Organização molecular do espaço intercelular na sinalização do GM-CSF em sistemas hematopoeticos
Katia Denise de Souza Arcanjo
TESE
Português
(Broch.)
T/UNICAMP Ar21o
Campinas, SP : [s.n.], 2002.
125p. : il.
Orientador : Radovan Borojevic
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: O microambiente da medula óssea desempenha importância fundamental na proliferação e diferenciação das células progenitoras hematopoéticas bem como no controle do egresso dessas células para o sangue periférico. Embora moléculas da matriz extracelular, juntamente com citocinas, sejam...
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Resumo: O microambiente da medula óssea desempenha importância fundamental na proliferação e diferenciação das células progenitoras hematopoéticas bem como no controle do egresso dessas células para o sangue periférico. Embora moléculas da matriz extracelular, juntamente com citocinas, sejam cruciais na compartimentalização dos microambientes da medula óssea, ainda não se conhecem os pré-requesitos para que um determinado estroma possa sustentar a hematopoese. Usando uma linhagem celular (FDC-Pl) dependente de fator de crescimento, comparamos modelos experimentais de estromas periféricos e de medula óssea, que sustentam ou não a proliferação mielóide "in vitro". Observamos que todos os estromas produzem um grupo similar de hemopoetinas, incluindo o fator estimulador de colônias de macrófagos e granulócitos (GM-CSF), o qual pode ser liberado das monocamadas estromais, através de altas concentrações de sais, numa forma biologicamente ativa. Por outro lado, glicosaminoglicanos (GAGs) obtidos a partir desses estromas, exibiram uma capacidade de modulação da atividade biológica do GM-CSF variável, dependendo da concentração utilizada. Fibroblastos de pele, que não são capazes de sustentar a mielopoese "in vitro", sintetizam GAGs que podem inibir a atividade mielopoética de GM-CSF. Concluímos que, a qualidade dos glicoconjugados pericelulares dos estromas, presentes no microambiente local, é determinante para que um dado estroma seja capaz de sustentar a mielopoese, mesmo quando hemopoetinas biologicamente ativas são localmente produzidas. Os aspectos espaciais desse microambiente e as interações moleculares entre as células do estroma e progenitores mielóides foram investigados. Demonstramos que esse contato fisico pode disparar um "capping" de moléculas de superfície celular incluindo glicoconjugados de ácido siálico e proteoglicanos. Juntas, essas moléculas, potencialmente interativas com o GMCSF, geram um ambiente intercelular esfecífico, promovendo condições fisico-químicas requeri das para essa interação. A identificação da expressão dos HSPGs associados as superfícies celulares foi monitorada através de RT -PCR. Os estromas analisados mostraram expressão de mRNA para glipicam, betaglicam e sindecam-4. O tratamento das monocamadas estromais com PI-PLC (fosfolipase C) e tripsina branda, confinnou a presença de HSPGs de superfície celular (glipicam) e sindecam, respectivamente. Aproximadamente, 20% dos HSPGs obtidos, estão associados à membrana através de âncoras de GPI enquanto o restante, 80%, permanece integrado à membrana plasmática. Demonstramos que as moléculas marcadas com sulfato radioativo, deslocadas da superfície celular das células estromais após tratamento com tripsina branda, são capazes de aumentar a atividade biológica do GM-CSF, quando comparadas com aquelas deslocadas por PIPLC as quais não apresentaram diferenças significativas se comparadas com o controle. Esses resultados sugerem a existência de HSPGs transmembranares e associados via âncora de GPI nas superfícies das células estromais, e que, a atividade biológica de GM-CSF na proliferação de FDC-Pl "in vitro", é aumentada através de uma possível interação física entre o fator de crescimento e um HSPG transmembranar
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Abstract: The bone marrow microenvironrnent plays an important role in promoting hematopoietic progenitor cell proliferation and differentiation, as well as their controlled release into the circulation. It has been shown that the extracellular matrix elements in combination with cytokines are...
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Abstract: The bone marrow microenvironrnent plays an important role in promoting hematopoietic progenitor cell proliferation and differentiation, as well as their controlled release into the circulation. It has been shown that the extracellular matrix elements in combination with cytokines are crucial for compartmentalization of the bone marrow environrnent, but it is not clear which are the molecular and structural requirements for a given stroma to sustain hematopoiesis. Using the growth factor-dependent cell line FDC-Pl, we have compared in vitro experimental models of bone marrow and peripheral stromas, two of which sustain myeloid proliferation and one which does not. We have found that all the stromas produced a similar set of hemopoietins, including the GM-CSF, which could be released from the stromal cell layer in an active form by high-salt buffers. On the other hand, glycosaminoglycans (GAGs) obtained from stromas had variable concentration-dependent capacity to modulate the GM-CSF activity. The skin fibroblasts, which can not sustain myelopoieis in vitro, synthesized GAGs that could inhibit the myelopoiesis-promoting activity of GM-CSF produced by the same cells. We conclude that the quality of the stroma pericellular glycoconjugates, present in microenvironrnent, is determinant for the ability of a given stroma to sustain myelopoiesis, even when biologically active hemopoietins are locally produced. The spatial organization of this microenvironrnent and molecular interactions among stroma cells and myeloid progenitors was investigated, and we have shown that the physical intercellular contact triggers the capping of cell surface molecules, including sialylated glycoconjugates and proteoglycans. Together, they generated the specific intercellular environrnent, rich in molecules potentially interactive with GM-CSF, and providing the physicochemical conditions required for this interaction. We have partially assessed the identification of the core proteins of cell-associated HSPGs of the stromal cell lines monitoring their expression by RT-PCR. The assayed stromas expressed mRNA for glypican, syndecan-4 and betaglycan. The stromal layers treatment with PI-PLC and mild trypsin confirmed the presence of hydrophobic cell surface HSPG glypican and syndecan, respectively. About 20% of the HSPG are linked to membrane by glycosilphosphatidylinositol (GPI) anchor while the remainder, 80%, are integrated in the plasma membrane. We have shown that the 35 -s labeled molecules dislodged from stroma cell membranes by mild treatment with trypsin increased the biological activity of the GM-CSF, whilst those dislodged by phospholipase-C did noto These results suggested the existence of both transmembrane HSPG and GPI-HSPG and that the biological activity of GM-CSF in FDC-Pl proliferation, in vitro, is increased by a physical interaction between growth factor and transmembranar HSPG
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Borojevic, Radovan
Orientador
Gomes, Laurecir, 1954-
Avaliador
Pimentel, Edson Rosa, 1949-
Avaliador
Yamada, Aureo Tatsumi, 1957-
Avaliador
Saad, Sara Teresinha Olalla, 1956-
Avaliador
Organização molecular do espaço intercelular na sinalização do GM-CSF em sistemas hematopoeticos
Katia Denise de Souza Arcanjo
Organização molecular do espaço intercelular na sinalização do GM-CSF em sistemas hematopoeticos
Katia Denise de Souza Arcanjo
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