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Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Nanocristais de TiO2 na fase rutilo-brookita aumentam a migração das células-tronco mesenquimais de tecido adiposo in vitro
Alternate title (s): TiO2 nanocrystals in the rutile-brookite phase increase the migration of adipose tissue mesenchymal stem cells in vitro
Author: Duarte, Cristiane Angélico
First Advisor: Goulart, Vivian Alonso
First coorientator: Goulart, Luiz Ricardo
First member of the Committee: Chavez, Victor Elias Arana
Second member of the Committee: Duek, Eliana Aparecida de Rezende
Third member of the Committee: Filice, Letícia de Souza Castro
Fourth member of the Committee: Silva, Claudio Vieira da
Summary: A regeneração de tecidos lesionados do corpo humano tem levado ao desenvolvimento de terapias inovadoras. Dentre elas, as células-tronco mesenquimais derivadas do tecido adiposo (CTM-TAs) e os nanocristais (NCs) biocompatíveis de TiO2 têm sido considerados estratégias terapêuticas promissoras para a engenharia de tecidos. Os NCs do TiO2 apresentam várias formas cristalinas que podem afetar a viabilidade das CTM-TAs, e essas combinações não foram anteriormente investigadas. Para demonstrar os efeitos dos NCs de TiO2 em CTM-TAs in vitro, avaliamos diferentes concentrações das amostras de anatase-rutilo (RA), rutilo-anatase (RA) e rutilo-brookita (RB) dopadas com Europium (Eu) em relação a viabilidade, migração celular e localização dos NCs em CTM-TAs. Também foram realizados ensaios in vivo com a aplicação de CTM-TAs associadas a TiO2 na região maxilar de ratos. Foram feitas análises da presença de metabólitos no sobrenadante das CTM-TAs após tratamento com NCs de TiO2 Os resultados mostraram que os NCs não foram citotóxicos e permaneceram no citoplasma, sem entrar no núcleo, com aumento significativo da migração celular, apresentando aproximadamente 80% de fechamento da lesão em 24 horas após tratamento das celulas com 50ug/ml de NCs RB. A análise in vivo da intensidade de fluorescência gerada pela presença dos NCs foi estatisticamente maior na maxila quando comparada aos grupos controle e tratamento contendo NCs com sobrenadante CTM-TAs. A maxila e o pulmão não apresentaram alterações histológicas com a aplicação de TiO2 associados a CTM-TAs. Na análise de quimiometria do sobrenadante da cultura de células-tronco tratadas com NCs de TiO2 foram encontrados em grande quantidade os metabólitos fosfoenfingolipídios subclasse ceramida fosfoetanolamida, que são lipídios estruturais da membrana celular, importantes na sinalização celular, nos processos de regulação do crescimento celular, sobrevivência das células, sistema imune, integridade vascular e epitelial. Resumidamente, a associação de NCs de TiO2 com CTM-TAs foi aplicada como estratégia de regeneração tecidual, evidenciada pelo aumento da migração celular, sem efeitos de citotoxicidade e devido aos NCs deTiO2 permaneceram no citoplasma sem migrar para o núcleo, sugere-se que não exista efeitos genotóxicos.
Abstract: The regeneration of injured human body tissues has led to the development of innovative therapies. Among them, mesenchymal adipose-derived stem cells (MSC-ATs) and biocompatible TiO2 nanocrystals (NCs) have been considered promising therapeutic strategies for tissue engineering. TiO2 NCs have several crystalline forms that can affect the viability of MSC-ATs, and these combinations have not been previously investigated. To demonstrate the effects of TiO2 NCs on in vitro MSC-ATs, we evaluated different concentrations of Europium-doped Anatase-rutile (RA), rutile-anatase (RA) and rutile-brookite (RB) samples with respect to viability, cell migration and location of NCs in MSC-ATs. In vivo assays were also performed with the application of TiO2 - associated MSC-ATs in the rat maxillary region. Analyzes of the presence of metabolites in the MSC-ATs supernatant were performed after treatment with TiO2 NCs. The results showed that the NCs were not cytotoxic and remained in the cytoplasm without entering the nucleus, with significant increase in cell migration, presenting approximately 80% of lesion closure within 24 hours after treatment with 50ug / ml RB NCs. The in vivo analysis of fluorescence intensity generated by the presence of NCs was statistically higher in the maxilla when compared to control and treatment groups containing NCs with MSC-ATs supernatant. The maxilla and lung showed no histological changes with the application of TiO2 associated with MSC-ATs. In the chemometrics analysis of the supernatant of the stem cell culture treated with TiO2 NCs, phosphoenphingolipids subclass ceramide phosphoethanolamide metabolites, which are cell membrane structural lipids, important in cell signaling, cell growth regulation processes, were found. cell survival, immune system, vascular and epithelial integrity. Briefly, the association of TiO2 NCs with MSC-ATs was applied as a tissue regeneration strategy, evidenced by the increase of cell migration, without cytotoxicity effects and due to TiO2 NCs they remained in the cytoplasm without migrating to the nucleus. there are genotoxic effects.
Keywords: Células-tronco mesenquimais de tecido adiposo humano
Nanocristal de dióxido de titânio
Regeneração tecidual
Metabolômica
Adipose mesenchymal stem cells
Titanium dioxide nanocrystals
Tissue regeneration
Metabolomic
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Genética e Bioquímica
Quote: DUARTE, Cristiane Angélico. Nanocristais de TiO2 na fase rutilo-brookita aumentam a migração das células-tronco mesenquimais de tecido adiposo in vitro. 2019. 82 f. Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia. 2019. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2431
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2431
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29230
Date of defense: 22-Nov-2019
Appears in Collections:TESE - Genética e Bioquímica

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