Este protocolo descreve uma metodologia para isolar e identificar células-tronco mesenquimais (CTMs) derivadas do tecido adiposo de ratos Sprague Dawley.
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Artigo de método
Este protocolo descreve uma metodologia para isolar e identificar células-tronco mesenquimais (CTMs) derivadas do tecido adiposo de ratos Sprague Dawley.
As células mesenquimais adultas revolucionaram a biologia molecular e celular nas últimas décadas. Podem diferenciar-se em diferentes tipos celulares especializados, além de sua grande capacidade de auto-renovação, migração e proliferação. O tecido adiposo é uma das fontes menos invasivas e mais acessíveis de células mesenquimais. Também tem sido relatado para ter rendimentos mais elevados em comparação com outras fontes, bem como propriedades imunomoduladoras superiores. Recentemente, diferentes procedimentos para obtenção de células mesenquimais adultas de diferentes fontes teciduais e espécies animais têm sido publicados. Após avaliação dos critérios de alguns autores, padronizamos uma metodologia aplicável a diferentes propósitos e facilmente reprodutível. Um pool de fração vascular estromal (FVS) do tecido adiposo perirrenal e epididimal nos permitiu desenvolver culturas primárias com morfologia e funcionalidade ideais. As células foram observadas aderidas à superfície plástica por 24 h e exibiram morfologia semelhante a fibroblastos, com prolongamentos e tendência a formar colônias. As técnicas de citometria de fluxo (CF) e imunofluorescência (IF) foram utilizadas para avaliar a expressão dos marcadores de membrana CD105, CD9, CD63, CD31 e CD34. A capacidade das células-tronco derivadas do tecido adiposo (CTAs) de se diferenciar na linhagem adipogênica também foi avaliada usando um coquetel de fatores (4 μM de insulina, 0,5 mM de 3-metil-iso-butil-xantina e 1 μM de dexametasona). Após 48 h, observou-se perda gradual da morfologia fibroblastóide e, aos 12 dias, confirmou-se a presença de gotículas lipídicas positivas para coloração vermelho oleoso. Em resumo, propõe-se um procedimento para obtenção de culturas de ASC ótimas e funcionais para aplicação em medicina regenerativa.
As células-tronco mesenquimais (CTMs) têm forte impacto na medicina regenerativa devido à sua alta capacidade de auto-renovação, proliferação, migração e diferenciação em diferentes linhagens celulares 1,2. Atualmente, uma grande quantidade de pesquisas está se concentrando em seu potencial para o tratamento e diagnóstico de várias doenças.
Existem diferentes fontes de células mesenquimais: medula óssea, músculo esquelético, líquido amniótico, folículos pilosos, placenta, tecido adiposo, entre outros. São obtidos de diferentes espécies, incluindo humanos, camundongos, ratos, cães e cavalos3. As CTMs derivadas da medula óssea (CTMs) têm sido utilizadas há muitos anos como uma importante fonte de células-tronco na medicina regenerativa e como uma alternativa ao uso de células-tronco embrionárias4. Entretanto, as CTMs derivadas do tecido adiposo, ou células-tronco derivadas do tecido adiposo (CTAs), são uma alternativa importante com grandes vantagens devido à facilidade de coleta e isolamento, bem como ao rendimento de células obtidas por grama de tecido adiposo 5,6. Tem sido relatado que a taxa de colheita de CTAs é geralmente maior do que a deCTMs 7. Foi inicialmente proposto que a capacidade reparadora/regenerativa das CTAs era devida à sua capacidade de se diferenciar em outras linhagens celulares8. No entanto, pesquisas nos últimos anos têm reforçado o papel primário dos fatores parácrinos liberados pelas CTAs em seu potencialreparador9,10.
O tecido adiposo (TA), além de ser uma reserva energética, interage com os sistemas endócrino, nervoso e cardiovascular. Também está envolvida no crescimento e desenvolvimento pós-natal, na manutenção da homeostase tecidual, reparo tecidual e regeneração. O TA é composto por adipócitos, células musculares lisas vasculares, células endoteliais, fibroblastos, monócitos, macrófagos, linfócitos, pré-adipócitos e ASCs. Estes últimos possuem importante papel na medicina regenerativa devido à sua baixa imunogenicidade11,12. As CTAs podem ser obtidas por digestão enzimática e processamento mecânico ou por explantes de tecido adiposo. As culturas primárias de ASCs são fáceis de manter, cultivar e expandir. A caracterização fenotípica das CTAs é essencial para verificar a identidade das células, avaliando a expressão de marcadores específicos de membrana por meio de métodos como imunofluorescência e citometria defluxo13. A International Federation for Adipose Therapeutics and Science (IFATS) e a International Society for Cellular Therapy (ISCT) definiram que as CTAs expressam CD73, CD90 e CD105, enquanto não expressam CD11b, CD14, CD19, CD45 e HLA-DR14. Esses marcadores, tanto positivos quanto negativos, são, portanto, considerados confiáveis para a caracterização das CTAs.
