Avaliação sensitiva, motora e cistométrica de cães com lesão medular crônica, submetidos ao transplante de células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo / Sensory, motor and cystometric evaluation of dogs with chronic spinal cord injury submitted to mesenchymal stem cell transplantation

A utilização de células-tronco na reparação de lesões tem sido extensivamente investigada. Neste estudo, examinamos os efeitos terapêuticos de dois transplantes (12x106 céls/transplante) de células-tronco mesenquimais alogênicas derivadas do tecido adiposo (CTDAs) em 11 cães com lesões crônicas traumáticas toracolombares da medula espinhal. As CTDAs foram foram cultivadas in vitro, a proliferação e a viabilidade foram avaliadas. As suspensões foram expandidas e administradas no espaço intradural com intervalo de uma semana entre transplantes. Os cães foram submetidos à avaliações clínicas, laboratoriais, radiográficas, tomográficas, sensitivas, motoras e cistométricas. A maioria dos animais não tinha raça definida (63,63%), mesma proporção para o acometimento de fêmeas e foi observada predominância de fratura com subluxação vertebral (81,81%). Na comparação dos cães pré e pós-transplante não foram observadas alterações hematológicas e três animais (27,27%) apresentaram cistite bacteriana. Em relação a sensibilidade, motricidade e cistometria, também não houve alterações significativas dos índices antes e pós transplantes, sendo observado a ausência nociceptiva na maioria dos animais (72,73%), paraplegia e incontinência urinária na mesma proporção. Neste estudo concluiu-se que o protocolo utilizado de transplante de CTDAs, demonstrou ser um tratamento seguro para cães com lesão medular crônica, com melhora discreta da funcionalidade vesical, porém sem melhora clínica significativa.(AU)

The use of stem cells in injury repair has been extensively investigated. In this study, we examined the therapeutic effects of two transplants (12x106 cells/transplantation) of allogenic adipose-derived stem cells (ASCs) in 11 dogs with chronic spinal cord injury. ASC were cultured in vitro, proliferation and cell viability were evaluated. Cell suspensions were prepared and administered in the intradural space, with a one-week interval between transplants. The animals were submitted to clinical, laboratory, radiographic, tomographic, sensory, motor and cystometric evaluations. Most of the animals were not a breed defined (63.63%), the same proportion for females affected, predominance of vertebral subluxation fracture was observed (81.81%). Before and after the transplants no hematological changes were observed, three animals (27.27%) presented bacterial cystitis, and in relation to motor, cystometry and sensitivity, no improvement was observed; the rates were maintained before and after transplants, predominance of nociceptive absence in most animals (72.73%), and paraplegia and urinary incontinence in the same proportion. In this study it was concluded that the use of ADSCs for the treatment of dogs with chronic spinal cord injury is safe, with a slight improvement in bladder function, but without significantly clinical improvement.(AU)

Isolation, expansion and differentiation of mesenchymal stromal cells from rabbits' bone marrow / Isolamento, expansão e diferenciação de celulas tronco mesenquimais oriundas da medula óssea de coelhos

Tissue engineering has been a fundamental technique in the regenerative medicine field, once it permits to build tri-dimensional tissue constructs associating undifferentiated mesenchymal cells (or mesenchymal stromal cells - MSCs) and scaffolds in vitro. Therefore, many studies have been carried out using these cells from different animal species, and rabbits are often used as animal model for in vivo tissue repair studies. However, most of the information available about MSCs harvesting and characterization is about human and murine cells, which brings some doubts to researchers who desire to work with a rabbit model in tissue repair studies based on MSCs. In this context, this study aimed to add and improve the information available in the scientific literature providing a complete technique for isolation, expansion and differentiation of MSCs from rabbits. Bone marrow mononuclear cells (BMMCs) from humerus and femur of rabbits were obtained and to evaluate their proliferation rate, three different culture media were tested, here referred as DMEM-P, DMEM´S and α-MEM. The BMMCs were also cultured in osteogenic, chondrogenic and adipogenic induction media to prove their multipotentiality. It was concluded that the techniques suggested in this study can provide a guideline to harvest and isolate MSCs from bone marrow of rabbits in enough amount to allow their expansion and, based on the laboratory experience where the study was developed, it is also suggested a culture media formulation to provide a better cell proliferation rate with multipotentiality preservation.

A engenharia de tecidos tem sido uma técnica fundamental no campo da medicina regenerativa, uma vez que permite a criação de peças teciduais tri-dimensionais por meio da associação de células mesenquimais indiferenciadas (ou células estromais mesenquimais - CEMs) e moldes de biomateriais in vitro. Assim, muitos estudos têm sido realizados utilizando estas células oriundas de diferentes espécies animais, e os coelhos são frequentemente utilizados como um modelo animal para estudos in vivo de reparação tecidual. No entanto, a maioria das informações disponíveis sobre a coleta e caracterização de CEMs referem-se às células humanas e murinas, o que traz algumas dúvidas para pesquisadores que desejam trabalhar com coelhos em estudos de reparação de tecidos baseados em CEMs. Neste contexto, o presente estudo objetivou contribuir e aprimorar as informações disponíveis na literatura científica fornecendo uma técnica completa para o isolamento, expansão e diferenciação das MSCs de coelhos. Células mononucleares da medula óssea (CMMOs) do úmero e fêmur de coelhos foram obtidas e, para avaliar sua taxa de proliferação, três meios de cultura diferentes foram testadas, aqui referidos como DMEM-P, DMEM'S e α-MEM. As CMMOs também foram cultivadas em meios de indução osteogênico, condrogênico, e linhagens adipogênico para provar a sua multipotencialidade. Concluiu-se que as técnicas sugeridas neste estudo podem fornecer um guia para a coleta e isolamento de CEMs da medula óssea de coelhos em quantidade suficiente para permitir a sua expansão e, com base na experiência de laboratório onde o estudo foi desenvolvido, é também sugerida uma formulação de meio de cultivo para proporcionar uma melhor taxa de proliferação celular com preservação da multipotencialidade.

