Evaluation of Distinct Freezing Methods and Cryoprotectants for Human Amniotic Fluid Stem Cells Cryopreservation

Amniotic fluid (AF) was described as a potential source of mesenchymal stem cells (MSCs) for biomedicine purposes. Therefore, evaluation of alternative cryoprotectants and freezing protocols capable to maintain the viability and stemness of these cells after cooling is still needed. AF stem cells (AFSCs) were tested for different freezing methods and cryoprotectants. Cell viability, gene expression, surface markers, and plasticity were evaluated after thawing. AFSCs expressed undifferentiated genes Oct4 and Nanog; presented typical markers (CD29, CD44, CD90, and CD105) and were able to differentiate into mesenchymal lineages. All tested cryoprotectants preserved the features of AFSCs however, variations in cell viability were observed. In this concern, dimethyl sulfoxide (Me2SO) showed the best results. The freezing protocols tested did not promote significant changes in the AFSCs viability. Time programmed and nonprogrammed freezing methods could be used for successful AFSCs cryopreservation for 6 months. Although tested cryoprotectants maintained undifferentiated gene expression, typical markers, and plasticity of AFSCs, only Me2SO and glycerol presented workable viability ratios

Evaluation of Distinct Freezing Methods and Cryoprotectants for Human Amniotic Fluid Stem Cells Cryopreservation

Amniotic fluid (AF) was described as a potential source of mesenchymal stem cells (MSCs) for biomedicine purposes. Therefore, evaluation of alternative cryoprotectants and freezing protocols capable to maintain the viability and stemness of these cells after cooling is still needed. AF stem cells (AFSCs) were tested for different freezing methods and cryoprotectants. Cell viability, gene expression, surface markers, and plasticity were evaluated after thawing. AFSCs expressed undifferentiated genes Oct4 and Nanog; presented typical markers (CD29, CD44, CD90, and CD105) and were able to differentiate into mesenchymal lineages. All tested cryoprotectants preserved the features of AFSCs however, variations in cell viability were observed. In this concern, dimethyl sulfoxide (Me2SO) showed the best results. The freezing protocols tested did not promote significant changes in the AFSCs viability. Time programmed and nonprogrammed freezing methods could be used for successful AFSCs cryopreservation for 6 months. Although tested cryoprotectants maintained undifferentiated gene expression, typical markers, and plasticity of AFSCs, only Me2SO and glycerol presented workable viability ratios

Stem cell therapy in experimental chronic nephropathy: is it possible to block the progression of renal disease in the established injury?

