Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.

Artículo de método

Diferenciación de células madre pluripotentes inducidas porcinas (piPSC) en células progenitoras neurales (NPC)

881 visualizaciones

⸱

DOI:

10.3791/62209

⸱

11 de junio de 2021

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe un método para la diferenciación química y el cultivo de células progenitoras neurales derivadas de células madre pluripotentes inducidas porcinas (piPSCs).

Resumen

Las neuronas derivadas de iPSC son modelos in vitro atractivos para estudiar la neurogénesis y los cambios fenotípicos tempranos en las enfermedades mentales, principalmente cuando la mayoría de los modelos animales utilizados en la investigación preclínica, como los roedores, no pueden cumplir con los criterios para trasladar los hallazgos a la clínica. Los primates no humanos, caninos y porcinos se consideran modelos más adecuados para la investigación biomédica y el desarrollo de fármacos, principalmente debido a sus similitudes fisiológicas, genéticas y anatómicas con los humanos. El modelo porcino ha ganado un interés particular en la neurociencia traslacional, lo que permite realizar pruebas de seguridad y alotrasplante. En este trabajo se describe la generación de iPSCs porcinas junto con su posterior diferenciación en células progenitoras neurales (NPCs). Las células generadas expresaron los marcadores NPC Nestin y GFAP, confirmados por RT-qPCR, y fueron positivos para Nestin, b-Tubulin III y Vimentin por inmunofluorescencia. Estos resultados muestran la evidencia de la generación de células tipo NPC tras la inducción in vitro con inhibidores químicos a partir de un modelo animal grande, un modelo interesante y adecuado para la investigación en medicina regenerativa y traslacional.

Introducción

A pesar de que muchos investigadores tienen como objetivo comprender mejor los mecanismos celulares y el desarrollo patológico de las enfermedades neurológicas en humanos, existen muchas limitaciones para el uso de técnicas no invasivas en humanos, como la resonancia magnética (RM), y la imposibilidad, en la mayoría de los casos, de aplicar técnicas invasivas como el trazado del tracto y el registro intracelular1. También es difícil obtener tejido cerebral post-mortem de buena calidad, ya que los estados agónicos prolongados de los donantes pueden afectar el cerebro e interferir con los estudios

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Protocolo

Estos experimentos fueron aprobados por el Comité de Ética en Experimentación Animal de la Facultad de Ciencia Animal e Ingeniería de Alimentos de la Universidad de São Paulo (números de permiso: n° 5130110517 y n°4134290716).

NOTA: Todos los procedimientos que involucran cultivo celular e incubaciones se realizan en una atmósfera controlada (38,5 °C y 20% deCO2 en el aire, humedad máxima). El paso celular se realizó mediante incubación de 5 min con reactivo de disociación y las células se recuperaron después de la centrifugación (300 x g).

1. Reprogramación de ....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Resultados

Caracterización de piPSC
La caracterización tuvo como objetivo determinar la adquisición de pluripotencia de las células reprogramadas. Para ello, se llevó a cabo la formación de embrioides, la tinción con inmunofluorescencia para marcadores de pluripotencia, y la expresión génica y diferenciación espontánea en cuerpos embrioides (EBs).

Las colonias celulares generadas presentaron una morfología plana y compacta en grupos celulares con bordes bien definidos, como se esperab.......

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Discusión

A través de este protocolo, los fibroblastos fueron reprogramados in vitro utilizando la expresión exógena de OCT4, SOX2, c-MYC y KLF4. Las células reprogramadas se mantuvieron in vitro durante más de 20 pasajes. Cuando estos linajes se sometieron a la diferenciación neuronal mediante inhibidores químicos, expresaron los marcadores de las células progenitoras neuronales Nestin y GFAP, confirmados por RT-qPCR, y fueron positivos para Nestina, β-Tubulina.......

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

La Prof. Kristine Freude es reconocida por su asistencia con los protocolos y las discusiones científicas. Este trabajo fue apoyado financieramente por becas de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica y Tecnológica de São Paulo (FAPESP) (# 2015/26818-5, # 2017/13973-8 y # 2017/02159-8), del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq # 433133/2018-0) y de la Coordinación para el Perfeccionamiento del Personal de Educación Superior (CAPES) (código de financiamiento 001).

....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
293FTInvitrogen# R70007
placas de 6 pocillosCostar# 3516
anti-B-Tubulina IIIabcam# ab7751
anti-NANOGabcam# ab77095
anti-NESTINMillipore# ABD69
anti-OCT4Santa Cruz biotecnología# SC8628
anti-SOX2abcam# ab97959
anti-SSEA1Millipore# MAB4301
anti-TRA1-60Millipore# MAB4360
anti-VIMENTINAabcam# ab8069
B27-Minus Vitamina ATecnologías de la vida# 12587010
DMEM/F-12 Tecnologías dela vida# 11960
burro anti-cabra 488Invitrogen#  A11055
EGFSigma# E9644
Suero Fetal BovinoGibco# 10099
FGF2Peprotech# 100-18B
GlutaMAXGibco# 35050-061
GlutaminaGibco# 25030-081
cabra anti-ratón 594Invitrogen#  A21044
cabra anti-conejo 488Invitrogen# A11008
Bromuro de hexadimetrina SigmaAldrich# 107689
HighCapacity  kitLife Technologies# 4368814
IMDMGibco# 12200-036
KnockOut DMEM/F-12Gibco# 12660-012
Suero nocaut repuestoGibco# 10828-028
LDN-193189Sigma-Aldrich# SML0559
Kit de fosfatasa alcalina leucocitariaSigma Aldrich# 86R
Lipofectamine P3000™Invitrogen# L3000-015
MatrigelCorning# 354277
Mitomicina CSigma Aldrich# M4287-2MG
N2Life Technologies# 17502048
Nanodrop ND-1000Nanodrop Technologies, Inc.
Medio neurobasalLife Technologies# 21103049
Aminoácidos no esencialesGibco# 11140-050
Penicilina-EstreptomicinaGibco# 15140-122
Revita CellGibco# A2644501
Rnase outLife Technologies# 10777019
SB431542Potencia# 72232
StemPro AccutaseGibco# A11105-01
Rotor SW28Beckman Coulter# 342207
TrizolLife Technologies# 15596026
TrypLE ExpressGibco# 12604-021
β-mercaptoetanolGibco# 21985-023

Referencias

  1. Clowry, G., Molnár, Z., Rakic, P. Renewed focus on the developing human neocortex. Journal of Anatomy. 217 (4), 276-288 (2010).
  2. Mungenast, A. E., Siegert, S., Tsai, L. -H. Modeling Alzheimer's disease with human induced pluripotent stem (iPS) cells. M....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Reimpresiones y permisos

Etiquetas

iPSC porcinasdiferenciación de células madreneuronas derivadas de iPSCmodelo porcinoneurociencia traslacionalRT-qPCRmarcadores de inmunofluorescenciamedicina regenerativamarcadores de NPC

Este artículo ha sido publicado

Video próximamente