Este projeto teve como foco descrever um procedimento para o isolamento e identificação de células mesenquimais adultas extraídas da TA de ratos, uma vez que esta fonte de células não apresenta desafios éticos, ao contrário das células-tronco embrionárias. Isso solidifica o procedimento como uma opção viável devido à facilidade de acesso e método minimamente invasivo em comparação com células-tronco derivadas da medula óssea.
As células mesenquimais dessa fonte de tecido têm um papel importante na medicina regenerativa devido à sua capacidade imunomoduladora e baixa rejeição imunológica. Portanto, o presente estudo é parte fundamental de futuras pesquisas sobre seu secretoma e sua aplicação como terapia regenerativa em diferentes doenças, incluindo doenças metabólicas como o diabetes.
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Todos os procedimentos experimentais foram realizados seguindo as Diretrizes Mexicanas para Cuidados com Animais, baseadas nas recomendações da Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International (Norma Oficial Mexicana NOM-062-200-1999, México). O protocolo foi revisado, aprovado e registrado pelo Comitê de Ética em Pesquisa em Saúde do Instituto Mexicano del Seguro Social (R-2021-785-092).
1. Remoção de tecido adiposo de ratos por ressecção cirúrgica
2. Isolamento de células mesenquimais do tecido adiposo
3. Manutenção e expansão das culturas primárias da ASC
4. Caracterização morfológica de culturas primárias de ASC
5. Marcadores de expressão de ASCs por imunofluorescência
6. Marcadores de expressão de CTAs por citometria de fluxo
7. Diferenciação das CTAs para a linhagem adipogênica
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O tecido adiposo foi obtido de ratos adultos da raça Sprague Dawley, com idade entre 3 e 4 meses de idade e peso corporal de 401 ± 41 g (média geométrica ± DP). O valor médio de 3,8 g de tecido adiposo epididimal e perirrenal correspondeu à análise de 15 extrações experimentais. Após 24 h de cultivo, as populações celulares permaneceram aderidas à superfície plástica e exibiram morfologia heterogênea. A primeira passagem foi realizada aos 8 ± 2 dias, com rendimento de 1,4 ± 0,6 x10,6 células em um total de oit...
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Nas últimas quatro décadas, desde a descoberta das CTMs, vários grupos de pesquisadores descreveram procedimentos para a obtenção de CTMs de diferentes tecidos e espécies. Uma das vantagens do uso de ratos como modelo animal é a sua fácil manutenção e rápido desenvolvimento, bem como a facilidade de obtenção de CTMs a partir do tecido adiposo. Diferentes fontes teciduais têm sido descritas para a obtenção de CTAs, como gordura visceral, perirrenal, epididimal e subcutânea12,13,14,15,16....
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Os autores declaram não haver conflitos de interesse.
Os autores agradecem ao Instituto Mexicano de Seguridade Social (IMSS) e ao Hospital Infantil do México, Federico Gomez (HIMFG) e à equipe de Biotério da Coordenação de Pesquisa do IMSS, pelo apoio dado para a realização deste projeto. Agradecemos ao Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia pela bolsa AOC (815290) e a Antonio Duarte Reyes pelo apoio técnico no material audiovisual.
