Avaliação da reatividade de fibroblastos provenientes de animais silicóticos: estabelecimento de sistema de cultura em 3D
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2012 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) |
Texto Completo: | https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/7033 |
Resumo: | A silicose é uma doença pulmonar, de caráter restritivo, causada pela inalação de partículas de sílica cristalina. Se caracteriza pela indução de uma inflamação crônica associada à intensa proliferação de fibroblastos e acúmulo exacerbado de componentes de matriz extracelular, e para a qual não há um tratamento eficaz. Os fibroblastos são considerados alvos cruciais em doenças de natureza fibrótica e o desenvolvimento de sistemas que permitam avaliar a reatividade destas células é de fundamental importância na busca por terapias anti-fibróticas. No presente estudo foi desenvolvido um sistema de cultura primária em 3D (esferóides), utilizando fibroblastos provenientes do pulmão de camundongos normais e silicóticos objetivando analisar comparativamente os aspectos morfológicos/funcionais de ambas as populações celulares. Os fibroblastos foram obtidos a partir da dissociação mecânica/enzimática dos pulmões de camundongos Swiss-Webster 7 dias após a instilação intranasal de salina (controle) ou sílica (10 mg/animal). Após a terceira passagem, as células foram cultivadas em placas de 96 poços, revestidas com agarose, na ausência ou presença de IL-13 (40 ng/mL), sendo os esferóides avaliados quanto a aspectos morfológicos (tamanho/diâmetro médio/constituição), e funcionais tais como: proliferação, produção de citocinas (TGF-b e quimiocinas (MCP-1)) e de colágeno. Através da análise por microscopia de luz invertida, verificamos que os esferóides contendo fibroblastos de animais normais e silicóticos mostraram progressiva diminuição do tamanho/diâmetro, e maior densidade, ao longo do tempo analisado (1 – 4 dias), com os silicóticos apresentando valores sempre superiores aos dos controles. A estimulação com IL-13 induziu claro aumento de tamanho/diâmetro em ambas as populações de esferóides. A análise por microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou haver diferenças morfológicas importantes entre os grupos normal e silicótico, no que tange ao formato e à constituição celular, com expressivo aumento no conteúdo de matriz extracelular detectado na condição de estimulação com IL-13. De forma interessante, foi observado que os esferóides silicóticos apresentaram níveis basais aumentados de proliferação celular e secreção de TGF-b, assim como de colágeno, em comparação aos dos controles. Tanto esferóides normais quanto silicóticos foram sensíveis à estimulação com IL-13, sendo verificado aumento equivalente na taxa de proliferação e nos níveis de TGF-b e MCP-1 em ambos os grupos. No que tange a produção de colágeno, os esferóides normais mostraram-se responsivos à IL-13 enquanto os silicóticos não. Em conjunto, nossos achados mostraram que os fibroblastos pulmonares de camundongos adultos são: (i) passíveis de serem cultivados em sistema de cultura 3D; (ii) responsivos à estimulação com IL-13 e que; (iii) os esferóides silicóticos apresentam características de ativação em comparação aos normais. Além disso, este modelo mostrou-se reprodutível e promissor quanto a possibilidade de utilização futura na busca por compostos com atividade antifibrótica. |
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Silva, Andressa Moraes Guimarães daBarbosa, Helene SantosRossi, Maria Isabel DoriaAlves, Luiz AnastácioDaleprane, Julio BeltrameBarreto, Rubem Figueiredo Sadok Menna-Silva, Patrícia Machado Rodrigues e2013-10-01T22:07:36Z2013-10-01T22:07:36Z2012SILVA, Andressa Moraes Guimarães da. Avaliação da reatividade de fibroblastos provenientes de animais silicóticos: estabelecimento de sistema de cultura em 3D. 2012. 58 f. Dissertação (Biologia Celular e Molecular) - Fundação Oswaldo Cruz, instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2012.https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/7033A silicose é uma doença pulmonar, de caráter restritivo, causada pela inalação de partículas de sílica cristalina. Se caracteriza pela indução de uma inflamação crônica associada à intensa proliferação de fibroblastos e acúmulo exacerbado de componentes de matriz extracelular, e para a qual não há um tratamento eficaz. Os fibroblastos são considerados alvos cruciais em doenças de natureza fibrótica e o desenvolvimento de sistemas que permitam avaliar a reatividade destas células é de fundamental importância na busca por terapias anti-fibróticas. No presente estudo foi desenvolvido um sistema de cultura primária em 3D (esferóides), utilizando fibroblastos provenientes do pulmão de camundongos normais e silicóticos objetivando analisar comparativamente os aspectos morfológicos/funcionais de ambas as populações celulares. Os fibroblastos foram obtidos a partir da dissociação