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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/43719
Tipo: Tese
Título: Avaliação do potencial pró-angiogênico/arteriogênico de células-tronco/estromais mesenquimais humanas geneticamente modificadas para superexpressar o fator inibidor da leucemia em modelo de isquemia crítica de membros
Autor(es): Santos, Girlaine Café
Primeiro Orientador: Soares, Milena Botelho Pereira
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Fortuna, Vitor Antônio
metadata.dc.contributor.referee1: Rogatto, Sílvia Regina
metadata.dc.contributor.referee2: Oliveira, Sheilla Andrade de
metadata.dc.contributor.referee3: Reis, Mitermayer Galvão dos
metadata.dc.contributor.referee4: Santos, Washington Luis Conrado dos
metadata.dc.contributor.referee5: Soares, Milena Botelho Pereira
Resumo: INTRODUÇÃO: A doença arterial periférica (DAP) é uma afecção vascular crônica cujo desfecho mais extremo, a isquemia crítica de membros inferiores (ICM), é umas das principais causas de morbimortalidade mundial. Apesar da alta prevalência, a DAP segue sem tratamento eficaz para recuperação da vasculatura perdida. As células-tronco/estromais mesenquimais (MSC) são células com capacidade de secreção de moléculas mediadoras de efeitos biológicos como angiogênese e arteriogênese, representando uma opção terapêutica contra a ICM. O potencial terapêutico de MSC pode ser incrementado através da superexpressão de fatores de interesse, via modificação genética. O fator inibidor da leucemia (LIF) foi descrito como uma citocina capaz de aumentar o potencial pró-angiogênico quando superexpresso em MSC. OBJETIVOS: Gerar uma linhagem de MSC humanas superexpressando LIF (MSC_LIF) e avaliar o seu potencial pró-angiogênico/arteriogênico em modelos in vitro e in vivo. MÉTODOS: As MSC foram isoladas de cordão umbilical e transduzidas através de vetores lentivirais de segunda geração expressando o gene LIF. A eficiência da transdução e produção da proteína LIF foram confirmadas por RT-qPCR e ELISA, respectivamente. A caracterização das células geradas foi realizada por diferenciação nas três linhagens mesodérmicas e imunofenotipagem. A duplicação celular foi avaliada por Population Doubling e ensaio de UFC-F. A análise da expressão gênica dos principais marcadores de angiogênese, células perivasculares e arteriogênese foi realizada por RT-qPCR. O potencial de formação de microvasos in vitro foi investigado pelo ensaio de brotamento de anéis aórticos. O ensaio do plug de Matrigel® investigou o potencial de recrutamento e migração da vasculatura in vivo. O modelo de isquemia crítica de membros posteriores avaliou o potencial de MSC_LIF na formação de vasos arteriais colaterais e proteção tecidual contra isquemia in vivo. RESULTADOS: MSC_LIF apresentou um aumento de expressão e secreção de LIF em relação às células não transduzidas, indicando o sucesso da modificação genética. A imonofenotipagem e o ensaio de diferenciação mesodérmica mostraram que a MSC_LIF manteve o fenótipo e a multipotência característicos de MSC. Os ensaios de UFC-F e PD demonstraram aumento da duplicação celular em MSC_LIF. A análise de expressão gênica demonstrou regulação positiva de genes essenciais para a angiogênese, arteriogênese e para marcadores perivasculares. O ensaio de brotamento de anéis aórticos mostrou que MSC_LIF promoveu um maior surgimento de brotamentos de microvasos a partir do tecido arterial. O ensaio do plug de Matrigel® revelou que MSC_LIF foi mais eficaz em induzir migração de vasos sanguíneos CD31+ e arteríolas aSMA+ para o interior dos plugs. O tratamento com MSC_LIF restaurou o fluxo sanguíneo pela formação de arteríolas aSMA+, melhorou o escore isquêmico e o desempenho funcional, além de promover maior proteção tecidual contra isquemia no modelo de isquemia crítica de membros. CONCLUSÃO: A superexpressão de LIF é uma estratégia promissora para aumentar o potencial angiogênico/arteriogênico e de reparação tecidual de MSC para o tratamento da CLI.
Abstract: INTRODUCTION: Peripheral arterial disease (PAD) is a chronic vascular condition whose most extreme outcome, critical lower limb ischemia (CLI), is one of the main causes of morbidity and mortality worldwide. Despite its high prevalence, PAD still has no effective treatment to recover the lost vasculature. Mesenchymal stem/stromal cells (MSCs) are cells capable of secreting molecules that mediate biological effects such as angiogenesis and arteriogenesis, representing a therapeutic option against CLI. The therapeutic potential of MSCs can be increased through the overexpression of factors of interest, via genetic modification. Leukemia inhibitory factor (LIF) has been described as a cytokine capable of increasing the pro-angiogenic potential when overexpressed in MSCs. AIMS: To generate a human MSC line overexpressing LIF (MSC_LIF) and evaluate its pro-angiogenic/arteriogenic potential through in vitro and in vivo models. METHODS: MSCs were isolated from umbilical cord and transduced using second-generation lentiviral vectors expressing the LIF gene. Transduction efficiency and LIF protein production were confirmed by RT-qPCR and ELISA, respectively. The generated cells were characterized by differentiation into the three mesodermal lineages and immunophenotyping. Cell doubling was assessed by population doubling and CFU-F assay. Gene expression analysis of the main markers of angiogenesis, perivascular cells and arteriogenesis was performed by RT-qPCR. The potential for microvessel formation in vitro was investigated by the aortic ring sprouting assay. The Matrigel® plug assay investigated the potential for recruitment and migration of vasculature in vivo. The critical hindlimb ischemia model evaluated the potential of MSC_LIF in the formation of collateral arterial vessels and tissue protection against ischemia in vivo. RESULTS: MSC_LIF showed increased expression and secretion of LIF compared to non-transduced cells, indicating successful genetic modification. Imunophenotyping and mesodermal differentiation assay showed that MSC_LIF maintained the characteristic MSC phenotype and multipotency. CFU-F and PD assays demonstrated increased cell duplication in MSC_LIF. Gene expression analysis demonstrated upregulation of genes essential for angiogenesis, arteriogenesis and perivascular markers. The aortic ring sprouting assay showed that MSC_LIF promoted increased microvessel sprouting from arterial tissue. The Matrigel® plug assay revealed that MSC_LIF was more effective in inducing migration of CD31+ blood vessels and aSMA+ arterioles into the plugs. Treatment with MSC_LIF restored blood flow through the formation of aSMA+ arterioles, improved ischemic score and functional performance, and promoted greater tissue protection against ischemia in the critical limb ischemia model. CONCLUSION: LIF overexpression is a promising strategy to enhance the angiogenic/arteriogenic and tissue repair potential of MSC for the treatment of CLI.
Palavras-chave: Doença arterial periférica
Células-tronco/estromais mesenquimais
LIF
Angiogênese
Arteriogênese
Isquemia crítica de membros inferiores
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Medicina da Bahia
metadata.dc.publisher.program: Pós-Graduação em Patologia Humana e Patologia Experimental (PGPAT) 
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/43719
Data do documento: 30-Jan-2025
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