Influência dos exossomos derivados de células precursoras de oligodendrócitos na terapia celular da encefalomielite autoimune experimental

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Sarah Ingrid Pinto
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74135/tde-18092024-163623/
Resumo: A esclerose múltipla é uma doença inflamatória crônica do sistema nervoso central caracterizada pela destruição autoimune da bainha de mielina que conduz o paciente ao déficit funcional irreversível e progressivo. Estudos pré-clínicos com o uso de células-tronco neurais (CTNs) já evidenciaram o seu potencial na regeneração neural e na remielinização. Entretanto, apenas o emprego da terapia celular ainda não foi suficiente para alcançar níveis terapêuticos satisfatórios. Considerando essas limitações, surge a necessidade de associar a terapia celular com outros protocolos coadjuvantes. Nesse contexto, as vesículas extracelulares (VEs) podem contribuir com a comunicação intercelular, estimulando a produção de proteínas e lipídios da remielinização e oferecendo suporte trófico aos axônios. À vista disso, esse trabalho teve o objetivo de avaliar a eficácia terapêutica da associação entre CTNs e VEs derivadas de células precursoras de oligodendrócitos (CPOs) em modelo animal da esclerose múltipla. Para isso, o projeto foi desenvolvido em três fases experimentais. Na fase 1 as CTNs foram isoladas e cultivadas da zona subventricular, caracterizadas e diferenciadas em CPOs. A análise da expressão gênica e imunocitoquímica confirmaram a identidade destas células antes e após a diferenciação. Na fase 2 foram isolados os exossomos por ultracentrifugação que foram caracterizados por detecção de proteína exossomal por Western Blotting, microscopia eletrônica de transmissão e análise de rastreamento de nanopartículas. As CTNs foram suplementadas com as VE-CPOs e não ocorreram diferenças a nível transcricional. Entretanto houve um aumento de células GFAP+. A fase 3 consistiu na terapia experimental de camundongos C57BL/6 induzidos para encefalomielite autoimune experimental (EAE) que foram distribuídos em grupos conforme o protocolo instituído. Os grupos foram dividos em: controle, tratados com CTNs, tratados com VE-CPOs e tratados com a combinação de ambas. Os tratamentos foram avaliados clinicamente através de escores e peso diário, microscopicamente por imunohistoquímica, a imunomodulação por citometria de fluxo e rastreio de células e exossomos corados. Os animais apresentaram melhora clínica e ganho de peso significativos com os tratamentos. Porém, apenas nos tratamentos que receberam VEs houve modulação da resposta imune alterando o perfil de linfócitos Th1 para linfócitos Th2, o que gerou uma resposta anti-inflamatória. As células foram encontradas principalmente no baço, enquanto os exossomos foram identificados principalmente nos linfonodos. A avaliação microscópia da medula espinhal 15 dias após o tratamento dos animais revelou uma atenuação da microgliose reativa e astrocitose nos grupos tratados com VEs. Não houve redução na desmielinização e pouca diferença foi observada quanto ao dano axonal avaliado pela sinaptofisina. Os resultados apontam para um potencial uso terapêutico das VE-CPOs na atenuação da inflamação e recuperação da EAE.
