| Summary: | A inserção de fatores de transcrição conhecidos em células somáticas é capaz de reprograma-las levando a um estágio de pluripotência, gerando células-tronco pluripotentes induzidas (iPS). A utilização destas células na medicina regenerativa tem grande potencial tanto na medicina humana quanto na veterinária, e a influência da origem da célula somática utilizada na geração de iPS é discutida atualmente. Mamíferos domésticos, como por exemplo o equino, são bons modelos para o estudo para medicina humana e veterinária, com destaque para terapia celular utilizando células mesenquimais em lesões ortopédicas e articulares. Tendo como hipótese que células equinas com diferentes origens apresentam potenciais de indução à pluripotência e capacidade de diferenciação in vitro variáveis; esta proposta tem como objetivo gerar células iPS equinas obtidas através da transdução viral dos fatores de transcrição OSKM humanos ou murinos em fibroblastos (eFibro) adultos e células mesenquimais derivadas de tecido adiposo (eAdMSC), medula óssea (eMO) e tecido de cordão umbilical (etCU). Foram isoladas e cultivadas 4 linhagens de células do tecido de cordão umbilical, 3 linhagens de fibroblastos equinos, 3 linhagens de células mesenquimais de tecido adiposo equinas e 2 linhagens de células de medula óssea equina. Essas células tiveram seu tempo de duplicação celular calculado em horas (eMO 61,3±15; etCU 53,8±5; eFIBRO 27±2; eAdMSC 18,2±4,5) e foram caracterizadas por diferenciação condrogênica, osteogênica e audiogênica e por imunofenotipagem. A partir destas células foram produzidas 85 linhagens iPS equinas (eiPS- 30 linhagens derivadas de fibroblasto, 33 linhagens derivadas de células de tecido adiposo, 21 linhagens derivadas de células de tecido de cordão umbilical com os fatores humanos e 1 linhagem de derivada de células de tecido adiposo com os fatores murinos). Testes de detecção de fosfatase alcalina e OCT4 foram realizados para células eiPS obtidas de cada linhagem e as células eiPS derivadas de tecido adiposo e fibroblastos foram positivas para detecção de NANOG, TRA1-60, TRA1-81 e as células eiPS derivadas de eAdMSC foram positivas para detecção de SSEA-1. As células eiPS derivadas de cada tipo celular geraram corpos embrióides, que posteriormente foram dissociados para teste de diferenciação espontânea in vitro. Os resultados mostram que células equinas podem ser mais facilmente reprogramadas com fatores humanos quando comparadas com os fatores murinos (P<0.05). Enquanto os fatores murinos produziram apenas uma linhagem de células iPS derivada de eAdMSC, os fatores de reprogramação humanos foram capazes de produzir variadas linhagens de células iPS, sendo a formação de colônias mais eficiente para células derivadas de eAdMSC (322, P<0.01) do que para células derivadas de eFibro (65) e etCU (58), que não diferiram (P=0.95), e não foi possível produzir células eiPS a partir de eMO. Usando o sistema de indução à pluripotência padronizado em nosso laboratório, a utilização de fatores humanos na reprogramação direta gera uma maior eficiência na produção de células iPS equinas quando comparados com fatores murinos. No nosso conhecimento, este é o primeiro relato de células eiPS produzidas unicamente dependentes de bFGF, sem necessidade de adição de LIF no meio de cultivo.
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The insertion of known transcription factors into somatic cells is capable of reprogramming them into a pluripotency stage, generating induced pluripotent stem cells (iPS). The influence of the origin of the somatic cell used in the generation of iPS is currently discussed, and the use of these cells in regenerative medicine has great potential in both human and veterinary medicine. Domestic mammals, such as the equine are great models for the study of human and veterinary medicine, highlighting cell therapy using mesenchymal cells in orthopedic and articular injuries. Hypothesizing that equine cells derived from different tissues show variable pluripotency induction potentials and in vitro differentiation capacity, depending on the source of derivation; this proposal aims to generate equine iPS cells obtained by viral transduction of human or murine OSKM transcription factors in adult fibroblasts (eFibro) and mesenchymal cells derived from adipose tissue (eAdMSC), bone marrow(eMO), umbilical cord tissue (etCU). Four umbilical cord tissue cell lines, three equine fibroblast cells lines, three equine adipose tissue mesenchymal cell lines and 2 equine bone marrow cell lines were isolated and cultured. These cells had their doubling time calculated in hours (eMO 61.3 ± 15, etCU 53.8 ± 5, eFIBRO 27 ± 2, and ADMSC 18.2 ± 4.5) and were characterized by chondrogenic, osteogenic and adipogenic and by immunophenotyping. From these cells, 85 equine iPS (eiPS) cell lines were produced (30 fibroblast-derived cell lines, 33 cell lines derived from adipose tissue cells, 21 cell lines derived from umbilical cord tissue cells, with human factors and 1 cell line derived from eAdMSC using murine factors). Alkaline phosphatase and OCT4 detection tests were performed on eiPS cells obtained from each cell line and eAdMSC and eFibro derived iPS cells were positive for the detection of NANOG,TRA1-60, TRA1-81 and eiPS derived from eAdMSC were positive for SSEA-1 detection. Embryonic bodies, which were later dissociated for spontaneous differentiation test in vitro were derived from each cell type. Results show that equine cells can be more easily reprogrammed with human factors when compared to murine factors (P<0.05). While murine factors produced only one eiPS cell line derived from eAdMSC, human reprogramming factors were able to produce multiple eiPS cell lines, and colony formation was more efficient for cells derived from eAdMSC (322 P <0.01) than for cells derived from eFibro (65) and etCU (58), which did not differ (P = 0.95) and It has not yet been possible to produce iPS cells from the eMO cell lines. Using the induction system standardized in our laboratory, the use of human factors in direct reprogramming results in greater efficiency in the production of equine iPS cells when compared to murine factors. To our knowledge, this is the first report of eiPS cells produced solely dependent on bFGF, without the need for addition of LIF in the culture medium.
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