Células tronco mesenquimais (CTm) apresentam potencial para tratamento da doença renal pela possibilidade de promover regeneração tecidual e recuperação funcional, possivelmente por seus efeitos parácrinos. Na última década, o líquido amniótico foi descrito como uma fonte promissora de extração e isolamento de CTm. Alguns estudos mostraram o efeito renoprotetor das CTm derivadas do líquido amniótico (CTmLA) na doença renal aguda e crônica, quando inoculadas precocemente. Entretanto, ainda não foi estudado o efeito da administração de CTmLA em modelo experimental de doença renal crônica (DRC) com a lesão já estabelecida, situação esta que reproduz melhor a apresentação clínica da doença nos pacientes. Assim, o objetivo do presente estudo foi analisar o efeito da inoculação de CTmLA na região subcapsular renal no modelo de DRC já estabelecido. As CTmLA foram obtidas de pacientes no segundo trimestre de gestação e isoladas através da sua capacidade de aderência ao plástico. A caracterização das CTm foi feita por citometria de fluxo e pela diferenciação celular in vitro. O modelo de DRC utilizado foi o de nefrectomia 5/6 (Nx) que, pela perda de massa renal, evolui com hipertensão arterial, proteinúria, glomeruloesclerose, fibrose intersticial e perda progressiva da função renal. Quinze dias após a indução do modelo, estas alterações já são marcantes e agravam-se com 30 dias. Foram realizados 2 protocolos experimentais: no protocolo I, os animais Nx com DRC estabelecida receberam dose única de CTmLA (5x105) na região subcapsular renal e foram acompanhados por 30 e 60 dias de experimento. No protocolo II, os animais Nx com DRC estabelecida receberam duas doses de CTmLA (5x105) na região subcapsular renal, no 15° e 30° dia após a nefrectomia 5/6, e foram acompanhados por 30 dias, totalizando 60 dias de experimento. Os animais foram subdivididos nos grupos: Sham, ratos submetidos à cirurgia fictícia; Sham+CTmLA, ratos submetidos à Sham que receberam CTmLA; Nx, ratos submetidos à nefrectomia 5/6; Nx+CTmLA, ratos Nx que receberam CTmLA. Para verificar a localização das CTmLA no tecido renal foi realizada a hibridização in situ para cromossomo XY. Foram realizadas análises dos parâmetros clínicos e laboratoriais, além de análise histológica, imunohistoquímica, PCR em tempo real e multiplex. Resultados: as CTmLA cultivadas mostraram grande capacidade de aderência, crescimento em colônia e de diferenciação em células osteogênicas, adipogênicas e condrogênicas. A análise por citometria mostrou-se positiva para CD29, CD44, CD90 e CD105, com uma pequena população de células de CD14, CD34, CD45 e CD117, confirmando a presença preponderante de CTm. Protocolo I: Após 30 dias, a inoculação de CTmLA, dose única, preveniu a elevação da pressão arterial, da proteinúria, da glomeruloesclerose, recuperando a expressão dos marcadores de podócitos, WT-1 e sinaptopodina. Entretanto, não houve efeito benéfico nos níveis de creatinina sérica e na fibrose intersticial, após 30 e 60 dias. O tratamento com CTmLA promoveu uma diminuição marcante do número de macrófagos e uma discreta queda dos leucócitos no infiltrado inflamatório renal, além da diminuição do número de miofibroblastos no interstício renal. Citocinas pró-inflamatórias foram encontradas em menor concentração no tecido renal dos animais que receberam CTmLA (IL-1beta, TNF-alfa, MCP-1 e RANTES). Não houve alteração significativa das citocinas Th1 e Th2, exceto por um aumento da IL-4 nos animais tratados com CTmLA. Os animais que foram acompanhados por 60 dias tiveram uma melhora da proteinúria, da glomeruloesclerose, diminuição do infiltrado de macrófagos e uma melhora da expressão de WT-1. Não foram observadas diferenças estatísticas nos parâmetros de creatinina sérica e fibrose intersticial, aos 30 e 60 dias. Protocolo II: Nos animais que receberam a segunda dose de CTmLA e foram acompanhados por 60 dias observou-se prevenção da elevação da pressão arterial e da proteinúria, além de uma marcante diminuição da fibrose intersticial. Em conclusão, o presente estudo mostrou, pela primeira vez, que a terapia com CTmLA foi capaz de induzir renoproteção nos animais com doença renal crônica estabelecida. O tratamento com CTmLA pode representar uma nova abordagem terapêutica bloqueando a progressão da doença renal crônicaMesenchymal stem cells (mSC) represent therapeutic potential for the treatment of renal diseases, due to their ability to induce tissue regeneration and functional recovery. Human amniotic fluid stem cells (AFmSC) are a class of fetal, pluripotent stem cells, which present characteristics intermediate between embryonic and adult stem cells. These cells are characterized by the expression of mesenchymal stem cells markers. In addition, they have the ability to differentiate into lineages of all embryonic germ layers. They also show high proliferative rates, but do not induce tumor formation. Therefore, AFmSC are considered to be a very promising cell source and these characteristics have generated a great interest concerning their potential renoprotective effects. The aim of this study was to analyze the effects of AFmSC in an experimental model of chronic kidney disease, the 5/6 nephrectomy model (Nx), after the disease has been established, in order to more closely resemble the clinical settings in humans. AFmSC derived from second-trimester amniocentesis were isolated by plastic adhesion. After 4-7 passages, AFmSC characteristics were confirmed by flow cytometry and by their ability to differentiate into osteogenic, adipogenic and chondrogenic lineages. Two experimental protocols were performed: In protocol I, rats underwent 5/6 nephrectomy (Nx) or sham surgery at day 0, received at day 15 a single dose of hAFmSC (5x105 cells) injected under the renal capsule and were studied at day 30 and 60 days. In protocol II, rats underwent Nx or sham surgery, and received at days 15 and 30, two doses of hAFmSC (5x105 cells) injected under the renal capsule, and were studied at day 60. In both protocols, the animals were subdivided into four groups: Sham, rats submitted to fictitious surgery; Sham+hAFmSC, Sham rats that received hAFmSC; Nx, rats submitted to nephrectomy 5/6; Nx+hAFmSC, Nx rats receiving hAFmSC. The hAFmSC were followed in the renal tissue by in situ hybridization for XY chromosome. In all the groups, clinical and histological parameters were analyzed by immunohistochemistry and real-time PCR. Results: AFmSC cultivated demonstrated an ability to adhere to plastic, to grow in colonies and to differentiate in osteogenic, adipogenic and chondrogenic cells. Quantitative analysis of cell markers by flow cytometry showed that isolated cells were positive for CD29, CD44, CD90 and CD105, with a small population of cells positive for CD14, CD34, CD45 and CD117, confirming a preponderant presence of mSC. Protocol I: After 30 days, the single dose of hAFmSC significantly reduced the blood pressure levels, proteinuria, glomerulosclerosis and improved the expression of podocytes markers, WT-1 and synaptopodin. A marked decrease on the number of macrophages and a discrete decrease of leucocyte infiltration, as well as a reduction of interstitial myofibroblasts was observed. Treatment with hAFmSC significantly reduced some proinflammatory cytokines (IL1beta, TNF-alpha, MCP-1 and RANTES). No significant difference in Th1 or Th2 cytokines was observed, except for IL-4 increase in Nx rats treated with hAFmSC. At 60 days of follow-up, Nx rats treated with hAFmSC presented reduced proteinuria, glomerulosclerosis and macrophages besides increase in WT-1 expression. No improvements were observed on serum creatinine and of interstitial fibrosis, after 30 and 60 days. Protocol II: Inoculation of two doses of hAFmSC in Nx rats improved blood pressure levels, proteinuria and interstitial fibrosis at day 60. In conclusion, the present study demonstrated, for the first time, that hAFmSC induced renoprotection in animals with established chronic kidney disease. Treatment with hAFmSC may represent a novel therapeutic approach for blocking the progression of chronic kidney diseas

