Exportar este item: EndNote BibTex

Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20293
Tipo do documento: Tese
Título: Análise das células-tronco cardíacas residentes e do potencial terapêutico de IGF-1 no coração em modelo experimental de obesidade
Título(s) alternativo(s): Analysis of cardiac resident stem cells and therapeutic potential of IGF-1 in the heart in experimental model of obesity
Autor: Andrade, Daniela Caldas de 
Primeiro orientador: Marques, Erika Afonso Costa Cortez
Primeiro coorientador: Carvalho, Laís de
Primeiro membro da banca: Thole, Alessandra Alves
Segundo membro da banca: Souza, Érica Patrícia Garcia de
Terceiro membro da banca: Barbosa, Helene Santos
Quarto membro da banca: Rocha, Vinícius Novaes
Resumo: As doenças cardiovasculares são a principal causa de mortalidade na obesidade. A presença de células progenitoras no miocárdio, incluindo as células-tronco cardíacas residentes (CTC; c-kit+Lin-) e as células progenitoras endoteliais (CPE; CD133+), tem sido sugerido como um possível mecanismo de regeneração cardíaca. Entretanto, apesar do avanço na compreensão dessas células, os mecanismos que regulam a sua sobrevivência em condições patológicas ainda não estão claros. Nosso grupo demonstrou recentemente que a obesidade está relacionada com danos às células-tronco de medula óssea. Além disso, a cardiomiopatia diabética está associada com diminuição do número e capacidade proliferativa das CTC. A administração de IGF-1 e HGF em modelo de infarto do miocárdio estimulou a resposta regenerativa de CTC, sem a necessidade do transplante de células, induzindo a migração, proliferação e diferenciação das CTC em células cardíacas e da microvasculatura. Assim, o objetivo desse trabalho foi estudar o potencial terapêutico do IGF-1 sobre as CTC em modelo de obesidade induzida por dieta Ocidental. Camundongos Swiss machos de 21 dias foram divididos em grupo controle (GC, N=8), alimentado com dieta padrão, e grupo obeso (GO, N=16), alimentado com dieta Ocidental, rica em gordura saturada e carboidratos simples, por 12 semanas. Parte dos animais do grupo obeso (N=8) recebeu uma injeção subcutânea diária de IGF-1 por sete dias consecutivos (GO+IGF-1). Animais obesos controles (N=8) receberam solução salina. Nossos dados demonstraram que o tratamento com IGF-1 nos camundongos obesos (GO+IGF1) contribuiu para a redução dos parâmetros biométricos analisados, da esteatose hepática e do índice de hipertrofia cardíaca, quando comparado ao GO. O tratamento também foi capaz de restaurar a matriz extracelular e reduzir a apoptose, reduzindo a área de fibrose cardíaca, o que foi corroborado pelo menor conteúdo de colágenos I e III, assim como, pela redução da razão Bax/Bcl2. O tratamento com IGF-1 reduziu o conteúdo de MMP-9 e TIMP-1 e elevou o conteúdo de MMP-13, contribuindo para o remodelamento favorável do parênquima cardíaco. O GO+IGF-1 também apresentou melhora do influxo de cálcio e acoplamento cardíaco, comprovada pelo aumento dos conteúdos de SERCA-2 e Conexina 43. Observamos, também, melhora do metabolismo energético cardíaco no GO+IGF-1 e aumento significativo do número de CTC, CPE e da formação de novos cardiomiócitos em relação ao GO. Além disso, foi observado aumento da razão pAKT/AKT. Os resultados sugerem que o IGF-1 tem efeito cardioprotetor relacionado à regulação positiva da via AKT, proporcionando a melhora do ambiente tecidual e, assim, garantindo a sobrevivência das CTC e CPE, bem como a formação de novos cardiomiócitos. Paralelamente, a ativação da via AKT tem ação direta sobre as CTC, ativando a sobrevivência e proliferação dessas células. As CTC ativadas, por sua vez, secretam uma série de fatores que agem de forma parácrina no tecido cardíaco, contribuindo para a recuperação morfofuncional do órgão e reversão da falência cardíaca.
