Caracterização do secretoma cardíaco e sua influência no cultivo de células progenitoras

Abstract

O microambiente tecidual, composto especialmente por fatores solúveis e matriz extracelular (MEC), é capaz de regular o comportamento celular. Há grande interesse em entender a composição dos diferentes nichos teciduais e como eles são capazes de modular as respostas de diferentes tipos celulares. Com relação ao nicho cardíaco, ainda existem vários aspectos que precisam ser elucidados, como a caracterização dos sinais secretados que modulam o comportamento das células progenitoras residentes. Para tanto, diferentes abordagens podem ser propostas, como avaliar as moléculas secretadas por células derivadas de tecido cardíaco adulto ou durante o processo de diferenciação cardiomiogênica no período embrionário. Assim, o objetivo deste trabalho é caracterizar a composição proteica e avaliar o efeito biológico de meios condicionados (MCs) derivados de células residentes cardíacas (CRCs) e de células-tronco embrionárias (CTEs) durante o processo de diferenciação cardiomiogênica. Em relação aos fatores secretados por CRCs, foram realizadas caracterizações e análises proteômicas mostrando uma complexidade de proteínas e fatores solúveis. Ensaios funcionais com células progenitoras em cultivo demonstraram que o secretoma das CRCs é capaz de influenciar a proliferação e diferenciação de cardioblastos H9c2 e de células progenitoras endoteliais. Outro foco deste trabalho foi avaliar as alterações do microambiente e sinalizações celulares presentes durante o comprometimento das CTEs à linhagem cardíaca. Para isso, coletamos os MCs e a MEC em diferentes pontos durante o processo de diferenciação cardiomiogênica de CTEs (D1, D4, D8/D9 e D15 – referentes aos dias de diferenciação e surgimento de progenitores). A composição da MEC e dos MCs foi avaliada por espectrometria de massas e arranjo de anticorpos, respectivamente. Identificamos em torno de 40 proteínas de MEC moduladas nos diferentes tempos analisados e 20 fatores de crescimento e/ou citocinas nos MCs. Experimentos com células H9c2 mostraram que os meios, em momentos iniciais da diferenciação (D1, D4 e D8), possuem a capacidade de aumentar a taxa de proliferação destes mioblastos. Resultados similares foram verificados em células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo, porém apenas os meios dos dias 1 e 4 mostraram diferença significativa na proliferação em relação aos demais. Cultivos de células progenitoras endoteliais com os MCs demonstraram que todos eles têm o potencial em estimular a angiogênese, mas apenas aqueles do D1 e D4 conseguem promover migração das células de forma similar ao controle positivo. Com relação ao potencial em estimular a cardiomiogênese, nem o meio do D8 nem do D15 foram capazes de induzir a diferenciação de células H9c2 ou de melhorar o processo de diferenciação das CTEs. Então, além de apresentarem perfis proteicos específicos, os diferentes MCs utilizados neste trabalho influenciaram os progenitores de formas diferentes. Enquanto os MCs obtidos de CRCs apresentaram efeitos promissores em células progenitoras, os MCs obtidos durante a diferenciação cardíaca in vitro tiverem resultados pouco representativos sobre as células progenitoras avaliadas. Ao nosso conhecimento, este é o primeiro trabalho que caracteriza o secretoma, incluindo proteínas da MEC, durante o processo in vitro de diferenciação cardiomiogênica de CTEs. Assim, os conhecimentos gerados neste trabalho podem contribuir tanto para o entendimento do processo de diferenciação e caracterização do nicho cardíaco, quanto para a busca de fatores para uso em terapias do sistema cardiovascular.