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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.5.2023.tde-14122023-131108
Documento
Autor
Nome completo
Juliana Sampaio Silva
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2023
Orientador
Banca examinadora
Bydlowski, Sergio Paulo (Presidente)
Culler, Hebert Fabricio
Damasceno, Nágila Raquel Teixeira
Ruiz, Jorge Luis Maria
Título em português
Análise da ação da C6-ceramida em células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo em cultura
Palavras-chave em português
Apoptose
Autofagia
Células-tronco mesenquimais
Ceramidas
Ciclo celular
Espécies reativas de oxigênio
Morte celular
Necrose
Resumo em português
As ceramidas são consideradas lipídios bioativos, com mecanismo de ação derivado da ligação lipídio-lipídio ou lipídio-proteína, com capacidade de agir em vias de sinalização. Porém, sua característica hidrofóbica dificulta a sua utilização in vivo. A utilização de análogos de cadeia curta solúveis em solventes orgânicos, como a C6-ceramida, a qual a célula é permeável, torna possível sua utilização em estudos celulares. As células-tronco mesenquimais (CTM) são utilizadas como modelos em diversos estudos, como aqueles que investigam os mecanismos de morte celular. O presente estudo teve como objetivo avaliar a ação biológica da C6-ceramida exógena nas células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo (CTMTA), assim como os processos celulares de alguns tipos de morte celular (apoptose, necrose e autofagia) e proteínas envolvidas nessa ação. Foram utilizadas 5 linhagens de CTMTA que foram incubadas com diferentes concentrações de C6-ceramida (10 a 150 M) pelo período de 24 horas para avaliação da citotoxicidade. A C6-ceramida levou à morte celular de forma dose-dependente, com IC50 de 62,90 M. O processo de apoptose foi observado nas concentrações de 25 M, (19,87 %), 50 M, (26,82 %) e 75 M, (90,51 % das células em apoptose), enquanto que a necrose estava presente em 9,49 % das células na concentração de 75 M. Houve alteração do ciclo celular, com aumento da quantidade de células na fase G0/G1 na concentração de 50 M e com aumento de fase S e diminuição da fase G2/M na concentração de 75 M. Houve perda do potencial transmembranar mitocondrial em concentrações que variaram de 25 a 75 M e da conformação do citoesqueleto observada pelas proteínas F-actina e vimentina. Outro evento constatado foi a inibição da autofagia em 75 M. Foi observada a modulação positiva de proteínas que fazem parte da via de bloqueio da autofagia em 50 M, sendo as proteínas 4EBP1 e Akt, positivas em 27,96 % e 11,04 % das células, respectivamente. Além das proteínas de bloqueio, foram avaliadas proteínas indutoras, Beclin-1 e LC3, que diminuíram com as concentrações de 50 e 75 M de C6-ceramida. Ao mesmo tempo, foi observado acúmulo de organelas ácidas e da proteína p62. Por fim, houve aumento da produção de ROS e do nível de glutationa oxidada nas concentrações de 50 e 75 M de C6-ceramida. Conclui-se que a C6-ceramida aplicada às CTMTA em cultura, pelo período de 24 horas, induziu apoptose e necrose, inibiu a autofagia, levou à perda do potencial transmembranar mitocondrial, além de perturbar o estado redox das células
Título em inglês
Analysis of the action of C6-ceramide on mesenchymal stem cells derived from adipose tissue in culture
Palavras-chave em inglês
Apoptosis
Autophagy
Cell Cycle
Cell death
Ceramides
Mesenchymal stem cells
Necrosis
Reactive oxygen species
Resumo em inglês
Ceramides are considered bioactive lipids, with a mechanism of action derived from the lipidlipid or lipid-protein bond, with the ability to act in signaling pathways. However, its hydrophobic characteristic hinders its use in vivo. The use of short-chain analogues soluble in organic solvents, such as C6-ceramide, which the cell is permeable, makes its use in cellular studies possible. Mesenchymal stem cells (MSC) are used as models in several studies, such as those investigating the mechanisms of cell death. The present study aimed to evaluate the biological action of exogenous C6-ceramide on adipose tissue-derived mesenchymal stem cells (ADSCs), as well as the cellular processes of some types of cell death (apoptosis, necrosis and autophagy) and proteins involved in this action. Five ADSCs strains were used and incubated with different concentrations of C6-ceramide (10 to 150 M) for a period of 24 hours to evaluate cytotoxicity. C6-ceramide led to cell death in a dose-dependent manner, with an IC50 of 62.90 M. The process of apoptosis was observed at concentrations of 25 M, (19.87 %), 50 M, (26.82 %) and 75 M, (90.51 % of cells undergoing apoptosis), while necrosis was present in 9.49% of cells at a concentration of 75 M. There was a change in the cell cycle, with an increase in the number of cells in the G0/G1 phase at a concentration of 50 M and with an increase in the S phase and a decrease in the G2/M phase at the concentration of 75 M. There was loss of mitochondrial transmembrane potential at concentrations ranging from 25 to 75 M and of the cytoskeletal conformation observed by F-actin and vimentin proteins. Another event observed was the inhibition of autophagy at 75 M. A positive modulation of proteins that are part of the autophagy blocking pathway was observed in 50 M, with proteins 4EBP1 and Akt, positive in 27.96% and 11.04% of the cells, respectively. In addition to blocking proteins, inducer proteins, Beclin-1 and LC3, were evaluated, which decreased with concentrations of 50 and 75 M of C6-ceramide. At the same time, accumulation of acidic organelles and p62 protein was observed. Finally, there was an increase in ROS production and in the level of oxidized glutathione at concentrations of 50 and 75 M of C6-ceramide. It is concluded that C6-ceramide applied to ADSCs in culture, for a period of 24 hours, induced apoptosis and necrosis, inhibited autophagy, led to loss of mitochondrial transmembrane potential, in addition to disturbing the redox status of cells
 
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Data de Publicação
2024-01-08
 
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