Uso tópico de 5-azacitidina melhora a cicatrização de feridas cutâneas de roedores por meio do sistema ativina/folistatina / Topical 5-azacytidine accelerates skin wound healing in rats

O desenvolvimento de métodos que tem por objetivo acelerar e melhorar a qualidade do processo de cicatrização de feridas tem impacto positivo na condução de distúrbios de cicatrização associados a inúmeras condições médicas. Neste estudo, avaliamos os efeitos moleculares, celulares e clínicos da aplicação tópica de 5-azacitidina na cicatrização de feridas em ratos. De acordo com estudos pregressos, a 5-azacitidina reduz a expressão de folistatina, que é um regulador negativo das ativinas. Estas, por sua vez, promovem o crescimento de células em diferentes tecidos, incluindo a pele. Ratos Wistar machos com oito semanas de vida foram submetidos a um ferimento cutâneo com punch de oito milímetros na região dorsal. A seguir os ratos foram aleatoriamente separados em grupo controle (veículo) ou submetidos à aplicação tópica de 5-azacitidina (10 mM), uma vez por dia por até 12 dias, iniciando-se no terceiro dia após a lesão. A documentação fotográfica e coleta de amostras ocorreram nos dias 5, 9 e 15. O emprego desta droga resultou em aceleração da cicatrização da ferida, (99,7±7,0% versus 71,2±2,8% no dia 15, p <0,01). Este resultado clínico foi acompanhado pela redução de aproximadamente três vezes na expressão protéica de folistatina. O exame histológico da pele revelou re-epitelização eficiente com aumento da expressão de queratinócitos e aumento significativo na expressão do gene de TGF-β além da diminuição significativa de citocinas, tais como TNF-α e IL-10. Analisamos também a proliferação celular na lesão de pele através do método de incorporação de BrdU. O número de células positivas para BrdU aumentou significativamente quando comparado ao controle. No entanto, quando folistatina exógena foi aplicada na pele em paralelo ao tratamento tópico de 5-azacitidina a maioria dos benefícios do medicamento foi perdida.

The development of new methods aimed at improving wound healing may have an impact on the outcomes of a number of medical conditions. Here we evaluate the molecular and clinical effects of topical 5-azacytidine, a compound used in myelodysplasia, on the wound healing in rats. According to previous studies, 5-Azacytidine decreases the expression of follistatin 1, which is a negative regulator of activins. Activins, in turn, promote cell growth in different tissues, including the skin. Eight-week old male Wistar rats were submitted to an 8 mm punchwound in the dorsal region. After three days, rats were randomly assigned to either control or topical application of a solution containing 5-azacytidine (10mM), once a day. Photo documentation and collection of samples occurred at days 5, 9 and 15. Overall, 5-azacytidine resulted on a significant acceleration of complete wound healing (99.7% ±0.7.0 vs. 71.2%±2.8 on days 15; n=10; p<0,01). This was accompanied by an up to 3-fold reduction in follistatin expression. Histological examination of the skin revealed efficient reepithelization with increase in gene expression of TGF-β and keratinocytes markers, involucrin and citokeratin, besides the significant decrease of cytokines such as TNF-α and IL-10. In addition, we analyzed cell proliferation in injured skin employing the BrdU incorporation method. The treatment with 5-azacytidine led to a progressive increase of BrdU positive cells. Finally when recombinant follistatin was employed in the skin in parallel to topical 5-azacytidine most of the benefits of the drug were lost. Thus, 5-azacytidine acts, at least in part, through the follistatin/activin pathway to improve wound healing in rats. This study belongs to online research process Caring in Nursing and Health.

Diferenciação de células-tronco mesenquimais derivadas do tecido adiposo em cardiomiócitos / Differentiation of adipose tissue-derived mesenchymal stem cells into cardiomyocytes

FUNDAMENTO: O potencial de renovação e proliferação dos cardiomiócitos, in vivo, é pequeno, e por isso, o músculo cardíaco apresenta limitada capacidade de repor células perdidas. Na tentativa de minimizar os danos oriundos de lesões hipóxico-isquêmicas e daquelas que acometem o sistema de condução do coração, a terapia celular com células-tronco mesenquimais (MSC) vem sendo utilizada, inclusive com cardiomiócitos diferenciados a partir de MSC. OBJETIVO: O presente trabalho comparou três protocolos distintos de indução de diferenciação objetivando a sugestão de um método viável para a diferenciação de maior número de células funcionais que expressem fenótipo cardiomiogênico. MÉTODOS: Culturas de MSC obtidas de tecido adiposo de ratos jovens da linhagem Lewis transgênicos para proteína verde fluorescente (GFP) foram submetidos a três diferentes meios de diferenciação cardiogênica: Planat-Bérnard, 5-azacitidina e meio Planat-Bérnard + 5-azacitidina e observadas quanto a expressão de marcadores celulares cardíacos. RESULTADOS: Nos três protolocos utilizados observou-se formação da proteína alfa-actinina sarcomérica no citoesqueleto das células submetidas à diferenciação, expressão de conexina 43 na membrana nuclear e citoplasmática e formação de gap junctions, necessárias para a propagação do impulso elétrico no miocárdio, contudo, em nenhum protocolo foi observada contração espontânea das células submetidas à diferenciação cardiogênica. CONCLUSÃO: A indução com 5-azacitidina proporcionou diferenciação celular cadiomiogênica efetiva e similar à encontrada com o meio Planat-Bénard e, por ser um protocolo mais simples, rápido e com menor custo torna-se o método de eleição.

BACKGROUND: Cardiomyocytes have small potential for renovation and proliferation in vivo. Consequently, the heart muscle has limited capacity of self-renewal. Mesenchymal stem cells (MSC) therapy, as well as MSC differentiated into cardiomyocytes, has been used in the attempt to minimize the effects of ischemic-hypoxic lesions and those affecting the electrical conduction system of the heart. OBJECTIVE: The present study compared three distinct protocols for induced differentiation of MSC into cardiomyocytes aimed at finding a viable method for producing a large number of functional cells expressing cardiomyogenic phenotype. METHODS: Mesenchymal stem cells were obtained from the adipose tissue of young transgenic Lewis rats expressing green fluorescent protein (GFP), and submitted to three distinct differentiation-inducing media: 1) Planat-Bérnard, 2) 5-azacytidine, and 3) Planat-Bérnard + 5-azacytidine; further, these cells were identified based on the expression of cardiac cell markers. RESULTS: All three protocols detected the expression of sarcomeric-alpha-actinin protein in the exoskeleton of cells, expression of connexin-43 in the nuclear and cytoplasmic membrane, and formation of gap junctions, which are necessary for electrical impulse propagation in the myocardium. However, no spontaneous cell contraction was observed with any of the tested protocols. CONCLUSION: Induction with 5-azacytidine provided an effective cadiomyogenic cellular differentiation similar to that obtained with Planat-Bénard media. Therefore, 5-azacytidine was the method of choice for being the simplest, fastest and lowest-cost protocol for cell differentiation.