TÍTULO: DESENVOLVIMENTO DE UM BANCO DE CÉLULAS TRONCO MESENQUIMAIS COM FOCO EM TERAPIA CELULAR PARA SUÍNOS PET. CATEGORIA: EM ANDAMENTO

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Realização: IES parceiras:

TÍTULO: DESENVOLVIMENTO DE UM BANCO DE CÉLULAS TRONCO MESENQUIMAIS COM FOCO EM TERAPIA CELULAR PARA SUÍNOS PET.

CATEGORIA: EM ANDAMENTO

ÁREA: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E SAÚDE SUBÁREA: Medicina Veterinária

INSTITUIÇÃO: CENTRO UNIVERSITÁRIO MAX PLANCK - UniMAX

AUTOR(ES): TALITA SIQUEIRA DE PAULO, MARCELLA SOARES BATISTA, ISABELLE PERINA BITTENCOURT, RAFAEL DE OLIVEIRA SILVA

ORIENTADOR(ES): AMANDA BARACHO TRINDADE HILL

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1. RESUMO

Na suinocultura a bibliografia existente é extremamente rica, porém quando voltamos ao suíno como pet, as pesquisas que os envolvem com foco em longevidade são raras e dão pouco ou nenhum suporte ao médico veterinário. o Objetivo do trabalho é montar um banco de células tronco com o intuito de disponibilizar terapia celular para esta espécie. Células tronco são células indiferenciadas, possuindo assim grande potencial de autorrenovação e diferenciação em células funcionais. Para o projeto, serão utilizados mini porcos de tutores que estão optando por cirurgias eletivas, com incisão e acesso a tecido adiposo, nesta cirurgia será coletado tecido adiposo dos animais selecionados, sendo fêmeas com idade inferior a dois anos. O tecido coletado será cultivado para células tronco através do isolamento, cultivo, expansão e caracterização. O banco de células tronco traz benefícios como promoção de terapia celular, além de ampliar a gama de tratamentos e estudos em suínos pet, dessa forma nosso banco poderá ser utilizado por diversos suínos pet que necessitem da terapia.

2. INTRODUÇÃO

Na suinocultura a bibliografia existente é extremamente rica, porém quando voltamos ao suíno como pet, as pesquisas que os envolvem com foco em longevidade são raras e dão pouco ou nenhum suporte ao médico veterinário.

O mini porco hoje muito visto como pet e conhecido popularmente como Mini Pig é muito utilizado para experimentos científicos, e foi daí que eles surgiram, porém com toda sua inteligência e carinho, vem conquistando o lar de muitos e ganhando espaço em nosso mercado pet. Além disso, o Mini Pig tem sido utilizado em terapia assistida por animais (TAA), representando 2% dos animais utilizados para este fim (ALMEIDA, AGUIAR & PEDRO, 2015).

Raças como mini pig são encontradas com facilidade e vem fazendo parte da rotina dos veterinários cada dia mais.

Médicos veterinários dependem apenas da literatura na suinocultura voltada para corte ou pesquisas utilizando o suino em experimentos e estas ja vem se tornando escassas e não são suficientes para dar suporte na rotina clinica, visto que em casos difíceis na suinocultura os animaissão abatidos e nesta modalidade não se é pensado em longevidade, porém quando falamos em suíno como um pet, é exatamente isto que o tutor busca para o membro da família. Visualizando esta oportunidade, podemos ver a importância de um banco de células tronco para o suíno, para ser utilizado em terapias celular, com enfoque na longevidade e qualidade de vida dos Mini Pigs.

O crescimento do mercado pet está em ascensão no Brasil e no mundo. O país ocupa o segundo lugar no mercado pet mundial, segundo dados do Instituto Pet Brasileiro (IPB) no ano de 2020. Em 2019, este mercado movimentou aproximadamente R$36,2 bilhões e a expectativa para o ano seguinte foi de R$40 bilhões. Ainda segundo o IPB, os gastos com os animais de estimação têm se tornado cada vez maiores devido a humanização da rotina do pet.

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Conforme dados da Associação Brasileira da Indústria de Produtos para Animais de Estimação (ABINPET) o Brasil é o terceiro maior país em relação a população total de animais de estimação, compondo um total de 139,3 milhões de pets, demonstrando força para este setor na economia brasileira. Dentro deste mercado, vale ressaltar que os Mini Pigs vem ganhando cada vez mais espaço. De maneira geral, os tutores se preocupam em fornecer aos pets não somente uma alimentação de qualidade e manutenção regular da higiene, mas também atendimento médico veterinário de acordo. O ganho de espaço dos animais como membro da família aliado ao crescimento mercadológico, realça a necessidade de atendimento especializado e o desenvolvimento de novas tecnologias, assim como na medicina humana.

