Orientador: Karina Gonzáles Silvério Ruiz

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba

Resumo: Vários estudos têm sido conduzidos com o intuito de isolar e caracterizar células com fenótipo mesenquimal indiferenciado a partir do ligamento periodontal de humanos e avaliar o seu potencial em promover a neoformação dos tecidos periodontais. A partir destes estudos, sabe-se que há uma...

Resumo: Vários estudos têm sido conduzidos com o intuito de isolar e caracterizar células com fenótipo mesenquimal indiferenciado a partir do ligamento periodontal de humanos e avaliar o seu potencial em promover a neoformação dos tecidos periodontais. A partir destes estudos, sabe-se que há uma grande heterogeneidade celular no ligamento periodontal. Contudo, ainda não está claro na literatura se apenas um tipo de célula progenitora é capaz de se diferenciar em todos os tecidos presentes no periodonto ou se há um fenótipo celular mais favorável à regeneração periodontal. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi isolar e caracterizar subclones celulares que apresentam maior comprometimento para aquisição do fenótipo osteoblástico/cementoblástico a partir de uma população de células do ligamento periodontal caracterizadas como mesenquimais indiferenciadas (CD105+ CD34- CD45-). Utilizando-se a técnica do cilindro de clonagem, subclones celulares foram isolados e avaliados quanto ao seu potencial de diferenciação osteoblástica/cementoblástica (ensaio de Von Kossa), à capacidade proliferativa (ensaio de MTS), e expressão da proteína STRO-1 pela técnica da imunofluorescência. Adicionalmente, os subclones celulares que apresentaram potencial de diferenciação osteoblástica/cementoblástica foram caracterizados pelo PCRq quanto à expressão de genes relacionados ao fenótipo osteoblástico (fator de transcrição relacionado à Runt- 2 - RUNX2 - e fosfatase alcalina - ALP), e modulação dos marcadores específicos para células mesenquimais indiferenciadas (CD105, CD166 e OCT-4) durante o processo de indução osteogênica. Os resultados mostraram que dos seis subclones isolados, três apresentavam potencial de diferenciação osteoblástica/cementoblástica, (grupo C-O), e os outros três não possuíam capacidade de formar matriz mineralizada (grupo C-F). O grupo C-O apresentou capacidade proliferativa significativamente menor comparada ao grupo C-F (p?0,05) e ambos os grupos apresentaram marcação positiva para proteína STRO-1. Durante o processo de indução osteogênica do grupo C-O, foi observado um aumento significativo (p?0,05) da expressão de RUNX2 e CD166, mas não dos outros marcadores avaliados (ALP, CD105 e OCT-4). Os achados deste estudo mostraram que as células mesenquimais indiferenciadas do ligamento periodontal de humanos CD105+ CD34- CD45- constituem uma população celular heterogênea, compreendendo um grupo de células mais proliferativas, mas sem potencial para depositar matriz mineralizada (grupo C-F), e outro grupo de células com menor potencial proliferativo, mas que possuem capacidade de diferenciação osteoblástica/cementoblástica (grupo C-O). Adicionalmente, foi observado que a expressão do marcador de superfície CD166 é modulada durante o processo de indução à diferenciação osteoblástica/cementoblástica no grupo C-O

Abstract: Several studies have been conducted in order to isolate and characterize cells from human periodontal ligament with mesenchymal stem cell phenotype, and evaluate its potential to promote periodontal tissues neoformation. From these studies, it was observed that there is a great...

Abstract: Several studies have been conducted in order to isolate and characterize cells from human periodontal ligament with mesenchymal stem cell phenotype, and evaluate its potential to promote periodontal tissues neoformation. From these studies, it was observed that there is a great heterogeneity in periodontal ligament cells. However, it is not clear in the literature whether only one type of progenitor cell is able to differentiate into all tissues of the periodontium or whether there is a cell phenotype more favorable for periodontal regeneration. In this context, the aim of this study was to isolate and characterize subclones that show greater commitment to acquisition of an osteoblastic/cementoblastic phenotype from a population of periodontal ligament cells characterized as mesenchymal stem cells (CD105+ CD34- CD45-). Cell subclones were isolated by ring-cloning technique and evaluated for their osteoblastic/cementoblastic differentiation potential (Von Kossa assay), proliferative capacity (MTS assay), and expression of STRO-1 protein by immunofluorescence technique. Additionally, the subclones that showed potential to osteoblastic/cementoblastic differentiation were characterized by qPCR for expression of genes related to osteoblastic phenotype (runt-related transcriptor factor-2 - RUNX2 and alkalin phosphatase - ALP) and modulation of specific markers of undifferentiated mesenchymal cells (CD105, CD166 and OCT-4) during osteogenic induction. Six subclones were isolated, and three of them presented osteoblastic/cementoblastic differentiation potential (C-O group), and the other three did not present this potential (C-F group). The C-O group showed significantly lower proliferative capacity compared to the C-F group (p ?0.05), and both groups were positively stained for protein STRO-1. During the osteogenic induction of C-O group, there was a significant increase in the expression of RUNX2 and CD166 (p ?0.05), but not in the other assessed markers (ALP, CD105 and OCT-4). The findings of the present study showed that CD105+ CD34- CD45- mesenchymal stem cells from human periodontal ligament are a heterogeneous cell population, comprising a group of more proliferative cells without potential to deposit mineralized matrix (C-F group), and another group of cells with lower proliferative potential with capacity of osteoblastic/cementoblastic differentiation (C-O group). Additionally, it was observed that the expression of CD166 is modulated during osteoblastic/cementoblastic induction process in C-O group