Efeito adjuvante da propionibacterium acnes sobre células-tronco mesenquimais murinas

Efeito adjuvante da propionibacterium acnes sobre células-tronco mesenquimais murinas

Author Silveira, Gabriela da Paz Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Maugeri, Ieda Maria Longo Maugeri Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Microbiologia e Imunologia
Abstract Introduction: The adjuvant effect of heat-killed P. acnes and its purified soluble polysaccharide phenol-extracted from bacteria cell wall (PS) had been widely demonstrated. Both are able to modulate different cell populations, such as enhancing hematopoietic stem cells (HSC) from bone marrow (BM). Mesenchymal stem cells (MSC) are an important component of the HSC niche and can regulate HSC function through a complex paracrine signaling network. Because of this, and knowing the importance of MSC for regenerative medicine, our hypothesis turned out to be that these adjuvants could play a role on the murine MSC. Objective: Evaluate the adjuvant effect of heat-killed P. acnes and its PS on murine MSC proliferation and immunomodulation ability. Methods: C57Bl/6j mice were injected subcutaneously once a week with 140 ?g of heat-killed P. acnes suspension or 25 ?g of soluble PS or saline for 3 weeks. Subpopulation of MSC were freshly sorted from bone marrow (BM) using cell markers CD3, CD11b, CD11c, CD19, CD34, CD73, CD90 and CD105. Proliferation rates of BM-MSC were measured by CFSE dilution after 3, 6 and 9 days. MSC and its subpopulations were transplanted in a traumatic brain injury model (TBI) and IL-6, TNF-?, TGF-?, IL-4 e IL-10 expression were analyzed at injury site after 24 h and 7 days post-injury by qPCR. Immunohistochemistry was performed in brain sections in order to quantify neural stem cells (GFAP+BrdU+) and neuroblasts (DCX+BrDU+). Moreover, MSC from Toll-like Receptor 2 Knockout mice (KO TLR2) treated with P. acnes were injected in a C57Bl/6j TBI model. Results: MSC obtained from treated animals were able improve the proliferative capacity when compared to control group. Treatment with P. acnes significantly enhanced MSC modulatory effect by increasing IL-4 expression and attenuating IL6 and TNF-? expression at the acute phase. PS-MSC enhanced IL-4 and IL-10 at acute phase and, after 7 days, enhanced TGF-?. Increment of neural stem cells and neuroblasts were detected in the subventricular zone in response to transplantation of MSC-PS. Injection of freshly sorted MSC subpopulation resulted in similar effect of MSC obtained from culture. They were also able to diminish IL6 and TNF-? expression. PS-MSC-CD90+ elevated IL-4 expression and PS-MSC-CD105+ elevated IL-4 and IL-10 expression, while P. acnes-MSC-CD90 and P. acnes-MSC-CD73 enhanced IL-10 and TGF-? expression respectively at injury site after 24h. P. acnes-MSC-KOTLR-2 transplant revealed a decreasing in anti-inflammatories cytokines in acute phase such as TGF-? and IL-10 when compared with MSC from control or wild-type P. acnes groups. Conclusion: P. acnes as well as its PS compound are an important alternative to increment MSC culture with high immunomodulatory profile. Moreover, adjuvant treatment helped to determine MSC subpopulation responsible for the inflammation resolution. Besides we could show that TLR2 mediated some of these effects induced by P. acnes on MSC.