Transplantation of adipose derived mesenchymal stem cells for acute thoracolumbar disc disease with no deep pain perception in dogs

Thirty-four dogs with no deep pain perception due to acute thoracolumbar intervertebral disc disease underwent decompression surgery within 1 week of diagnosis. All dogs underwent hemilaminectomy. Adipose derived mesenchymal stem cells (AD-MSCs) were transplanted into the injured spinal cord parenchyma for the AD-MSCs transplant dogs. Long-term outcome was evaluated at the end of the follow-up period (> 6 months). AD-MSCs combination treatment showed better recovery outcomes compared to decompression surgery alone. These results indicate that this stem cell therapy is a potential therapeutic strategy to overcome the limitations of treatment for spinal cord injury in clinical medicine.

Isolamento, caracterização e diferenciação de células-tronco mesenquimais do líquido amniótico equino obtido em diferentes idades gestacionais / Isolation, characterization and differentiation of mesenchymal stem cells derived from equine amniotic fluid obtained from different gestacional ages

O interesse nas pesquisas com células-tronco derivadas de anexos fetais de diversas espécies cresceu exponencialmente nas últimas décadas em virtude de serem fontes de células-tronco adultas com potencial de diferenciação em diversas linhagens celulares que apresentam pouca ou nenhuma imunogenicidade, apresentando-se assim como alternativa de grande importância para a formação de bancos celulares. Apesar do crescente interesse, os estudos para espécie equina ainda são escassos. O objetivo deste trabalho foi isolar, caracterizar e diferenciar células-tronco mesenquimais (CTMs) derivadas do líquido amniótico equino obtidas do terço inicial, médio e final da gestação (LA-CTMs), comparando suas características. Foram colhidas 23 amostras de líquido amniótico as quais foram submetidas às análises morfológica, imunocitoquímica, imunofenotípica por citometria de fluxo e às diferenciações osteogênica, adipogênica e condrogênica in vitro. Todas as amostras demonstraram adesão ao plástico e morfologia fibroblastóide. No ensaio imunocitoquímico as células de todos os grupos foram imunomarcadas para CD44, PCNA e vimentina com ausência de marcação para citoqueratina e Oct-4. Na citometria de fluxo observou-se a expressão de CD44 e CD90 e ausência de expressão de CD34, sendo que os marcadores CD44 e CD90 mostraram padrão de expressão decrescente em relação ao desenvolvimento gestacional. As amostras obtidas de todas as fases da gestação foram capazes de diferenciação nas linhagens osteogênica, condrogênica e adipogênica. Portanto, as células obtidas do líquido amniótico apresentaram características morfológicas, imunofenotípicas e potencial de diferenciação típicos das CTMs, demonstrando que a colheita pode ser realizada em qualquer fase gestacional. No entanto, mais pesquisas devem ser realizadas principalmente quanto à expressão de marcadores de pluripotencialidade (como o Oct-4) e ao seu potencial de diferenciação em linhagens extra mesodermais já relatados na literatura.

The interest in stem cells derived from fetal annexes of many species has exponentially increased during the last decades, because they are adult stem cell sources with potential of differentiation in several cell lineages; which present little or no immunogenicity and are an alternative with great importance for storage cell banks. Despite the rising interest, studies for the equine species are still rare. The aim of this study was to isolate, characterize and differentiate mesenchymal stem cells derived from equine amniotic fluid obtained from initial, middle and late third of gestation (AF-MSCs), and compare their results. Twenty three samples from equine amniotic fluid were evaluated by morphological, immunocytochemical and immunophenotypical (Flow cytometer) assays and osteogenic, adipogenic and chondrogenic in vitro differentiation. All samples demonstrated plastic adhesion and fibroblastoid morphology. The immunocytochemical assay demonstrated cells from all the studied groups were positive for CD44, PCNA and vimentin and negative for cytokeratin and Oct-4. Flow cytometry demonstrated expression of CD44 and CD90 and no expression of CD34, where CD44 and CD90 markers presented decreasing pattern of expression in relation to the gestational development. All samples collected from all gestational phases were capable to differentiate in osteogenic, chondrogenic and adipogenic lineages. Thus, cells obtained from equine amniotic fluid presented morphological and immunophenotypical characteristics and potential of differentiation typical of MSCs showing that the collection can be performed at any stage of pregnancy. However, more studies should be performed about the expression of pluripotent markers as Oct-4 and the differentiation potential for extra mesodermal lineages prior demonstrated in the literature.