such as myocardial infarction, are the main cause of morbidity/mortality in Brazil and worldwide. Following a myocardial infarction, there is significant losses of muscle mass and the organ displays low regenerative capacity compared with liver or skin. Thus, the development of therapies to assist these patients is a great challenge. Recent evidence suggests that the neonate heart from rodents presents some regenerative capacity within a limited time window on the first days of life. The ability to generate cardiomyocytes in postnatal life raises the possibility to reveal the underlying mechanisms of this process to be explored for future therapeutics. Thus, the objective of this work is to identify plasma membrane coding genes differently expressed during cardiac regeneration of neonatal rats associated with ventricle resection. We then used the zebrafish model and cardiac differentiation of human iPS cells for validation of the selected genes. The RNA sequencing enrichment analysis resulted in the selection of a single gene, Popdc3. Knockdown (KD) of popdc3 in zebrafish resulted in important cardiac phenotypes including a high mortality rate in the larval stage of development, pericardial edema, which is associated with cardiac abnormalities in the zebrafish, an increase in heart rate and presence of arrhythmia. KD hearts were bigger than control hearts, being more elongated and wider. The shortening fraction, ejection fraction, systolic volume and cardiac output from mutant animals were higher than observed in controls. The cardiac phenotypes resemble a degree of non- ventricle compactation (NVC). These data suggest that Popdc3 influences the cardiac differentiation and may play a role in regeneration. In addition, the expression pattern of POPDC3 in cardiomyocytes derived from induced pluripotency stem cells (hiPSC-CMs) increased during the differentiation protocol, suggesting that 22 the expression of this gene correlates with the process of cardiac differentiation. Together, our data suggest that POPDC3 is an important gene in the process of cardiac differentiation and it may be used to label cardiac cells undergoing differentiation since it is expressed in the cellular membrane