mecânica/enzimática dos pulmões de camundongos Swiss-Webster 7 dias após a instilação intranasal de salina (controle) ou sílica (10 mg/animal). Após a terceira passagem, as células foram cultivadas em placas de 96 poços, revestidas com agarose, na ausência ou presença de IL-13 (40 ng/mL), sendo os esferóides avaliados quanto a aspectos morfológicos (tamanho/diâmetro médio/constituição), e funcionais tais como: proliferação, produção de citocinas (TGF-b e quimiocinas (MCP-1)) e de colágeno. Através da análise por microscopia de luz invertida, verificamos que os esferóides contendo fibroblastos de animais normais e silicóticos mostraram progressiva diminuição do tamanho/diâmetro, e maior densidade, ao longo do tempo analisado (1 – 4 dias), com os silicóticos apresentando valores sempre superiores aos dos controles. A estimulação com IL-13 induziu claro aumento de tamanho/diâmetro em ambas as populações de esferóides. A análise por microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou haver diferenças morfológicas importantes entre os grupos normal e silicótico, no que tange ao formato e à constituição celular, com expressivo aumento no conteúdo de matriz extracelular detectado na condição de estimulação com IL-13. De forma interessante, foi observado que os esferóides silicóticos apresentaram níveis basais aumentados de proliferação celular e secreção de TGF-b, assim como de colágeno, em comparação aos dos controles. Tanto esferóides normais quanto silicóticos foram sensíveis à estimulação com IL-13, sendo verificado aumento equivalente na taxa de proliferação e nos níveis de TGF-b e MCP-1 em ambos os grupos. No que tange a produção de colágeno, os esferóides normais mostraram-se responsivos à IL-13 enquanto os silicóticos não. Em conjunto, nossos achados mostraram que os fibroblastos pulmonares de camundongos adultos são: (i) passíveis de serem cultivados em sistema de cultura 3D; (ii) responsivos à estimulação com IL-13 e que; (iii) os esferóides silicóticos apresentam características de ativação em comparação aos normais. Além disso, este modelo mostrou-se reprodutível e promissor quanto a possibilidade de utilização futura na busca por compostos com atividade antifibrótica.Silicosis is a restrictive pulmonary disease caused by inhalation of crystalline silica particles, which is characterized by chronic inflammation associated with intense fibroblast proliferation and exacerbated accumulation of extracellular matrix components. There is no effective treatment for this disease. Fibroblasts are considered crucial cells in fibrosis, and the development of systems which lead to evaluate their reactivity is important in the search for anti-fibrotic therapy. In this study we aimed to establish a system of primary cell culture in 3D (spheroids) using lung fibroblasts from normal and silicosis mice, in order to perform a comparative analysis of morphological/functional aspects of both cell populations. Fibroblasts were obtained after mechanical/enzymatic dissociation of the lung tissue from Swiss- Webster mice, 7 days after intranasal instillation of saline (control) or silica (10 mg / animal). After the third passage, the cells were cultured in 96-well plates coated with agarose, in the absence or presence of IL-13 (40 ng/ml) and the spheroids were evaluated regarding the morphological (size/diameter/constitution) and functional parameters (proliferation and generation of cytokine (TGF-b), chemokine (MCP-1) and collagen. By means of inverted light microscopy, we noted that spheroids containing fibroblasts from normal and silicotic animals showed a progressive reduction in size/ diameter and increase in density when analyzed for 1 - 4 days of culture. Those from silicotic mice showed themselves bigger as compared to controls. Stimulation with IL-13 induced an increase in size/diameter of both cell populations. The analysis by scanning electron microscopy (SEM) revealed significant morphological differences between normal and silicotic groups, with a significant increase in the content of extracellular matrix being detected under condition of stimulation with IL-13. Interestingly, we observed that spheroids with cells from silicotic mice showed increased basal levels of cell proliferation and secretion of TGF-b and collagen as compared to the controls. Both spheroid populations were sensitive to IL-13 stimulation as attested by increased cell proliferation as well as TGF-b and MCP-1 levels. Increased collagen production was detected only in the case of normal cells. Altogether, our findings show that adult mouse lung fibroblasts grow in a 3D culture system, that they are responsive to IL-13 stimulation and that those from silicotic mice showed an activated phenotype as compared to the controls. Thus, this experimental model seems to be reproducible and promising in the case of searching for anti-fibrotic compounds.Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, BrasilporInstituto Oswaldo CruzSilicoseFibroblastosCultura 3D.Matriz ExtracelularFibroblastosSilicoseAvaliação da reatividade de fibroblastos provenientes de animais silicóticos: estabelecimento de sistema de cultura em 3DAvaliação da reatividade de fibroblastos provenientes de animais silicóticos: estabelecimento de sistema de cultura em 3Dinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis2012-10-22Vice Direção de Ensino, Informação e ComunicaçãoInstituto Oswaldo CruzMestrado AcadêmicoRio de Janeiro / RJPós-Graduação em Biologia Celular e Molecularinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZORIGINALAndressa Moraes Guimarães da Silva.pdfAndressa Moraes Guimarães da Silva.pdfapplication/pdf6335373https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/7033/1/Andressa%20Moraes%20Guimar%c3%a3es%20da%20Silva.pdfa2c35eb3696b4a81ce4e63f9767befbfMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81914https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/7033/2/license.txt7d48279ffeed55da8dfe2f8e81f3b81fMD52TEXTAndressa Moraes Guimarães da Silva.pdf.txtAndressa Moraes Guimarães da Silva.pdf.txtExtracted texttext/plain127254https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/7033/5/Andressa%20Moraes%20Guimar%c3%a3es%20da%20Silva.pdf.txt3cc89eaadac22ec8cf6d703fa148969fMD55THUMBNAILAndressa Moraes Guimarães da Silva.pdf.jpgAndressa Moraes Guimarães da Silva.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1126https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/7033/4/Andressa%20Moraes%20Guimar%c3%a3es%20da%20Silva.pdf.jpgbf4a1f52792fb42f19038f68a002bf32MD54icict/70332018-04-06 08:55:15.064oai:www.arca.fiocruz.br:icict/7033Repositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352018-04-06T11:55:15Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false |
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A silicose é uma doença pulmonar, de caráter restritivo, causada pela inalação de partículas de sílica cristalina. Se caracteriza pela indução de uma inflamação crônica associada à intensa proliferação de fibroblastos e acúmulo exacerbado de componentes de matriz extracelular, e para a qual não há um tratamento eficaz. Os fibroblastos são considerados alvos cruciais em doenças de natureza fibrótica e o desenvolvimento de sistemas que permitam avaliar a reatividade destas células é de fundamental importância na busca por terapias anti-fibróticas. No presente estudo foi desenvolvido um sistema de cultura primária em 3D (esferóides), utilizando fibroblastos provenientes do pulmão de camundongos normais e silicóticos objetivando analisar comparativamente os aspectos morfológicos/funcionais de ambas as populações celulares. Os fibroblastos foram obtidos a partir da dissociação mecânica/enzimática dos pulmões de camundongos Swiss-Webster 7 dias após a instilação intranasal de salina (controle) ou sílica (10 mg/animal). Após a terceira passagem, as células foram cultivadas em placas de 96 poços, revestidas com agarose, na ausência ou presença de IL-13 (40 ng/mL), sendo os esferóides avaliados quanto a aspectos morfológicos (tamanho/diâmetro médio/constituição), e funcionais tais como: proliferação, produção de citocinas (TGF-b e quimiocinas (MCP-1)) e de colágeno. Através da análise por microscopia de luz invertida, verificamos que os esferóides contendo fibroblastos de animais normais e silicóticos mostraram progressiva diminuição do tamanho/diâmetro, e maior densidade, ao longo do tempo analisado (1 – 4 dias), com os silicóticos apresentando valores sempre superiores aos dos controles. A estimulação com IL-13 induziu claro aumento de tamanho/diâmetro em ambas as populações de esferóides. A análise por microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou haver diferenças morfológicas importantes entre os grupos normal e silicótico, no que tange ao formato e à constituição celular, com expressivo aumento no conteúdo de matriz extracelular detectado na condição de estimulação com IL-13. De forma interessante, foi observado que os esferóides silicóticos apresentaram níveis basais aumentados de proliferação celular e secreção de TGF-b, assim como de colágeno, em comparação aos dos controles. Tanto esferóides normais quanto silicóticos foram sensíveis à estimulação com IL-13, sendo verificado aumento equivalente na taxa de proliferação e nos níveis de TGF-b e MCP-1 em ambos os grupos. No que tange a produção de colágeno, os esferóides normais mostraram-se responsivos à IL-13 enquanto os silicóticos não. Em conjunto, nossos achados mostraram que os fibroblastos pulmonares de camundongos adultos são: (i) passíveis de serem cultivados em sistema de cultura 3D; (ii) responsivos à estimulação com IL-13 e que; (iii) os esferóides silicóticos apresentam características de ativação em comparação aos normais. Além disso, este modelo mostrou-se reprodutível e promissor quanto a possibilidade de utilização futura na busca por compostos com atividade antifibrótica. |
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