Atualmente, sabe-se que o suíno apresenta semelhanças anatômicas, fisiológicas e fisiopatológicas em relação ao ser humano, sendo possível identificá-las na literatura. Quanto ao suíno doméstico ( Sus scrofa domesticus) , esses estudos comparam, aspectos de sua morfologia e fisiologia renal, fisiologia e morfologia da pele, fisiologia e anatomia cardiovascular, fisiologia e anatomia digestiva, estrutura do olho e imunologia, ao homem (MARIANO, 2003).

Diante disso, esses animais estão expostos ao desenvolvimento de doenças metabólicas, problemas cardíacos e outros associados ao homem, além de enfermidades próprias à espécie. Entre essas alterações, encontram-se disfunções córneas, infarto do miocárdio, ulcerações esofágicas, úlceras diabéticas, periodontite e osteonecrose da mandíbula, que podem ser abordadas com o uso da terapia celular (MARIANO, 2003) . Além destas citadas, os suínos desenvolvem disfunções articulares como artrose e osteoartrite, principalmente quando mais velhos, de acordo com relato de tutores de suínos e médicos veterinários especialistas em suínos pet e nessa busca pela longevidade e qualidade de vida, a aplicação de células tronco nestes casos torna-se interessante.

No século XIX o termo célula tronco foi citado por Edmund Beecher Wilson, para descrever uma célula primordial germinativa, mitoticamente quiescente de origem embrionária ou de animais adultos, células estas capazes de se regenerar em diversos tecidos (WILSON, 1963). As células tronco, são células que não sofreram diferenciação celular, possuindo assim grande potencial de autorrenovação e diferenciação em células funcionais estando estas em condições adequadas (GAZIT et al., 2011).

Duas classes de células tronco são possíveis de serem identificadas nos animais, sendo elas as células tronco embrionárias (CTE) e células tronco adultas.

As CTE estão presentes na massa celular interna do embrião e possuem a capacidade de originar tecidos das três camadas germinativas (endoderme,

ectoderme e mesoderme, caracterizando-as como pluripotentes. A vantagem das CTE é a pluripotência, porém seu uso é questionado com relação a ética, imunogenicidade e formação de tecidos neoplásicos, limitando assim sua aplicação.

Já as células somáticas adultas, estão presentes em diversos tecidos e são responsáveis pela homeostase tecidual (GAZIT, et al., 2011).

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O interesse clínico pelas MSC é devido a facilidade de obtenção das mesmas, potencial proliferativo, fato de serem isoladas de indivíduos adultos e possibilidade de tratamento autólogo. Além disso, as MSC não expressam antígenos HLA classe II e são consideradas não imunogênicas, contribuindo para transplante alogênico, sem necessidade de imunossupressão. Estudos demonstram que as MSC têm capacidade de encontrar o sítio de lesão celular e auxiliar na reparação da injúria quando injetadas (JONES e MCTAGGART, 2008).

O desenvolvimento de terapias celular, tornou-se possível devido a praticidade das MSC, desta forma, é interessante realizar a criopreservação para obtenção de uma fonte pronta de células tronco autólogas (MARTINELLO et al., 2011).

Como dito, as MSC são não imunogênicas, por isso utilizaremos um animal jovem e saudável, preferencialmente do sexo feminino pelo genótipo xx, para coleta de tecido adiposo e faremos um banco dessas celulas para o uso em terapia celular celular em animais que necessitem do tratamento.

O efeito terapêutico já é bem descrito em diversos estudos científicos tanto na Medicina Veterinária como em humanos e se baseia em três princípios de ação reposição tecidual pela diferenciação celular; imunomodulação e efeito anti-inflamatório e efeito parácrino pela secreção de moléculas bioativas (OMICS Biotecnologia).

A terapia celular tem diversas funções como promover analgesia, reduzir inflamação e a morte celular, restaurar a qualidade de vida, movimentos e função dos órgãos e regenerar tendões, ligamentos, cartilagem e ossos (CRISTANTE, 2011).

3. OBJETIVOS

O objetivo do presente trabalho é desenvolver um banco de células tronco para suínos, através da coleta, cultivo e diferenciação, com o intuito de disponibilizar terapia celular em suínos.

4. METODOLOGIA

Para a formação de um banco de células tronco, é necessário a coleta de tecido adiposo, cultivo celular em laboratório, caracterização das células e armazenamento das mesmas.

O cultivo celular consiste em um conjunto de técnicas que permitem cultivar ou manter células isoladas fora do organismo, mantendo as características próprias.

As células são mantidas em incubadora a 38oC com 5% CO2, facilitando a manutenção do pH do meio de cultivo. As células irão formar colônias após um período sendo cultivadas. As células tronco mesenquimais são capazes de se expandir inúmeras vezes sem perder o potencial de crescimento e pluripotência.