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Nesse contexto, as vesículas extracelulares (VEs) podem contribuir com a comunicação intercelular, estimulando a produção de proteínas e lipídios da remielinização e oferecendo suporte trófico aos axônios. À vista disso, esse trabalho teve o objetivo de avaliar a eficácia terapêutica da associação entre CTNs e VEs derivadas de células precursoras de oligodendrócitos (CPOs) em modelo animal da esclerose múltipla. Para isso, o projeto foi desenvolvido em três fases experimentais. Na fase 1 as CTNs foram isoladas e cultivadas da zona subventricular, caracterizadas e diferenciadas em CPOs. A análise da expressão gênica e imunocitoquímica confirmaram a identidade destas células antes e após a diferenciação. Na fase 2 foram isolados os exossomos por ultracentrifugação que foram caracterizados por detecção de proteína exossomal por Western Blotting, microscopia eletrônica de transmissão e análise de rastreamento de nanopartículas. As CTNs foram suplementadas com as VE-CPOs e não ocorreram diferenças a nível transcricional. Entretanto houve um aumento de células GFAP+. A fase 3 consistiu na terapia experimental de camundongos C57BL/6 induzidos para encefalomielite autoimune experimental (EAE) que foram distribuídos em grupos conforme o protocolo instituído. Os grupos foram dividos em: controle, tratados com CTNs, tratados com VE-CPOs e tratados com a combinação de ambas. Os tratamentos foram avaliados clinicamente através de escores e peso diário, microscopicamente por imunohistoquímica, a imunomodulação por citometria de fluxo e rastreio de células e exossomos corados. Os animais apresentaram melhora clínica e ganho de peso significativos com os tratamentos. Porém, apenas nos tratamentos que receberam VEs houve modulação da resposta imune alterando o perfil de linfócitos Th1 para linfócitos Th2, o que gerou uma resposta anti-inflamatória. As células foram encontradas principalmente no baço, enquanto os exossomos foram identificados principalmente nos linfonodos. A avaliação microscópia da medula espinhal 15 dias após o tratamento dos animais revelou uma atenuação da microgliose reativa e astrocitose nos grupos tratados com VEs. Não houve redução na desmielinização e pouca diferença foi observada quanto ao dano axonal avaliado pela sinaptofisina. Os resultados apontam para um potencial uso terapêutico das VE-CPOs na atenuação da inflamação e recuperação da EAE.Multiple sclerosis is a chronic inflammatory disease of the central nervous system characterized by autoimmune destruction of the myelin sheath, leading to irreversible and progressive functional deficits in patients. Pre-clinical studies involving the use of neural stem cells (NSCs) have already demonstrated their potential in neuronal regeneration and remyelination. However, the exclusive application of cellular therapy has not proven sufficient to achieve satisfactory therapeutic levels. Recognizing these limitations, there arises the need to combine cellular therapy with other adjunctive protocols. In this context, extracellular vesicles (EVs) may contribute to intercellular communication, stimulating the production of remyelination-associated proteins and lipids, and providing trophic support to axons. This study aimed to evaluate the therapeutic efficacy of the combination of NSCs and EVs derived from oligodendrocyte precursor cells (OPCs) in an animal model of multiple sclerosis. The project unfolded through three experimental phases. In Phase 1, NSCs were isolated and cultured from the subventricular zone, characterized, and differentiated into OPCs. Gene expression analysis and immunocytochemistry confirmed the identity of these cells both before and after differentiation. In Phase 2, exosomes were isolated through ultracentrifugation and characterized using Western Blotting for exosomal protein detection, transmission electron microscopy, and nanoparticle tracking analysis. NSCs were supplemented with OPC-derived EVs, with no observed differences at the transcriptional level. However, an increase in GFAP+ cells was noted. Phase 3 involved the experimental therapy of C57BL/6 mice induced with experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), grouped according to the established protocol. Groups included control, treated with NSCs, treated with OPC-derived EVs, and treated with the combination of both. Treatments were clinically evaluated through scores and daily weight, microscopically through immunohistochemistry, immunomodulation through flow cytometry and tracking of cells and stained exosomes. The animals showed significant clinical improvement and weight gain with the treatments. However, only treatments involving EVs led to immune modulation, shifting the Th1 to Th2 lymphocyte profile, generating an anti-inflammatory response. Cells were predominantly found in the spleen, while exosomes were primarily identified in the lymph nodes. Microscopic evaluation of the spinal cord 15 days after treatment revealed a reduction in reactive microgliosis and astrogliosis in groups treated with EVs. There was no reduction in demyelination, and minimal differences were observed in axonal damage assessed by synaptophysin. The results indicate the potential therapeutic use of OPC-derived EVs in attenuating inflammation and promoting recovery in EAE.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAmbrósio, Carlos EduardoSantos, Sarah Ingrid Pinto2024-04-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74135/tde-18092024-163623/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-09-24T12:09:02Zoai:teses.usp.br:tde-18092024-163623Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-09-24T12:09:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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