Estabelecimento de metodologia de diferenciação de células tronco embrionárias de camundongo em células precursoras de oligodendrócitos: uma plataforma para triagem de novas drogas remielinizantes / Establishment of a mouse embryonic stem cell line differentiation methodology into oligodendrocyte precursor cells: a platform for remyelinating drug screening.

ABSTRACT

The myelin sheath plays a crucial role in nerve function. In the Central Nervous System, the myelin sheath is produced by oligodendrocytes (OL), which are differentiated from oligodendrocyte precursor cells (OPC). Several neurological disorders, including multiple sclerosis, display damage in the myelin sheath and failure in the remyelination. Therefore, researching for new compounds that act in the OPCs differentiation to OLs is a promising strategy to treat demyelinating diseases. In this study, we established a methodology that allows the generation of OPCs in large quantities from two lineages of mouse embryonic stem cells (mESCs; lineages HM-1 and USP-1). Initially, mESCs were induced to differentiate into neural precursors and, later, to OPCs by adding growth factors such as FGF, EGF and PDGF. The characteristic and predominant expression of Olig2, Sox-10, PDGFRα and NG2 observed by immunofluorescence, and the double labeling of PDGFRα and NG2 by flow cytometry, confirmed the OPCs generation from mESCs. Therefore, this study shows an efficient and reproducible methodology for generating OPCs capable of being used in screening assays or in OLs lineage biology studies.

RESUMO

A bainha de mielina desempenha um papel crucial nas funções nervosas. No sistema nervoso central, a bainha de mielina é produzida por oligodendrócitos (OLs), os quais são diferenciados a partir de células precursoras de oligodendrócitos (OPCs). Em várias desordens neurológicas, entre elas, a Esclerose Múltipla, a bainha de mielina é danificada e a remielinização deixa de acontecer. Desse modo, a busca por novos compostos que atuem na diferenciação de OPCs a OLs, é um caminho promissor na terapia de doenças desmielinizantes. Neste estudo, estabelecemos uma metodologia que permitiu gerar OPCs a partir de duas linhagens de células tronco embrionárias de camundongos (mESCs – linhagens USP-1 e HM-1). Inicialmente, as mESCs foram induzidas a diferenciar em precursores neurais e, posteriormente, a OPCs, pela adição de fatores de crescimento como FGFb, EGF e PDGF-AA. A expressão característica e predominante de Olig2, Sox10, PDGFRα e NG2 observada por imunofluorescência e a dupla marcação de PDGFRα e NG2 por citometria de fluxo (com rendimentos de 88,3-87,3%) confirmaram a obtenção de OPCs a partir de mESCs. Estas células podem ser expandidas por 5 passagens adicionais e ainda serem capazes de gerar bilhões de OPC puros. Portanto, o estudo apresenta uma metodologia eficiente e reprodutível que permite a geração de um modelo a ser empregado em triagem de novas drogas ou no estudo da biologia da linhagem de OLs.