Após a fase de cultivo, a maioria da população se divide de forma logarítmica e contínua, durante um período limitado, esta fase é denominada de fase log. Na sequência, a taxa de crescimento da população diminui, fase denominada de plateau (MARTIN, 1994).

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Para caracterizar as MSCs, pode ser realizada a avaliação quantitativa da expressão dos antígenos através da citometria de fluxo, análises de crescimento, para verificar seu crescimento exponencial e curva de crescimento e avaliação da capacidade de diferenciação.

5. DESENVOLVIMENTO

A pesquisa elaborada consiste na criação de um banco de células tronco mesenquimais com foco em disponibilizar terapia celular para suínos pet. É notável o crescimento do Mini Pig no mercado pet, aliado a isso, a necessidade de pesquisas e terapias para suporte ao médico veterinário e para a saúde e qualidade de vida do suíno pet.

O início do trabalho consiste em selecionar animais da espécie Mini Pig com idade inferior a dois anos e sexo fêmea, submetidos a cirurgia eletiva de castração.

No procedimento cirúrgico, é realizada a coleta de tecido adiposo para isolamento, cultivo, caracterização e diferenciação.

As etapas de isolamento, caracterização e diferenciação são realizadas em laboratório.

6. RESULTADOS PRELIMINARES

Até o momento, foi possível realizar o levantamento bibliográfico frente ao suíno pet e as células tronco mesenquimais. Além disso, foi realizada a coleta de tecido adiposo de dois animais submetidos ao procedimento de castração. O tecido adiposo coletado foi isolado e cultivado e atualmente o processo que está sendo realizado é a diferenciação, para provar que o crescimento celular é realmente células tronco mesenquimais.

7. FONTES CONSULTADAS

ALMEIDA, J. F., AGUIAR, V. M., & PEDRO, D. A. (2015). Levantamento sobre a percepção das pessoas em relação à terapia assistida por animais. Zoociências, 16 , pp. 1-3.

DEL CARLO, R.J.; MONTEIRO, B.S.; ARGOLO NETO, N.M. Células tronco e fatores de crescimento na reparação tecidual. Ciência Veterinária nos Trópicos, v.

11, p. 167-169, 2008.

GAZIT, Z.; PELLED, G.; SHEYN, D.; KIMELMAN, N.; GAZIT, D. Mesenchymal Stem Cells :Principles of Regenerative Medicine (Second edition), cap. 17, p. 285- 304, 2011.

GATTEGNO-HO, D.; ARGYLE, S.A.; ARGYLE, D.J.; Stem cells and veterinary medicine: Tools to understand diseases and enable tissue regeneration and drug discovery . The Veterinary Journal , v.191, p. 19-27, 2012. 22

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Hill, Amanda B. T. et al. Derivation and differentiation of canine ovarian mesenchymal stem cells. Journal of Visualized Experiments, v. 2018, n. 142, 2018.

Disponível em: < http://hdl.handle.net/11449/187215 >.

Instituto Pet Brasil. (12 de junho de 2019). Censo Pet: 139,3 milhões de animais de

estimação no Brasil. Fonte: Instituto Pet Brasil:

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Jones BJ, McTaggart SJ. Immunosuppression by mesenchymal stromal cells: from culture to clinic. Exp Hematol 36:733-741, 2008. Disponível em:

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KURODA, Y.; DEZAWA, M. Mesenchymal Stem Cells and Their Subpopulation, Pluripotent Muse Cells, in Basic Research and Regenerative Medicine. The Anatomical Record, Volume 297, Issue 1, pages 98–110, January 2014.

KURODA, Y. et al. Unique multipotent cells in adult human mesenchymal cell populations. Proc. Natl Acad. Sci. USA 107 , 8639–8643, 2010.

MARIANO, Mario. Minisuíno (minipig) na pesquisa biomédica experimental: o Minipig br1. Acta Cir. Bras. , São Paulo , v. 18, n. 5, p. 387-391, Oct. 2003 . Available from

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http://dx.doi.org/10.1590/S0102-86502003000500003.

MARTINELLO, T.; BRONZINI, I.; MACCATROZZO, L.; MOLLO, A.; SAMPAOLESI, M.; MASCARELLO, F.; DECAMINADA, M.; PATRUNO. M. Canine adipose-derived- mesenchymal stem cells do not lose stem features after a long-term cryopreservation. Research in Veterinary Science , v. 91, p. 18-24, 2011.

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Pesquisa Fapesp. (setembro de 2006). Miniporcos no laboratório . Fonte: Revista Pesquisa Fapesp: https://revistapesquisa.fapesp.br/miniporcos-no-laboratorio/

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