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Title: Transplante de células-tronco neurais em modelo experimental de epilepsia do lobo temporal induzido por lítio-pilocarpina em ratos
Advisor: Soares, Milena Botelho Pereira
Members of the board: Mendez-Otero, Rosália
Grassi, Maria fernanda Rios
Reis, Mitermayer Galvão dos
Authors: Carvalho, Lian Felipe Paiva Pontes de Carvalho
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil
Abstract: INTRODUÇÃO: Epilepsia do lobo temporal (ELT) é uma desordem cerebral de alta prevalência e de caráter neuroinflamatório crônico e progressivo, geralmente levando à refratariedade medicamentosa. O transplante de células-tronco neurais (NSC, do inglês neural stem cell) é uma boa alternativa para o tratamento dessa doença, devido à capacidade dessas células de proliferação e diferenciação nos tipos celulares presentes no sistema nervoso central (SNC), além de possuírem efeitos imunomodulatórios e neurotróficos. OBJETIVO: Nosso estudo teve como objetivo caracterizar células-tronco neurais adultas e avaliar seu potencial terapêutico quando administradas na fase aguda do modelo de ELT induzida por lítio-pilocarpina em ratos Wistar. MATERIAL E MÉTODOS: Nosso estudo, inicialmente, se concentrou na caracterização, por imunofluorescência e citometria de fluxo, de NSC isoladas da zona subventricular de camundongos C57/BL6 adultos, a avaliação da segurança dessas células, através de análise cromossômica e de ensaio de formação de tumor, e a análise do potencial imunomodulatório das células in vitro, por ensaios de linfoproliferação. Em seguida, avaliou-se o efeito do transplante das NSC, via intravenosa, na fase aguda de modelo de ELT em ratos induzidos por lítio-pilocarpina. Os animais foram eutanasiados 24 horas e 12 dias depois do transplante para análises da migração celular, proteção da perda neuronal e quantificação dos níveis das citocinas IL-1β, IL-6 e IL-10 no soro por ELISA e in situ por imunofluorescência. CONCLUSÕES: As análises de caracterização confirmaram que a linhagem celular estudada possui fenótipos característicos de NSC (positividade para nestina e side population), possui a capacidade em se diferenciar em células da linhagem neuronal e glial, possui potencial imunossupressor na proliferação de esplenócitos in vitro e não forma tumores em camundongos SCID, mostrando que a linhagem é segura para o uso em terapia celular. O resultado do transplante mostrou que apesar de ter sido observado presença das NSC transplantadas no baço, elas não foram encontradas nos cérebros, colocando em duvida o seu potencial migratório para o local da lesão. As NSC não foram capazes de proteger os animais contra a perda neuronal nos dois pontos de eutanásia avaliados, mas diminuiu de forma significativa a quantidade de IL-1β no cérebro 24 horas depois, sem afetar os níveis de IL-6. O presente estudo mostrou que apesar dos resultados promissores in vitro, novas abordagens relacionadas ás condições de transplante dever ser consideradas para se obter melhor eficácia ao usar essas células in vivo.
Abstract: INTRODUCTION: Temporal lobe epilepsy (TLE) is a highly prevalent cerebral disorder presenting a chronic and progressive neuroinflammatorry profile, usually leading to drug resistance. Neuronal stem cell (NSC) transplantation is a good choice for treatment of this disease, due to proliferative characteristics and the ability to differentiate into various cell types within the central nervous system (CNS). Furthermore, they have immunomodulatory and neurotrofic effects. OBJECTIVE: Our study aimed to characterize adult NSC and evaluate their therapeutic potential when administered in a rat model of lithium-pilocarpine-induced ELT. MATERIAL AND METHODS: Our first objectives were to characterize NSC isolated from C57BL/6 adult mice subventricular zone, to evaluate their safety and potential in in vitro immunomodulation. Then, we evaluated the effect of intravenous NSC transplantation, during the acute phase of lithium-pilocarpine-induced TLE in a Wistar rat model. The animals were euthanized 24 hours and 12 days following transplantation, and evaluation of cell migration, protection against neuronal loss and quantification of IL-1, IL-6 and IL-10 cytokines was perfomed in serum and in situ. CONCLUSIONS: Characterizations analyses confirmed that this cell lineage, 1) present NSC characteristic phenotypes (nestin and side population positivity), 2) have the ability to differentiate into neuronal and glial lineage cells, 3) have the capacity to suppress in vitro splenocyte proliferation and 4) do not form tumors in SCID mice, thus making it safe for use in cellular therapy. The transplantation results showed that despite NSC presence in the spleen post-transplantation, cells were not detected in the brain, suggesting that migratory capacity of NSC into the injured site may pose additional complications. The NSC did not protect animals against neuronal loss at both euthanasia time points observed, however a significant decrease in brain IL-1β, accompanied by unaltered IL-6 levels was observed, 24 hours after transplantation This study showed that despite promising in vitro results, new approaches related to transplantation conditions should be considered in order to improve in vivo efficacy.
Keywords: Epilepsy
Pilocarpine
Inflammation
Adult stem cell
keywords: Epilepsia
Pilocarpina
Inflamação
Célula-tronco adulta
Issue Date: 2013
Publisher: Instituto Gonçalo Moniz
Citation: CARVALHO, L. F. P. P de. Transplante de células-tronco neurais em modelo experimental de epilepsia do lobo temporal induzido por lítio-pilocarpina em ratos. 2013. 76 f. il. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia em Saúde e medicina Investigativa) – Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Gonçalo Moniz, Salvador, 2013.
Date of defense: 2014-01-31
Place of defense: Salvador/Ba
Department: Coordenação de Ensino
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz
Program: Pós-Graduação em Biotecnologia em Saúde e Medicina Investigativa
Copyright: open access
Appears in Collections:IGM - Dissertações de Mestrado dos Profissionais

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