Estudo dos mecanismos imunomoduladores exercidos pelas células tronco mesenquimais sobre a reatividade das células gliais e correlação com a capacidade regenerativa após axotomia de raízes lombares

Orientadores: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira, Frank KirchhoffTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Lesões na interface CNS/PNS são especialmente severas, levando a até 80% de degeneração neuronal nas primeiras duas semanas. Evidências recentes apontam para o envolvimento das moléculas de MHC-I na interação entre neurônios pré ¿ e pós - sinápticos, bem como entre neurônios axotomizados e células gliais, tendo papel importante na manutenção sináptica seletiva após lesão. O presente trabalho tem por objetivo a padronização do esmagamento de raízes ventrais (VRC) em camundongos e posterior tratamento com células tronco mesenquimais humanas (hMSC), avaliando ainda a potencial interferência da ausência de MHC-I na sobrevivência neuronal, reação glial e cobertura sináptica com e sem a terapia celular. Para isto, camundongos C57BL/6J WT e beta2mKO foram submetidos ao esmagamento das raízes ventrais espinais L4 ¿ L6, tratados ou não com uma injeção intravenosa de hMSC e mantidos por 7, 14 ou 28 dias após a lesão. As análises da sobrevivência neuronal e da astrogliose mostraram padrões parecidos no que se refere ao aumento da perda neuronal e aumento da astrogliose reativa com o tempo em animais WT, sendo que a ausência de MHC-I, aumentou a susceptibilidade dos motoneurônios no período mais agudo. O tratamento com hMSC resultou na maior preservação dos motoneurônios e controle da astrogliose independente da expressão de MHC-I. A reação microglial foi mais intensa 7 dias após a lesão em animais WT, sendo reduzida no 28º dia. Na ausência de MHC-I, padrão semelhante foi detectado, porém com uma reação microglial 33% mais intensa no período agudo após a lesão. Os inputs sinápticos foram reduzidos ao redor dos neurônios axotomizados a partir de 7 dias após a lesão, sendo agudamente mais intensa nos beta2mKO, alcançando uma redução de até 50% no 28º dia após a lesão. Após o tratamento com hMSC, tanto em animais WT quando nos beta2mKO, aproximadamente 65% das sinapses foram mantidas. Os resultados aqui descritos, demonstram que após esmagamento de raízes ventrais em camundongos, MHC I possui um papel no controle da reação microglial aguda afetando temporariamente a perda sináptica e que o tratamento com hMSC reduziu a astrogliose reativa e reação microglial, culminando na neuroproteção de motoneurônios e manutenção da cobertura sináptica independente da expressão de MHC-IAbstract: Lesions on CNS/PNS interface are especially severe, leading up to 80% of neuronal degeneration within the first two weeks. Recent data point out to the involvement of MHC-I in the interactions between pre- and post-synaptic neurons, as well as between axotomized neurons and glial cells, having an important role in selective synaptic maintenance after lesion. The present work objectives the stabilization of ventral root crush (VRC) in mice and further treatment with human mesenchymal stem cells (hMSC), evaluating the potential effect of lack of MHC-I on motoneuron survival, glial reaction, and synaptic covering, with and without cell therapy. For this purpose, C57BL/6J WT e beta2mKO mice were submitted to the crush of L4 to L6 ventral roots, treated or not with one intravenous injection of hMSC and kept for 7, 14 and 28 days after injury. Analysis of motoneuron survival and astrogliosis showed similar patterns regarding the increasing loss of motoneurons and astrogliosis over time on WT animals, while the lack of MHC-I increased the motoneuron susceptibility in the acute phase. hMSC treatment resulted in higher motoneuron preservation and astrogliosis control independent of MHC-I. Microglial reaction was more intense 7 days after lesion in WT animals, becoming reduced over time. In the lack of MHC-I, an analogous pattern was detected, only with a microglial reaction 33% more intense in the acute time point after lesion. Synaptic inputs were reduced around axotomized motoneurons from the 7th day after lesion, being acutely more intense on beta2mKO mice, reaching up to 50% reduction 28 days after injury. After hMSC treatment, both in WT and beta2mKO mice, around 65% of synapses were maintained. Results described herein show that after ventral root crush in mice, MHC I plays a role on acute microglial reaction control, affecting temporarily synaptic loss and that hMSC treatment reduced reactive astrogliosis and microglial reaction, causing motoneuron neuroprotection and synaptic covering maintenance independent of the presence of MHC-IDoutoradoBiologia CelularDoutora em Biologia Celular e Estrutural2013/16134-6FAPES