Introdução: O papel de adjuvante biológico da Propionibacterium acnes tem sido largamente demonstrado, seja usando a bactéria morta, por fenol ou calor, ou utilizando seu componente polissacarídico solúvel (PS). Ambos capazes de modular diferentes populações celulares, induzindo, por exemplo, aumento no número de células-tronco hematopoiéticas (CTH). As CTH estão localizadas na medula óssea onde dividem o espaço com as células-tronco mesenquimais (CTM) e há uma relação parácrina entre elas. Sabendo da importância das CTM para a terapia regenerativa e da ação moduladora da P. acnes sobre diferentes tipos celulares acreditamos que os adjuvantes também poderiam atuar sobre as CTM. Objetivo: Avaliar o efeito adjuvante da suspensão de Propionibacterium acnes morta pelo calor ou com a fração polissacarídica solúvel purificada (PS) sobre a capacidade proliferativa e imunomoduladora das células-tronco mesenquimais murinas. Métodos: Camundongos C57Bl/6j foram tratados com P. acnes (140?g de proteína/350uL/animal) ou fração polissacarídica da P. acnes (PS) (25?g de polissacarídeo/350uL/animal) ou salina 350 ?l/animal, via subcutânea, por 3 semanas. Uma semana após a última dose as células da medula óssea foram, em parte, purificadas por citometria de fluxo para subpopulações de CTM, avaliando-se as populações simples positivas para CD90, CD105 e CD73. Outra parte foi mantida em cultura até 3ª passagem para obtenção das CTM, estas avaliadas quanto à capacidade de proliferação por citometria de fluxo também, durante 3, 6 e 9 dias de cultivo utilizando o marcador CFSE. As CTM e suas subpopulações foram transplantadas em modelo animal submetidos a lesão traumática no córtex motor esquerdo. Após 24h e 7 dias do transplante foi avaliada a expressão de citocinas IL-6, TNF-?, TFG-?, Il-4 e Il-10, utilizando-se a técnica qPCR. Foi realizada a imunohistoquímica de cortes histológico do cérebro dos animas que receberam o transplante de CTM para avaliar a presença de células células-tronco neurais (GFAP+BrdU+) e também de neuroblastos (DCX+BrDU+). Além disso, CTM obtidas de animais knock out (KO) para o receptor toll-like 2 tratados com a P. acnes também foram transplantadas no mesmo modelo de lesão. Resultados: Tanto a P. acnes como o PS aumentaram a capacidade proliferativa das CTM in vitro e incrementaram o potencial modulador dessas células. A CTM-P. acnes promove diminuição de citocinas pró-inflamatórias IL-6 e TNF-? após 24h do transplante e aumento da citocina anti-inflamatória IL-4. O transplante de CTM-PS resulta em aumento de IL-4 e IL-10 na fase aguda da lesão. Após 7 dias do transplante é possível observar aumento de TGF-? no grupo que recebeu CTM-PS. Além disso, foi possível detectar aumento de células-tronco neurais (GFAP+BrdU+) e também de neuroblastos (DCX+BrDU+) na zona subventricular (SVZ) após transplante de CTM-PS. O efeito dos adjuvantes sobre a modulação das subpopulações de células-tronco mesenquimais obtidas e purificadas diretamente da medula óssea foi semelhante ao observado na utilização da população de CTM heterogênea obtida em cultura, detectando-se também a diminuição de IL-6 e TNF-? em todos os grupos de tratamento. As subpopulações CTM-PS-CD90+ e CTM-PS-CD105+ promoveram aumento bastante pronunciado de IL-4, sendo que CTM-PS-CD105+ também intensificou a expressão de IL-10 após 24h do transplante. O grupo CTM-P. acnes-CD90+ teve aumento expressivo de IL-10 e o grupo CTM-P. acnes-CD73+ de TGF-? e IL-10. Os efeitos da P. acnes sobre as CTM estão relacionados com a participação do receptor toll-like 2 pois o aumento de TGF-? e IL-10 induzido pela bactéria foi abolido quando os animais receberam transplante de CTM-P. acnes oriundas de animais KO TLR2. Conclusão: A P. acnes e a sua fração polissacarídica se mostram como uma importante alternativa para a obtenção de culturas enriquecidas de CTM com alta capacidade imunomoduladora. Além disso, foi possível determinar quais subpopulações de CTM contribuíram para a resolução da inflamação assim como a importância do TLR2 na indução dos efeitos adjuvantes da P. acnes sobre as CTM.
Keywords propionibacterium acnes
propionibacterium acnes
Language Portuguese
Date 2016-12-31
Published in SILVEIRA, Gabriela da Paz. Efeito adjuvante da propionibacterium acnes sobre células-tronco mesenquimais murinas. 2016. 116 f. Dissertação (Mestrado) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2016.
Research area Microbiologia
Knowledge area Ciências biológicas
Publisher Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extent 116 p.
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=4239945
Access rights Closed access
Type Dissertation
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/47629

Show full item record




File

File Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Search


Browse

Statistics

My Account