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http://hdl.handle.net/1843/31168| Type: | Tese |
| Title: | Cardiomiócitos humanos derivados de células tronco pluripotentes induzidas: aspectos morfológicos e funcionais |
| Authors: | Rebeca Peres Moreno Maia Joca |
| First Advisor: | Jader dos Santos Cruz |
| First Co-advisor: | Gordon F. Tomaselli |
| metadata.dc.contributor.advisor-co2: | Brian O’Rourke |
| First Referee: | Maria Elena de Lima Perez Garcia |
| Second Referee: | Ludmila Pinto Rodrigues Camargo |
| Third Referee: | Danilo Roman Campos |
| Abstract: | O advento das células-tronco humanas pluripotentes induzidas (hiPSC ou iPSC's) causou uma grande expectativa no campo científico e clínico, pois são derivadas de células somáticas, crescem indefinidamente in vitro sem perder sua "pluripotenticidade" e tem enorme potencial de diferenciação, podendo produzir diversos tipos celulares tais como miócitos cardíacos. Apesar dos imensos esforços para desenvolver uma terapia baseada em células tronco, os cardiomiócitos derivados de iPSC's (iPSC’s-CM’s) possuem função basal ainda aquém de células adultas do tecido cardíaco. Nesse trabalho propomos que o protocolo de maturação que consiste da simples suplementação do meio de cultura com hormônio triiodotironina (T3), fator de crescimento semelhante à insulina tipo 1 (IGF-1) e dexametasona, aqui chamado de TDI seja suficiente para o amadurecimento celular. O tratamento com TDI induziu um aumento na área celular, alongamento das células e melhor organização dos sarcômeros. Além disso, foi observado um aumento na expressão de mRNA para alguns marcadores de maturação como MYH7, FKBP5 e PPARα. Quando comparadas com células sem o tratamento, as células expostas ao TDI tinham um transiente de cálcio de maior amplitude e um decaimento mais rápido do mesmo, além de um potencial de ação mais prolongado. Foi observado que essas células também tinham maior carga de cálcio no reticulo sarcoplasmático. Isso pode estar associado ao aumento nos níveis de mRNA para a SERCA2A que foi observado nas iPSC’s-CM’s tratadas com o TDI. Essas células expostas ao TDI foram usadas para construção de microtecidos cardíaco, junto com células endoteliais e fibroblastos. Esses tecidos apresentaram maior força passiva e também maior força durante a contração desse tecido, corroborando com os dados obtidos da morfologia celular e manejo de cálcio. Em conclusão, o uso do TDI se provou um simples e robusto método de maturação de iPSC’s-CM’s e pode ser uma alternativa para obtenção de tecidos in vitro com maiores chances de integração funcional após sua enxertia em coração de pacientes. |
| Abstract: | The advent of induced pluripotent human stem cells (hiPSC or iPSCs) has caused great expectations in the scientific and clinical field. Since they are derived from somatic cells, they can grow indefinitely in vitro without losing their pluripotency and have enormous potential of differentiation, being able to differentiate in many cell types such as cardiac myocytes. Despite the vast efforts to develop therapies based in stem cells, iPSC-derived cardiomyocytes (iPSCs-CMs) have impaired basal function compared with the adult cells in cardiac tissue. In this work, we propose a maturation protocol consisting of the simple supplementation of the culture medium with triiodothyronine (T3) hormone, insulin-like growth factor type 1 (IGF-1) and dexamethasone, here called TDI, is sufficient for cell maturation. Treatment with TDI induced an increase in cell area, cell elongation and better sarcomere organization. In addition, was observed an increase in mRNA expression for some maturation markers such as MYH7, FKBP5 and PPARα. When compared to non-treated cells, the cells exposed to TDI had a calcium transient larger in amplitude and with faster decay kinetics, with prolonged action potential as well. Also, these cells had larger calcium content on the sarcoplasmic reticulum. This may be associated with the increase in mRNA levels for SERCA2A that was observed in iPSC's-CM's treated with TDI. Furthermore, TDI-treated cells were used to mount cardiac microtissues (CMT), along with endothelial cells and fibroblasts. These tissues had enhanced static force and increase in dynamic force during the contraction of this tissue, corroborating with the data obtained from their cellular morphology and calcium handling. In conclusion, use of TDI has proved a simple and robust method of maturation of iPSC's-CM's and may be an alternative to obtaining cardiac tissues in vitro with better chance to successful engraftment in patients' hearts. |
| Subject: | Bioquímica Miócitos Cardíacos Acoplamento excitação-contração Células-Tronco Embrionárias Humanas |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Bioquímica e Imunologia |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/31168 |
| Issue Date: | 15-Sep-2017 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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