Efeitos da injeção de células tronco mesenquimais isoladas de medula óssea no hipocampo de ratas Wistar

Abstract

A terapia celular utilizando células tronco mesenquimais (MSC) derivadas da medula óssea surge como alternativa para o tratamento de doenças neurodegenerativas. Apesar dos resultados positivos com o uso dessas células, seus efeitos e mecanismos de interação com o tecido nervoso ainda são desconhecidos. Resultados obtidos pelo nosso grupo sugerem que o meio condicionado pelas MSC induz morte celular e neuroinflamação em culturas organotípicas de hipocampo de ratos. Considerando um possível efeito adverso dessas células, o objetivo do presente estudo foi investigar se a injeção estereotáxica intrahipocampal de MSC isoladas de medula óssea de ratos causa neurodegeneração, neuroinflamação e neurogênese nessa estrutura. Para isso ratas Wistar de 30 dias receberam, através de cirurgia estereotáxica 100.000 células em 3μL de HBSS no hipocampo direito (ipsilateral). Ratas controles receberam somente HBSS. Após 3 ou 7 dias de recuperação, os hipocampos foram retirados homogeneizados em tampão de lise e as amostras foram submetidas à eletroforese em gel de poliacrilamida de 10 ou 12%. Lectina IB4 e anticorpos pra -tubulina 3, Neu N, GFAP e doublecortin foram usados para estudar os efeitos da administração de MSC. Nossos dados sugerem uma diminuição de 20% no imunoconteúdo de -tubulina 3 no hipocampo ispsilateral 3 dias após a cirurgia, retornando a níveis de controle depois de 7 dias. Não foram encontradas diferenças no imunoconteúdo de Neu N em 3 dias de recuperação. O imunoconteúdo de GFAP aumentou tanto no hipocampo ipsilateral quanto no contralateral, retornando a níveis de controle após 7 dias de recuperação. Dados preliminares avaliaram a ligação de lectina IB4, uma glicoproteína que liga especificamente a resíduos de galactose presente só em células microgliais, onde nós observamos uma tendência ao aumento dessa ligação nos hipocampos ipsilaterais que receberam as MSC após 3 dias de recuperação. Não observamos diferença no imunoconteúdo de doublecortin em nenhum dos dias testados. Os resultados obtidos nesse trabalho sugerem que a injeção de MSC derivadas de medula óssea no hipocampo pode induzir retração neuronal, astrogliose e ativação microglial, possivelmente levando a neuroinflamação. Além disso, não vimos evidência de que a neurogênese é afetada. Em conjunto, nossos resultados sugerem que as MSC podem apresentar efeitos adversos quando administradas no sistema nervoso.

Cell therapy using bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSC) seems to be a new alternative for the treatment of neurodegenerative diseases. In spite of several good results with the use of these cells their side effects and mechanism of interaction with cells of the nervous tissue are still unknown. Previous data obtained in our group suggested that the conditioned medium from MSC induce cell death and neuroinflammation in organotypic hipopocampal slice cultures. Considering possible side effects of these cells, the aim of the preset study was to investigate if the stereotaxic intra-hippocampal injection of bone marrow isolated rat MSC causes neurodegeneration, neuroinflamation and neurogenesisin this structure. For this, 30 day- female Wistar rats received through stereotaxic surgery 100.000 cells in 3μL of HBSS in the right hippocampus (ipsilateral) Control rats receveid only HBSS. After 3 or 7 days of recovery, the hippocampus was isolated, homogeneized in lysis buffer and the samples were submitted to a 10 or 12% SDS-PAGE electrophoresis. Lectin IB4 and antibodies for -tubulin 3, Neu N, GFAP and doublecortin were used to study the effects of the administration of MSC. Our data suggest a 25% decrease in -tubulin 3 imunocontent 3 days after the surgery in the ipsilateral hippocampus, returnig to control levels after 7 days. No differences were found in Neu N imunocontent after 3 days of recovery. GFAP imunocontent increased in both ipsilateral and contralateral hippocampus, returning to control levels after 7 days of recovery. Preliminary data evaluating the binding of lectin IB4, a glicoprotein that binds specifically to galactosis residues present only in microglial cells, we observed a tendency in binding increase in the ipsilateral hippocampus that received MSC after 3 days of recovery. No differences were observed in the immunocontent of doublecortin in any of the tested days. The results obtained in this work suggest that bone marrow MSC injection in hippocampus could induce neuronal retraction, astrogliosis and microglial activation, possible leading to neuroinflammation. Also, we did not see any evidence that neurogenesis is affected. Together, these results suggest that MSC may have side effects when administered in the nervous system.