Avaliação do potencial de produção de gordura cultivada por técnica de engenharia de tecidos

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Universidade Federal de Minas Gerais

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Dissertação de mestrado

Título alternativo

Cultivated fat produced by tissue engineering technique

Primeiro orientador

Membros da banca

Frederico Marianetti Soriani
Roberta Viana Ferreira

Resumo

A gordura cultivada é gordura produzida pela técnica de bioengenharia de tecidos, que se baseia no cultivo de células tronco, isoladas de animais por biópsias, sobre estruturas que mimetizam a matriz extracelular do tecido, conhecidas como scaffolds. Esta tecnologia inovadora permite a produção de um produto de origem animal, sem os impactos negativos da produção intensiva de animais domésticos para a saúde pública, o meio ambiente e bem-estar animal. Um dos gargalos para a produção de gordura cultivada em larga escala é a identificação de um scaffold que impeça a flutuabilidade dos adipócitos maduros, uma condição que ocorre pela diminuição da densidade das células conforme elas acumulam gotículas lipídicas no citoplasma durante a diferenciação. Em uma parceria em inovação com a empresa JBS, este trabalho investigou a capacidade de um scaffold poroso a base de plantas fornecido pela empresa de suportar o crescimento e permitir a ancoragem das células da linhagem adipogênica mesmo durante sua diferenciação. Células imortalizadas da linhagem 3T3-L1 foram utilizadas para testar a capacidade de adesão, a viabilidade, a proliferação e a diferenciação adipogênica sobre esse scaffold. Em seguida, as células-tronco derivadas do tecido adiposo suínas foram isoladas a partir de biópsias do tecido adiposo visceral e avaliadas em relação à adesão, sobrevivência e capacidade de diferenciação em adipócitos maduros. Os resultados demonstraram que os scaffolds porosos a base de plantas suportaram adequadamente a adesão e viabilidade de ambas as linhagens celulares por até 3 dias de cultura. Células 3T3-L1 e ADSC também demonstraram capacidade de diferenciação em adipócitos maduros, com a ativação de genes chaves no processo de diferenciação adipogênica e com a formação de gotículas lipídicas ao longo do tempo de cultivo com meio específico. Esses achados evidenciam o potencial dos scaffolds porosos a base de plantas para a produção de gordura cultivada.

Abstract

Cultured fat is fat produced using a tissue bioengineering technique based on the cultivation of stem cells isolated from animals through biopsies on structures that mimic the extracellular matrix of the tissue, known as scaffolds. This innovative technology allows the production of a product of animal origin without the negative impacts of intensive domestic animal production on public health, the environment and animal welfare. One of the bottlenecks for the production of cultured fat on a large scale is the identification of a scaffold that prevents the buoyancy of mature adipocytes, a condition that occurs due to the decrease in cell density as they accumulate lipid droplets in the cytoplasm during differentiation. In an innovation partnership with JBS, this study investigated the ability of a porous plant-based scaffold provided by the company to support the growth and anchorage of adipogenic lineage cells even during their differentiation. Immortalized 3T3-L1 cells were used to test the adhesion capacity, viability, proliferation and adipogenic differentiation on this scaffold. Then, porcine adipose tissue-derived stem cells were isolated from visceral adipose tissue biopsies and evaluated for adhesion, survival and differentiation capacity into mature adipocytes. The results demonstrated that the plant-based porous scaffolds adequately supported the adhesion and viability of both cell lines for up to 3 days of culture. 3T3-L1 and ADSC cells also demonstrated the capacity to differentiate into mature adipocytes, with the activation of key genes in the adipogenic differentiation process and the formation of lipid droplets over the time of culture with specific medium. These findings highlight the potential of plant-based porous scaffolds for the production of cultured fat.

Assunto

Genética, Engenharia Tecidual, Matriz Nuclear, Adipócitos

Palavras-chave

Gordura cultivada, Scaffolds porosos, Bioengenharia tecidual, Adipogênese, 3T3-L1, ADSC

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