Diferenciação de células-tronco mesenquimais do cordão umbilical em queratinócitos: estudo da biologia da epiderme e perspectivas para a compreensão do desenvolvimento de doenças
Data
2017-01-31
Autores
Santos, Jeniffer Farias dos 
Orientadores
Araujo, Mariana da Silva
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
The skin is the cover of the body and isolates the organic components of the external environment. The human skin is composed by three layers: epidermis, dermis and subcutaneous tissue. The epidermal cells, the keratinocytes, are constantly renewed. Different approaches have been proposed for studying the events involved in the differentiation of keratinocytes. In this context, stem cells appear as an interesting strategy, allowing therapeutic applications and to study biological processes. An important source of stem cells is the human umbilical cord, which collection involves a safe and simple procedure. Considering that epidermal stem cells isolation is very complex and often gives low yields, we are interested in evaluating the differentiation potential of mesenchymal stem cells (MSC) from umbilical cord into keratinocytes, and to study some molecular events involved in this process, such as the expression of epidermal cell markers (p63, involucrin, cytokeratins 5, 10 and 14), and the activity of different proteases such as kallikrein 5 (hK5), 6 (hK6) and 7 (hK7). After MSC isolation, their characterization was performed considering the adherence to the culture plate, the fibroblastoid shape, and the ability to undergo to adipogenic, chondrogenic and osteogenic differentiation in vitro, as well as the expression of specific surface markers such as CD44, CD29, CD90, CD105, CD73, CD34 and CD31. The ability of MSC to differentiate into keratinocytes was confirmed by cytokeratin 5 and 14 expression at 1st day of cultivation, p63 at the 7th, involucrin from the day 7, and activity of tissue kallikrein hK5, hK6 and hK7 from the day 14. These data suggest that MSC differentiated into keratinocytes similarly to that occurs in vivo; Therefore the model established here consists of a suitable approach for the study of biological processes involving the human epidermis. Furthermore, the low immunogenicity and immunomodulatory capacity of the MSC make them excellent candidates for regenerative medicine and tissue engineering for skin traumas and diseases.
A pele é o manto de revestimento do organismo e isola os componentes orgânicos do meio exterior. A pele humana é formada por três camadas: epiderme, derme e tela subcutânea. As células da epiderme, os queratinócitos, se renovam constantemente. Diferentes abordagens têm sido propostas para se estudar os eventos envolvidos na diferenciação dos queratinócitos. Nesse contexto, emergem as células-tronco, cujo potencial de autorrenovação e a capacidade de originar linhagens celulares com diferentes funções têm permitido aplicações terapêuticas dessas células e o estudo de processos biológicos. Uma importante fonte de células-tronco é o cordão umbilical humano, cuja obtenção envolve um procedimento seguro e simples. Tendo em vista o fato de queratinócitos diferenciados a partir de células-tronco epiteliais serem considerados de difícil isolamento, interessamo-nos em avaliar o potencial de diferenciação das célulastronco mesenquimais (CTM) do cordão umbilical em queratinócitos, além de estudar alguns eventos moleculares envolvidos nesse processo, como a expressão de marcadores de células epidérmicas (p63, involucrina, citoqueratinas 5, 10 e 14), bem como a atividade de diferentes proteases, como as calicreínas 5 (hK5), 6 (hK6) e 7 (hK7). Após o isolamento das CTM do cordão umbilical, sua caracterização foi realizada considerando-se a aderência à placa de cultura, a forma fibroblastoide, a capacidade de diferenciação adipogênica, condrogênica e osteogênica in vitro, além da expressão de marcadores de superfície específicos tais como CD44, CD29, CD90, CD105, CD73, CD34 e CD31. A capacidade das CTM de se diferenciarem em queratinócitos foi confirmada pela expressão de citoqueratinas 5 e 14 no 1° dia de cultivo, p63 no 7° dia, involucrina a partir do dia 7, e atividade das calicreínas teciduais hK5, hK6 e hK7 a partir do dia 14. Esses dados sugerem que as CTM foram diferenciadas em queratinócitos de maneira similar ao que ocorre na epiderme humana, sendo um modelo adequado para o estudo de processos biológicos envolvendo a pele. Além disso, a capacidade imunomodulatória e baixa imunogenecidade das CTM as tornam ótimas candidatas ao uso na medicina regenerativa da pele e na engenharia tecidual.
A pele é o manto de revestimento do organismo e isola os componentes orgânicos do meio exterior. A pele humana é formada por três camadas: epiderme, derme e tela subcutânea. As células da epiderme, os queratinócitos, se renovam constantemente. Diferentes abordagens têm sido propostas para se estudar os eventos envolvidos na diferenciação dos queratinócitos. Nesse contexto, emergem as células-tronco, cujo potencial de autorrenovação e a capacidade de originar linhagens celulares com diferentes funções têm permitido aplicações terapêuticas dessas células e o estudo de processos biológicos. Uma importante fonte de células-tronco é o cordão umbilical humano, cuja obtenção envolve um procedimento seguro e simples. Tendo em vista o fato de queratinócitos diferenciados a partir de células-tronco epiteliais serem considerados de difícil isolamento, interessamo-nos em avaliar o potencial de diferenciação das célulastronco mesenquimais (CTM) do cordão umbilical em queratinócitos, além de estudar alguns eventos moleculares envolvidos nesse processo, como a expressão de marcadores de células epidérmicas (p63, involucrina, citoqueratinas 5, 10 e 14), bem como a atividade de diferentes proteases, como as calicreínas 5 (hK5), 6 (hK6) e 7 (hK7). Após o isolamento das CTM do cordão umbilical, sua caracterização foi realizada considerando-se a aderência à placa de cultura, a forma fibroblastoide, a capacidade de diferenciação adipogênica, condrogênica e osteogênica in vitro, além da expressão de marcadores de superfície específicos tais como CD44, CD29, CD90, CD105, CD73, CD34 e CD31. A capacidade das CTM de se diferenciarem em queratinócitos foi confirmada pela expressão de citoqueratinas 5 e 14 no 1° dia de cultivo, p63 no 7° dia, involucrina a partir do dia 7, e atividade das calicreínas teciduais hK5, hK6 e hK7 a partir do dia 14. Esses dados sugerem que as CTM foram diferenciadas em queratinócitos de maneira similar ao que ocorre na epiderme humana, sendo um modelo adequado para o estudo de processos biológicos envolvendo a pele. Além disso, a capacidade imunomodulatória e baixa imunogenecidade das CTM as tornam ótimas candidatas ao uso na medicina regenerativa da pele e na engenharia tecidual.
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Citação
SANTOS, Jeniffer Farias Dos. Diferenciação de células-tronco mesenquimais do cordão umbilical em queratinócitos: estudo da biologia da epiderme e perspectivas para a compreensão do desenvolvimento de doenças. 2016. 75 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas: Biologia Molecular) – Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 2016.