Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10348/9489
Title: Influência da Diabetes Mellitus no potencial osteogénico das células do estroma derivadas do tecido adiposo
Authors: Silva, Daniela Moreira da
Advisor: Colaço, Bruno Jorge Antunes
Gomes, Pedro
Keywords: células do estroma
diabetes mellitus
Issue Date: 22-Jul-2019
Abstract: A diabetes mellitus, caracterizada por hiperglicemia, é a doença endocrinológica mais frequente no Mundo. A condição diabética está associada a alterações no tecido e metabolismo ósseo que se manifestam numa reduzida massa óssea, aumento do número de fraturas ósseas e atraso no processo de reparação/regeneração da fratura. Tendo em consideração a problemática da regeneração óssea em pacientes com Diabetes mellitus têm sido investigadas possíveis estratégias terapêuticas para promover o processo regenerativo, nomeadamente no âmbito da engenharia de tecidos, com recurso a populações celulares. Uma destas abordagens engloba a utilização de células do estroma derivadas do tecido adiposo (ADSC). Estas células possuem a capacidade de se autorrenovarem e o potencial de se diferenciarem em diferentes linhagens, incluindo a linhagem osteogénica. São obtidas em grande quantidade e através de métodos minimamente invasivos, sendo por isso, bastante atrativas para uso terapêutico desempenhando um potencial papel central na formação e regeneração óssea e em estratégias de engenharia tecidular. Embora existam estudos sobre procedimentos de colheita e isolamento de ADSCs, pouca atenção tem sido dada às diferenças biológicas relacionadas às diferentes localizações anatómicas e, particularmente em condições comprometidas como aquelas induzidas por diabetes. Assim, este trabalho experimental teve como objetivo estabelecer culturas de ADSCs, de forma a estudar os efeitos diretos da hiperglicemia sobre estas células, a partir de diferentes localizações anatómicas nomeadamente, do tecido adiposo castanho, subcutâneo, pericoronário, perirenal e mesentérico, usando o rato como modelo experimental. As culturas celulares, obtidas por dissociação enzimática, foram cultivadas em condição basal e em condição osteogénica – ambas com suplementação de 25mM de Dglicose, de forma a mimetizar a condição hiperglicémica – e posteriormente caraterizadas, em diferentes períodos de avaliação, quanto ao seu potencial de diferenciação por técnicas bioquímicas, histoquímicas e de expressão génica. Nos resultados deste trabalho, verificamos um comportamento biológico distinto de culturas de ADSCs isoladas de diferentes localizações anatómicas. Contudo, as culturas de células do tecido adiposo pericoronário apresentaram maior potencial osteogénico precoce enquanto o tecido adiposo subcutâneo apresentou maior potencial osteogénico tardio, demonstrado pelo aumento da expressão dos genes Runx2 e Osteocalcina, respetivamente, sugerindo então que as ADSCs obtidas a partir destes tecidos podem apresentar maior comprometimento osteoblástico e uma maior adequação à sua utilização em abordagens regenerativas. Assim, dadas as diferenças funcionais observadas nas ADSCs cultivadas a partir das diferentes localizações anatómicas, é fundamental para a terapêutica da diabetes mellitus escolher o local anatómico mais adequado para recolha do tecido adiposo, de forma a otimizar a possível abordagem terapêutica com a utilização destas células.
Diabetes mellitus, characterized by hyperglycemia, is the most relevant and common endocrinological disease in the world. The diabetic condition is associated with changes in bone tissue as low bone mass, increased bone fracture index and late fracture recovery. Taking into consideration the problems of bone regeneration in patients with diabetes mellitus, possible therapeutic strategies have been investigated, especially in the field of tissue engineering. One approach is the use of stromal cells derived from adipose tissue (ADSC). These cells have self-renew capacity and potential to differentiate into several lineages, including the osteogenic. They are obtained in abundant quantities and through minimally invasive methods, being therefore quite attractive for therapeutics approaches playing a central role in bone formation and repair and in tissue engineering strategies. Although there are studies on ADSCs collection and isolation procedures, little attention has been given to biological differences related to different anatomic depots, as well as the impact of the functional activity differences on ADSCs, particularly in systemically-compromised conditions, as those induced by diabetes. Accordingly, the purpose of this experimental work was to establish cultures of ADSCs in order to study the direct effects of hyperglycemia on ADSCs from different anatomical depots such as brown adipose tissue, subcutaneous, pericardial, perirenal and mesenteric, using rat as experimental model. Cell cultures, obtained by enzymatic dissociation, were cultured in basal and in osteogenic condition - both supplemented with 25 mM of D-glucose, in order to mimic the hyperglycemic condition - and later characterized in different evaluation periods on their differentiation potential by biochemical, histochemical and gene expression techniques. A distinct biological behavior of cultures of ADSCs isolated from different anatomical depots was verified. However, cultures of pericardial adipose tissue cells had higher early osteogenic potential and the subcutaneous adipose tissue had higher late osteogenic potencial, demonstrated by the increased expression of the Runx2 and Osteocalcin genes, respectively, suggesting that the ADSCs obtained from these tissues may present greater osteoblastic involvement. Thus, given the functional differences observed in ADSCs from different anatomical depots, it seems fundamental for diabetes mellitus therapeutics to choose the most suitable anatomical site to harvest the adipose tissue, in order to optimize the therapeutic approach.
Description: Dissertação de Mestrado em Biotecnologia para as Ciências da Saúde
URI: http://hdl.handle.net/10348/9489
Document Type: Master Thesis
Appears in Collections:DGB - Dissertações de Mestrado
TD - Dissertações de Mestrado

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