Amniotic membrane as a biological scaffold for dental pulp stem cell transplantation in ocular surface reconstruction / Membrana amniótica como substrato biológico para o transplante de células-tronco da polpa do dente de leite na reconstrução da superfície ocular

ABSTRACT Purpose: To evaluate the ability of human immature dental pulp stem cells, which are mesenchymal stem cells of neural crest origin, to differentiate into the corneal epithelium for purposes of corneal transplantation and tissue engineering when cultured on de-epithelized amniotic membranes. Methods: We compared the immunophenotypes (ABCG2, K3/12, and vimentin) of cells grown on amniotic membranes or plastic surfaces under serum-free conditions or in culture media containing serum or serum replacement components. Results: Immature dental pulp stem cells grown on amniotic membranes under basal conditions are able to maintain their undifferentiated state. Our data also suggest that the culture medium used in the present work can modulate the expression of immature dental pulp stem cell markers, thus inducing epithelial differentiation of these cells in vitro. Conclusions: Our results suggest that the amniotic membrane is a good choice for the growth and transplantation of mesenchymal stem cells, particularly immature dental pulp stem cells, in clinical ocular surface reconstruction.

RESUMO Objetivos: Avaliar a capacidade das células-tronco imaturas da polpa do dente de leite que são células-tronco mesenquimais de origem da crista neural, de se diferenciarem no epitélio corneano para fins de transplante de córnea e engenharia de tecidos quando cultivadas em membrana amnióticas desepitelizadas. Métodos: Foram comparamos so imunofenótipo (ABCG2, CK3/12 e vimentina) de células cultivadas em membranas amnióticas ou em superfícies plásticas sob condições livres de soro ou em meios de cultura contendo soro ou componentes de substituição de soro. Resultados: Células-tronco imaturas da polpa do dente de leite cultivadas sobre membrana amniótica em condições basais são capazes de manter seu estado indiferenciado. Nossos dados também sugerem que o meio de cultura utilizado no presente trabalho pode modular a expressão de marcadores de células-tronco imaturas da polpa do dente de leite, induzindo a diferenciação epitelial destas células in vitro. Conclusão: Nossos resultados sugerem que a membrana amniótica é uma boa escolha para o crescimento e transplante de células-tronco mesenquimais, particularmente as células-tronco imaturas da polpa do dente de leite, na reconstrução da superfície ocular.

Biological modulation of corneal epithelial wound healing / Modulação biológica do processo de cicatrização epitelial da córnea

ABSTRACT The transparency and maintenance of corneal epithelial integrity are essential for its optical properties and, to preserve these characteristics, the epithelium undergoes continuous renewal. This renewal depends on the control of cell proliferation and differentiation mediated by mitogenic factors responsible for increasing mitoses and stimulating cellular migration. Cell-cell communication plays a pivotal role in epithelial healing process, and several cytokines and growth factors are involved in this process. Understanding the cross-talk and paracrine effects of these cytokines and growth factors released can help in the search for new therapeutic strategies to treat ocular surface diseases.

RESUMO A transparência e a manutenção da integridade epitelial da córnea são essenciais para suas propriedades ópticas e, para preservar tais características, o epitélio sofre renovação contínua. Essa renovação depende do controle da proliferação e diferenciação celular mediadas por fatores mitogênicos responsáveis pelo aumento das mitoses e estímulo à migração celular. A comunicação célula-célula desempenha um papel fundamental no processo de cicatrização epitelial, e várias citocinas e fatores de crescimento estão envolvidos neste processo. Compreender os efeitos cruzados e paracrinos dessas citocinas e fatores de crescimento liberados pode ajudar na busca de novas estratégias terapêuticas para o tratamento de doenças da superfície ocular.

Comparação entre membrana amniótica com e sem epitélio como substrato para cultura de células epiteliais do limbo ex vivo / Comparison between amniotic membrane with and without epithelium as a support for human limbal epithelial cells cultured ex vivo

OBJETIVO: Avaliar a eficácia e aspecto estrutural de células límbicas epiteliais humanas cultivadas sobre membrana amniótica (MA) com e sem epitélio. MÉTODOS: As culturas límbicas foram obtidas a partir de rima corneoescleral remanescentes de transplantes de córnea de 6 diferentes doadores. Cada explante foi cultivado em três diferentes grupos: MA desepitelizada por tripsina (Grupo 1), MA com epitélio íntegro (Grupo 2) e controle (Grupo 3). A migração epitelial foi avaliada por microscopia de contraste de fase. Após 15 dias, as células cultivadas sobre MA foram submetidas à microscopia eletrônica para avaliar migração e adesão epitelial. RESULTADOS: Todas as células do grupo controle cresceram até atingir confluência. Somente uma das culturas em membrana amniótica desepitelizada não apresentou crescimento epitelial. O crescimento de células epiteliais sobre membrana amniótica epitelizada foi observada em apenas uma cultura. CONCLUSÃO: Baseando-se nestes achados, o uso de membrana amniótica desepitelizada aparenta ser o melhor substrato para migração e adesão epitelial comparando com membrana amniótica epitelizada. Remover o epitélio da membrana amniótica demonstra ser um importante passo para estabelecer culturas de células sobre membrana amniótica.

PURPOSE: To evaluate the efficacy and ultrastructural aspects of human limbal epithelial cells cultured on amniotic membrane (AM) with and without epithelium. METHODS: Limbal epithelial cell cultures were established from cadaveric cor neo-scleral rim explants derived from 6 different donors. The explants from each donor were placed under 3 different groups: on human preserved AM with epithelium (Group 1), AM deepithelialized with trypsin (Group 2) and control (Group 3). The epithelial cell migration was evaluated under phase contrast microscopy. After 15 days, the amniotic membrane with cells cultures were removed and submitted to scanning and transmission electron microscopy to check for epithelial migration and adhesion. RESULTS: All epithelial cell cultures from the controls grew over the botton of the culture plate wells until reaching confluence. Epithelial cultures grew over all but one denuded amniotic membrane. In the group amniotic membrane with epithelium, epithelial cell growing was observed only in 1 well. CONCLUSIONS: Using this model, denuded amniotic membrane appeared to be the best substrate for epithelial cell migration and adhesion comparing to amniotic membrane with epithelium. Removal of amniotic membrane epithelial seems to be an important step for establishing limbal epithelial cell culture on amniotic membrane.