Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO
CIÊNCIAS BIOLÓGICAS (BIOLOGIA MOLECULAR) (33009015001P0)
Análise de Diferentes Biomateriais Como Suporte para Cultivo de Células Neurais e Células-Tronco
ALESSANDRO EUSTAQUIO CAMPOS GRANATO
TESE
24/05/2018

Na primeira parte deste trabalho, apresentamos uma metodologia para a produção e aplicação de materiais híbridos produzidos por Eletrospinning contendo poliéster comercial (poli (butileno adipato-co-tereftalato, PBAT) e um polímero condutor (polipirrole, PPy) como scaffold para crescimento neuronal e diferenciação. As propriedades físico-químicas dos substratos e a otimização dos parâmetros de eletrospinning são apresentados. Os scaffolds eletrofiados são biocompativeis e permitem a aderência e disseminação apropriadas de células-tronco mesenquimais (MSCs). As fibras produzidas com PBAT com ou sem PPy foram utilizadas como suportes para adesão e diferenciação de células de Neuro2a de neuroblastoma de camundongo. Neuro2a aderiram nos scaffolds de PBAT e PBAT / PPy2% sem revestimento de laminina. No entanto, células Neuro2a não diferenciaram em PBAT quando estimulados por tratamento com ácido retinóico (RA), mas diferenciaram em fibras de PBAT / PPy2%. Temos a hipótese de que a hidrofobicidade do PBAT inibiu o espalhamento celular adequada e a diferenciação, e a inibição foi superada ao revestir as fibras de PBAT com laminina. Concluímos que as fibras produzidas com a combinação de PBAT e PPy podem suportar a diferenciação neuronal. Na segunda parte deste trabalho, decidimos estudar os scaffolds biológicos descelularizados derivados de cérebros murinos como outra abordagem translacional. Os scaffolds compostos de matriz extracelular (ECM) estão sendo investigados por sua capacidade de facilitar a remodelação do tecido cerebral e reparar após a lesão. A matriz extracelular de tecido (ECM) é um material complexo composto por proteínas fibrosas glicosaminoglicanos, (GAGs) que são secretados por células. A ECM contém pistas biológicas importantes que modulam comportamentos celulares, e também serve como um suporte estrutural ao qual as células podem aderir. No entanto, as metodologias atualmente descritas para a descelularização de órgãos, como o cérebro, envolvem o uso de muitos reagentes químicos com muitas etapas que, em última instância, limitam o processo de recelularização de órgãos ou tecidos. Portanto, descrevemos pela primeira vez um método simples e rápido para a decelularização completa do cérebros murinos. Nossos resultados mostram que, em 24h, os cérebros de camundongos foram completamente descelularizados, mas ainda mantiveram vários componentes ECM essenciais para a sobrevivência celular e repovoamento do scaffold. Além disso, descobrimos que o Scaffold descelularizado de cérebro (DBS) é biocompatível, pois mostramos que células Neuro2a injetadas no DBS e mantidas em cultura durante 24 e 72h poderiam ser identificadas pela imuno-histoquímica na sua forma indiferenciada. Concluímos que este novo método para decelularização do cérebro murino é eficiente e os DBS pode ser usado como um scaffolds biocompatível para o repovoamento celular.

1.PPy, 2.PBTA, 3.Nanofiber, 4.Decellularization, 5.Scaffold
In the first part of this work we present a methodology for production and application of electrospun hybrid materials containing commercial polyester (poly (butylene adipate-co-terephthalate; PBAT), and a conductive polymer (polypirrole; PPy) as scaffold for neuronal growth and differentiation. The physical-chemical properties of the scaffolds and optimization of the electrospinning parameters are presented. The electrospun scaffolds are biocompatible and allow proper adhesion and spread of mesenchymal stem cells (MSCs). Fibers produced with PBAT with or without PPy were used as scaffold for Neuro2a mouse neuroblastoma cells adhesion and differentiation. Neuro2a adhered to PBAT and PBAT/PPy2% scaffolds without laminin coating. However, Neuro2a failed to differentiate in PBAT when stimulated by treatment with retinoic acid (RA), but differentiated in PBAT/PPy2% fibers. We hypothesize that PBAT hydrophobicity inhibited proper spreading and further differentiation, and inhibition was overcome by coating the PBAT fibers with laminin. We conclude that fibers produced with the combination of PBAT and PPy can support neuronal differentiation. In the second part of this work we decided to study decellularized biological scaffolds derived from murine brains as another translational approach. Scaffolds composed of extracellular matrix (ECM) are being investigated for their ability to facilitate brain tissue remodeling and repair following injury. Tissue extracellular matrix (ECM) is a complex material made up of fibrous proteins and ground substance (glycosaminoglycans, GAGs) that are secreted by cells. ECM contains important biological cues that modulate cell behaviors, and it also serves as a structural scaffold to which cells can adhere. However the methodologies currently described for decellularizing organs such as the brain involve the use of many chemical reagents with many steps that ultimately limit the process of organ or tissue recellularization. Therefore we describe for the first time a simple, fast method for complete murine brain decellularization. Our results show that in 24h mice brains were completely decellularized, but still maintaining several ECM components essential for cell survival and repopulation of the scaffold. Beyond that we found that the Decellularized Brain Scaffold (DBS) are biocompatible since we showed that Neuro2a cells injected into the DBS and maintained in culture for 24 and 72h could be identified by immunohistochemistry in its undifferentiated form. We conclude that this novel method for murine brain decellularization is efficient and DBS can be used as a biocompatible scaffold for cell repopulation.
1.PPy, 2.PBTA, 3.Nanofiber, 4.Decellularization, 5.Scaffold
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO
O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

NEUROCIÊNCIAS
PROCESSO REGENERATIVO NERVOSO
Estudo dos mecanismos moleculares da migração, sobrevivência e diferenciação de células-tronco neurais

Banca Examinadora

MARIMELIA APARECIDA PORCIONATTO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
ALIOSCKA AUGUSTO CALDEIRA ARAUJO SOUSA Docente - PERMANENTE
GISELLE ZENKER JUSTO Docente - PERMANENTE
ARNALDO RODRIGUES DOS SANTOS JUNIOR Participante Externo
TALITA GLASER Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
CONS NAC DE DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLOGICO - Bolsa de Doutorado no País GD 48
FUNDACAO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DE SAO PAULO - Auxílio à Pesquisa Regular 24

Vínculo

Bolsa de Fixação
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim