Estudo do papel da proteína Arhgap21 no nicho hematopoiético

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pissarra, Mariana Ferreira, 1993-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637709
Resumo: Orientadores: Sara Teresinha Olalla Saad, Mariana Lazarini
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spelling Estudo do papel da proteína Arhgap21 no nicho hematopoiéticoStudy of the role of the Arhgap21 protein in the hematopoietic nicheCélulas-tronco mesenquimaisHematopoeseGene ARHGAP21CamundongoMesenchymal stromal cellsHematopoiesisArhgap21MiceOrientadores: Sara Teresinha Olalla Saad, Mariana LazariniDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: O microambiente da medula óssea é composto principalmente por células endoteliais e mesenquimais e é responsável por dar suporte às células-tronco hematopoiéticas, mantendo seu equilíbrio entre os processos de quiescência e diferenciação. Alterações neste microambiente têm sido cada vez mais relacionadas a doenças hematológicas, como as síndromes mielodisplásicas (SMD) e a leucemia mieloide aguda (LMA). Assim, proteínas envolvidas na regulação tanto das células hematopoiéticas como dos componentes do nicho medular têm sido alvo de estudos destas neoplasias. A ARHGAP21 é uma proteína RhoGAP envolvida na hematopoese normal, porém estudos sobre seu papel nas células não-hematopoiéticas do microambiente da medula óssea ainda é escasso. O objetivo geral desse trabalho foi investigar o papel da proteína ARHGAP21 em células do microambiente da medula óssea (MO). Para isso, avaliamos a expressão gênica de ARHGAP21 em medula óssea total e em células mesenquimais de pacientes com SMD e LMA cultivadas in vitro. O cultivo in vitro de células mesenquimais murinas também foi padronizado a fim de possibilitar o silenciamento de Arhgap21. Além disso, camundongos haploinsuficientes para Arhgap21 (Arhgap21+/-) foram utilizados como modelo para caracterização e estudo funcional das células do microambiente da MO através de imunofenotipagem e transplante de medula óssea. A expressão gênica de ARHGAP21 se mostrou elevada em células mesenquimais de pacientes com LMA de novo quando comparada com as amostras de doadores saudáveis, enquanto não apresentou diferença em amostras de medula óssea total. Uma vez que a padronização da cultura de células mesenquimais murinas não se mostrou viável devido ao crescimento insuficiente dessas células in vitro e/ou pela contaminação de células hematopoiéticas na cultura, demos continuidade aos estudos utilizando o modelo animal haploinsuficiente. Os camundongos Arhgap21+/- apresentaram maior frequência de células da linhagem osteoblástica na medula óssea, assim como maior número de colônias celulares da linhagem osteoblástica com atividade de fosfatase alcalina. Esses camundongos também apresentaram maiores níveis de osteocalcina na medula óssea. Camundongos Arhgap21+/- receptores do MO apresentaram redução nos níveis de leucócitos no sangue periférico após 8 e 16 semanas do transplante de MO em comparação aos camundongos selvagens receptores de MO. Juntos, esses dados indicam que o animal Arhgap21+/- apresenta um microambiente medular alterado, com maior quantidade de células osteoblásticas e menor suporte à reconstituição da MO após transplante, o que sugere um possível papel da ARHGAP21 no suporte à hematopoese e na fisiopatologia de doenças hematológicas, uma vez que alterações no nicho estão a elas relacionadasAbstract: Bone marrow microenvironment is mainly composed of endothelial and mesenchymal cells and is responsible for supporting hematopoietic cells and maintaining their balance between the quiescence and differentiation processes. Studies point that alterations in the bone marrow microenvironment are related to hematological diseases as the Myelodysplastic Syndrome (MDS) and Acute Myeloid Leukemia (AML). MDS is a hematological neoplasia characterized by impaired production of blood cells. The syndrome is classified according to different degrees of severity and approximately one third of the patients progress to (AML). Therefore, proteins related to both, the hematopoietic process and the microenvironment components have been the focus of studies. ARHGAP21 is a RhoGAP protein involved in regular hematopoiesis, however information regarding the role of this protein in the hematopoiesis of patients who present such conditions and in non-hematopoietic cells which compose the bone marrow microenvironment remains scarce. Therefore, the overall objective of this study was to investigate the role ARHGAP21 plays in the bone marrow microenvironment. This research was conducted by the evaluation of ARHGAP21 expression in vitro in mesenchymal cells from bone marrow from MDS and AML patients; by silencing Arhgap21 in the mesenchymal murine cells after the standardization of mesenchymal murine cell culture in vitro; by immunophenotyping the bone marrow microenvironment from haploinsuficient mice for Arhgap21 (Arhgap21+/-) and by the evaluation of the reconstitution of hematopoiesis through the bone marrow transplant. This work showed an increased expression of ARHGAP21 in mesenchymal cells from AML de novo patients¿ bone marrow when compared to those from healthy donors, while ARHGAP21¿s expression presented no significant differences in total bone marrow samples when compared to healthy donors. Since standardization of murine mesenchymal cell culture was not feasible due to insufficient growth of these cells in vitro and / or contamination of hematopoietic cells in the culture, we continued studies using the haploinsufficient animal model. Arhgap21+/- murine model showed a higher osteoblastic lineage frequency when compared to wide-type animals, as well a larger number of osteoblastic lineage cell colonies with alkaline phosphatase activity. Arhgap21+/- mice also possess higher levels of osteocalcin in their bone marrows than wild-type animals. The bone marrow niche of Arhgap21+/- animals showed a reduction in the levels of white blood cells after 8 and 16 weeks from the bone marrow transplant but not significant differences in the other cell populations of the blood system analyzed when compared with wild-type mice. Taken together, these data indicate that the Arhgap21+/- mice present an altered bone marrow microenvironment, with larger amount of osteoblastic cells and less support for BM reconstitution after transplantation, which may indicate a possible role of ARHGAP21 in the pathophysiology of hematological diseases, since disruption in the bone marrow niche is related to these diseasesMestradoFisiopatologia MédicaMestra em CiênciasFAPESP2011/51959-0CAPES[s.n.]Saad, Sara Teresinha Olalla, 1956-Lazarini, Mariana, 1982-Kobarg, JörgMachado Neto, João AgostinhoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Ciências MédicasPrograma de Pós-Graduação em Fisiopatologia MédicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASPissarra, Mariana Ferreira, 1993-20192019-08-29T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (88 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637709PISSARRA, Mariana Ferreira. Estudo do papel da proteína Arhgap21 no nicho hematopoiético. 2019. 1 recurso online (88 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637709. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1095860Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-07-16T11:38:48Zoai::1095860Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-07-16T11:38:48Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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