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| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Anfotericina B | HyClone | SV30078.01 | |
| Balança analítica | Sartorius | AX224 | |
| Anticorpo anti-CD9 (C-4) | Santa Cruz | Sc-13118 | |
| Anticorpo anti-CD34 (C-18) | Santa Cruz | Sc-7045 | |
| Anticorpo anti-C63 | Santa Cruz | Sc-5275 | |
| Anticorpo anti-Endoglina/CD105 (P3D1) Alexa Fluor 594 | Santa Cruz | Sc-18838A594 | |
| Anticorpo anti-CD31/PECM-1 Alexa Fluor 680 | Santa Cruz | Sc-18916AF680 | |
| Anticorpo Cabra anti-rabitt IgG (H+L) Cy3 | Novus | NB 120-6939 | |
| Anticorpo Burro anti-cabra IgG (H+L) DyLight 550 | Invitrogen | SA5-10087 | |
| Anticorpo anti-rato IgG FITC conjugado cabra F (ab&agudo;) | Sistemas RD. | Nº F103B | |
| Filtro Superior de Garrafa Estéril | Frascos | de Cultura de Células | |
| CORNING BIOFIL | 170718-312B | ||
| Contador de Células Hemacitômetro de Linha Brilhante com lâminas de câmara de contagem de células | SIGMA Aldrich | ||
| Poços de células: 6 poços | |||
| Tubos cônicos de centrífuga | HeTTICH | ROTANA460R | |
| Tubos eppendorf Centrifuge | Fischer Scientific | M0018242_44797 | |
| Collagen IV | Worthington | LS004186 | |
| Cryovial | SPL Life Science | 43112 | |
| Tubos de cultura | Greiner Bio-One | 191180 | |
| CytExpert 2.0 | Beckman Coulter | Versão | |
| Citômetro CytoFlex LX | Beckman Coulter | FLOW-2463VID03.17 | |
| DMEM | GIBCO | 31600-034 | |
| DMSO | SIGMA Aldrich | 67-68-5 | |
| DraQ7 Corante | Thermo Sc. | D15106 | |
| EDTA | SIGMA Aldrich | 60-00-4 | |
| Eosin amarelado | Hycel | 300 | |
| Etanol 96% | Baker | 64-17-5 | |
| Tubos Falcon 15 mL | Greiner Bio-One | 188271 | |
| Tubos Falcon 50 mL | Greiner Bio-One | 227261 | |
| Soro Fetal Bovino | CORNING | 35-010-CV | |
| Gelatina | SIGMA Aldrich | 128111163 | |
| Gentamicina | GIBCO | 15750045 | |
| Glicerina-Alta Pureza | Herschi Trading | 56-81-5 | |
| Hematoxilina | AMRESCO | 0701-25G | |
| Heracell 240i CO2 Incubadora | Thermo Sc. | ||
| Ketamin Pet (Cetamina clorhidrate) | Aranda | SV057430 | |
| L-Glutamina | GIBCO / Thermo Sc. | 25030-081 | |
| LSM software Zen 2009 V5.5 | Versão | ||
| Gabinete de Segurança Biológica Classe II | NuAire | 12082100801 | |
| Microscópio epifluorescente | Zeiss Axiovert 100M | 21.0028.001 | |
| Microscópio invertido | Olympus CK40 | CK40-G100 | |
| Aminoácidos não essenciais 100X | GIBCO | 11140050 | |
| Microtubos 2 mL | Sarstedt | 72695400 | |
| Microtubos 1,5 mL | Sarstedt | 72706400 | |
| Micropipetas 0,2-2 μ L | Finnpipette | E97743 | |
| Micropipetas 2-20 μ L | Finnpipette | F54167 | |
| Micropipetas 20-200 μ L | Finnpipette | G32419 | |
| Micropipetas 100-1000 μ L | Finnpipette | FJ39895 | |
| Tanque de nitrogênio líquido | Taylor-Wharton | 681-021-06 | |
| Paraformaldeído | SIGMA Aldrich | SLBC3029V | |
| Penicilina / Estreptomicina | GIBCO / Thermo Sc. | ||
| Placa de Petri Cultura de células | CORNING Inc | 480167 | |
| Pontas de pipeta | Axygen Scientific | 301-03-201 | |
| Pisabental (pentobarbital sódico) | PISA Agropecuária | Q-7833-215 | |
| Cloreto de potássio | J.T.Baker | 7447-40-7 | |
| Fosfato de potássio dibásico | J.T Baker | 2139900 | |
| S1 Enchimentos de pipeta | Thermo Sc | 9531 | |
| Pipeta sorológica 5 mL | PYREX | L010005 | |
| Pipeta sorológica 10 mL | PYREX | L010010 | |
| Bicarbonato de sódio | J.T Baker | 144-55-8 | |
| Cloreto de sódio | J.T.Baker | 15368426 | |
| Fosfato de sódio dibásico anidro | J.T Baker | 7558-79-4 | |
| Piruvato de sódio | GIBCO BRL | 11840-048 | |
| Seringa Filtro Estéril | CORNING | 431222 | |
| Espectrofotômetro | PerkinElmer Lambda 25 | L6020060 | |
| Agitador de placas tituladoras | LAB-LINE | 1250 | |
| Pipetas de transferência | Samco/Thermo Sc | 728NL | |
| Trypan Blue mancha | GIBCO | 1198566 | |
| Tripsina Do Pâncreas Suíno | SIGMA Aldrich | 102H0234 | |
| Tween 20 | SIGMA Aldrich | 9005-64-5 | |
| Reagente de Bloqueio Universal 10x | BioGenex | HK085-GP | |
| Xilapet 2% (cloridrato de xilazina) | Pet' s Pharma | Q-7972-025 |
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