Abstract: Cardiovascular diseases are the leading cause of mortality in obesity. Progenitor cells presence in myocardium, including cardiac residents stem cells (CSC; c-kit+ Lin-) and endothelial progenitor cells (EPC; CD133+), has been suggested as a possible cardiac regeneration mechanism. However, despite the advance in understanding these cells, the mechanisms that regulate its survival in pathological conditions are not yet clear. Our group recently demonstrated that obesity is related to bone marrow stem cells damage. In addition, diabetic cardiomyopathy is associated with decreased CSC number and proliferative capacity. IGF-1 and HGF administration in myocardial infarction a model stimulated regenerative response of CSC, without the need for cell transplantation by inducing migration, proliferation and differentiation of CSC into cardiac and microvasculature cells. Therefore, this work aimed to study the therapeutic potential of IGF-1 on CSC in a Western diet-induced obesity model. 21 days old Swiss male mice were divided into control group (CG, N = 8), fed with standard diet, and obese group (OG, N = 16), fed with Western diet, high in saturated fat and simple carbohydrates, for 12 weeks. Part of the obese group animal (N = 8) received a daily subcutaneous injection of IGF-1 for seven consecutive days (OG + IGF-1). Control obese animals (N = 8) received saline. Our data demonstrated that IGF-1 treatment in obese mice (OG + IGF1) contributed to decrease of analyzed biometric parameters, reduced hepatic steatosis and cardiac hypertrophy when compared to OG. Treatment was also able to restore extracellular matrix and reduce apoptosis, reducing cardiac fibrosis area, which was corroborated by the lower content of collagens I and III, as well as the reduction of Bax / Bcl2 ratio. Treatment with IGF-1 reduced MMP-9 and TIMP-1 content and increased MMP-13 content, contributing to the favorable remodeling of cardiac parenchyma. OG + IGF-1 also showed improvement of calcium influx and cardiac coupling, evidenced by increased SERCA-2 and Connexin 43 contents. We also observed cardiac energetic metabolism improvement in OG + IGF-1 and a significant increase in the number of CSC, EPC and new cardiomyocytes formation compared to OG. These results suggest that IGF-1 has cardioprotective effect related to AKT pathway upregulation, providing tissue environment improvement and, thus, ensuring CSC and EPC survival, as well new cardiomyocytes formation. In parallel, AKT pathway activation has direct action on CSC, activating the survival and proliferation of these cells. Activated CSC, in turn, secrete several factors that act in a paracrine way in the cardiac tissue, contributing to morphofunctional recovery of the organ and cardiac failure rescue.
Palavras-chave: Obesity
Cardiac Resident Stem Cells
Endothelial Progenitor Cells
Cardiac fibrosis
Energetic metabolism
IGF-1
Obesidade
Células-Tronco Cardíacas Residentes
Células Progenitoras Endoteliais
Fibrose cardíaca
Metabolismo energético
IGF-1
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::MORFOLOGIA::HISTOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro Biomédico::Faculdade de Ciências Médicas
Programa: Programa de Pós-Graduação em Fisiopatologia Clínica e Experimental
Citação: ANDRADE, Daniela Caldas de. Análise das células-tronco cardíacas residentes e do potencial terapêutico de IGF-1 no coração em modelo experimental de obesidade. 105 f. Tese (Doutorado em Fisiopatologia Clínica e Experimental) – Faculdade de Ciências Médicas, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20293
Data de defesa: 30-Jul-2018
Aparece nas coleções:Doutorado em Fisiopatologia Clínica e Experimental

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Tese - Daniela Caldas de Andrade - 2018 - Completa.pdf2,07 MBAdobe PDFBaixar/Abrir Pré-Visualizar


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.