Induced pluripotent stem cells reprogramming: Epigenetics and applications in the regenerative medicine / Células-tronco de pluripotência induzida: papel da epigenética na reprogramação e sua aplicabilidade clínica

Summary Induced pluripotent stem cells (iPSCs) are somatic cells reprogrammed into an embryonic-like pluripotent state by the expression of specific transcription factors. iPSC technology is expected to revolutionize regenerative medicine in the near future. Despite the fact that these cells have the capacity to self-renew, they present low efficiency of reprogramming. Recent studies have demonstrated that the previous somatic epigenetic signature is a limiting factor in iPSC performance. Indeed, the process of effective reprogramming involves a complete remodeling of the existing somatic epigenetic memory, followed by the establishment of a "new epigenetic signature" that complies with the new type of cell to be differentiated. Therefore, further investigations of epigenetic modifications associated with iPSC reprogramming are required in an attempt to improve their self-renew capacity and potency, as well as their application in regenerative medicine, with a new strategy to reduce the damage in degenerative diseases. Our review aimed to summarize the most recent findings on epigenetics and iPSC, focusing on DNA methylation, histone modifications and microRNAs, highlighting their potential in translating cell therapy into clinics.

Resumo As células-tronco de pluripotência induzida (CTPI) ou do inglês induced pluripotent stem cells (iPSCs) são células somáticas reprogramadas para o estado embrionário por meio da expressão de fatores ectópicos de transcrição específicos, tornando-as um alvo promissor para a medicina regenerativa. Apesar das CTPI compartilharem características embrionárias, como pluripotência e capacidade de autorrenovação, elas possuem uma baixa eficiência de reprogramação, sendo a memória epigenética uma das principais barreiras nesse processo. A epigenética é caracterizada por alterações reversíveis e herdáveis no genoma funcional que não alteram a sequência de nucleotídeos do DNA. Dentre as diferentes modificações epigenéticas, destacam-se metilação de DNA, alterações em histonas e microRNA. Atualmente, sabe-se que o processo de reprogramação efetivo das CTPI envolve um completo remodelamento da memória epigenética somática existente, seguido pelo estabelecimento de uma "assinatura epigenética" que esteja de acordo com o novo tipo de célula a ser diferenciada. Modificações epigenéticas personalizadas são capazes de melhorar o rendimento e a efetividade das CTPI geradas, abrindo uma nova perspectiva para a terapia celular. Nesta revisão reunimos as principais informações sobre os fatores epigenéticos que afetam a reprogramação das CTPI, bem como seus benefícios na aplicação da terapia celular.

Doença cardíaca na mulher: porque é diferente? / Woman´s heart - differences that make a difference

Neste artigo, analisamos as diferenças entre mulheres e homens no cenário da doença arterial coronariana. A principal questão é se as mulheres têm o mesmo risco cardiovascular que os homens. Ao longo da história, as diferenças entre homens e mulheres - na doença e na saúde - têm fascinado pesquisadores e médicos. O gênero feminino (XX) e o masculino (XY) diferem em sua genética. Assim, a influência de um cromossomo isolado afeta a expressão da doença, as características e o comportamento psicossociais, podendo proteger ou aumentar a suscetibilidade a doenças cardíacas. Existem muitos mitos sobre a aterosclerose, como, por exemplo, tratar-se de doença de rico, doença de velho ou de homens. Hoje, as doenças cardiovasculares são as principais causas de morte entre as mulheres americanas. Uma em cada três mulheres morre de doenças do coração. É a primeira causa de morte em mulheres, independentemente de raça ou etnia. Elas também ocorrem em idades mais jovens do que a maioria das pessoas pensam, e o risco aumenta na meia-idade. Adicionalmente, dois terços das mulheres que têm ataques cardíacos não se recuperaram totalmente. A incidência de doença cardíaca é dependente da idade em homens e mulheres. Apesar dos avanços no tratamento da aterosclerose e de vários estudos de prevenção secundária terem demonstrado que as drogas, principalmente as estatinas, podem reduzir significativamente os eventos cardiovasculares, incluindo morte coronária, necessidade de revascularização cirúrgica, acidente vascular cerebral, mortalidade total, bem como o infarto do miocárdio fatal e não fatal. Também os estudos de prevenção primária produziram resultados semelhantes, embora a mortalidade total não tenha sido afetada. Adicionalmente, as estatinas também induzem à regressão do ateroma e não causam câncer. No entanto, muitas questões permanecem não resolvidas, como a redução parcial de riscos, custos, vários efeitos colaterais, e uso a longo prazo para os pacientes jovens...

In this article, we analyze the differences between women and men in the setting of coronary artery disease. The main question is whether women are at the same cardiac heart risk as men. Throughout history, the differences between men and women- in sickness and in health - have fascinated researchers and doctors. Female (XX) and male (XY) differ in their genetics. Thus, the influence of an isolated chromosome affects the expression of disease, psychosocial characteristics and behavior, and can protect or increase susceptibility to cardiac heart disease(CHD). There are lots of myths about atherosclerosis, such as that it is a disease of the wealthy, a disease of the elderly or men´s disease. Nowadays, cardiovascular diseases are leading causes of death for American women. One in three women dies from heart disease. It´s the number 1 killer of women, regardles of race or ethnicity. It also strikes women at younger ages than most people think, and the risk rises in middle age. In addition,two-thirds of women who have heart attacks never fully recover. Incidence of cardiac heart disease is age-dependent, in men and women. Despite the advances in treatment of atherosclerosis, several secondary prevention studies have demonstrated that drugs, mainly statins, can significantly reduce cardiovascularevents, including coronary death, the need for surgical revascularization, stroke, total mortality, as well as fatal and non-fatal myocardial infarction. Primary prevention studies yielded similar results, although total mortality was not affected. Statins also induce atheroma regression and do not cause cancer. However, many unresolved issues remain, such as partial risk reduction, costs, several potential side effects, and long-term use by young patients...

Selective cyclooxygenase-2 inhibition protects against myocardial damage in experimental acute ischemia

BACKGROUND: Acute myocardial infarction is associated with tissue inflammation. Early coronary reperfusion clearly improves the outcome but may help propagate the inflammatory response and enhance tissue damage. Cyclooxygenase-2 is an enzyme that catalyzes the initial step in the formation of inflammatory prostaglandins from arachidonic acid. Cyclooxygenase-2 levels are increased when ischemic cardiac events occur. The overall function of COX-2 in the inflammatory process generated by myocardial ischemic damage has not yet been elucidated. GOAL: The objective of this study was to determine whether a selective cyclooxygenase-2 inhibitor (rofecoxib) could alter the evolution of acute myocardial infarction after reperfusion. METHODS AND RESULTS: This study was performed with 48 mongrel dogs divided into two groups: controls and those treated with the drug. All animals were prepared for left anterior descending coronary artery occlusion. The dogs then underwent 180 minutes of coronary occlusion, followed by 30 minutes of reperfusion. Blood samples were collected from the venous sinus immediately before coronary occlusion and after 30 minutes of reperfusion for measurements of CPK-MB, CPK-MBm and troponin I. During the experiment we observed the mean blood pressure, heart rate and coronary flow. The coronary flow and heart rate did not change, but in the control group, there was blood pressure instability, in addition to maximal levels of CPK-MB post-infarction. The same results were observed for CPK-MBm and troponin I. CONCLUSION: In a canine model of myocardial ischemia-reperfusion, selective inhibition of Cyclooxygenase-2 with rofecoxib was not associated with early detrimental effects on the hemodynamic profile or the gross extent of infarction; in fact, it may be beneficial by limiting cell necrosis.