Stem celll therapy in experimental chronic nephropathy: is it possible to block the progression of renal disease?

Células-tronco (CT) apresentam potencial terapêutico para a doença renal pela possibilidade de regeneração tecidual e recuperação funcional, possivelmente por efeitos parácrinos. Diversos trabalhos mostraram seu efeito renoprotetor em modelo de insuficiência renal aguda. No entanto, existem poucos trabalhos que avaliaram o efeito da CT em doença renal crônica. Neste contexto, a via de inoculação e o número das CT na região da lesão podem desempenhar um papel crucial. Assim, o transplante de CT pela via EV não parece ser o mais apropriado para prover CT em número expressivo no órgão alvo. Uma técnica alternativa consiste em inocular as CT localmente, na região subcapsular renal. O objetivo do presente estudo foi analisar, em modelo experimental de doença renal crônica por nefrectomia 5/6 (Nx), a migração, a distribuição e o possível efeito renoprotetor da inoculação via subcapsular renal de 2 tipos de CT: derivadas da medula óssea (CTdmo) e mesenquimais (CTm). As CT foram coletadas de fêmur e tíbia de ratos doadores através da técnica de flushing. As CTdmo foram isoladas por gradiente de concentração e as CTm pela sua capacidade de aderência ao plástico e ambas marcadas com DAPI para a visualização no tecido. A caracterização das CT foi feita por citometria de fluxo e pela diferenciação celular in vitro. Foram realizados 2 protocolos experimentais. No protocolo I, CTdmo (1x106) foram inoculadas em ratos fêmeas e, no protocolo II, CTm (2x105) foram inoculadas em ratos machos. A região inoculada foi a subcapsula renal e os animais foram acompanhados por 15 e 30 dias. Os animais foram subdivididos nos grupos: Sham, ratos submetidos à cirurgia fictícia; Sham+CT, ratos submetidos à cirurgia fictícia que receberam CT (CTdmo ou CTm); Nx, ratos submetidos a nefrectomia 5/6; Nx+CT, Nx ratos que receberam CT (CTdmo ou CTm). Para avaliar a localização das CTdmo no tecido renal, utilizou-se a coloração de tricrômio de Masson e foi realizada uma análise semiquantitativa para avaliar o grau de infiltração. Foram analisadas a pressão arterial (PA), a albuminúria e a creatinina sérica. Para os animais que receberam CTm foi realizada a análise de parâmetros histológicos e a análise de marcadores inflamatórios, de células em atividade proliferativa, de miofibroblastos e de podócitos. Os resultados do Protocolo I avaliando a análise da infiltração no tecido renal das CTdmo marcadas com DAPI mostrou, em 5 dias, evidente infiltração das células da região subcapsular em sentido ao córtex e medula, inclusive presente em glomérulos. Ratos fêmeas Nx que receberam a inoculação das CTdmo na região da subcapsular renal não apresentaram melhora nos parâmetros que avaliaram a função renal. Protocolo II: as CTm cultivadas mostraram grande capacidade de aderência, crescimento em colônia e de diferenciação em células osteogênicas. A análise por citometria mostrou-se positiva para CD44 e CD90, com uma pequena população de células de CD34, CD45 e CD31, confirmando a presença preponderante de CTm. A inoculação de CTm em ratos Nx proporcionou um bloqueio da progressão da doença renal. Enquanto ratos Nx machos apresentaram elevada PA com 15 e 30 dias (149,6±9,1 e 191,7±2,8 mmHg) a inoculação de CTm promoveu significante redução após 30 dias (145,2±6,8 mmHg; p<0,05 vs Nx). Em ratos Nx foi observado um aumento na creatinina aos 15 e 30 dias (1,13±0,08 e 1,16±0,26 mg/dL) e a inoculação de CTm promoveu uma marcante redução aos 15 dias (0,58±0,03 mg/dL; p<0,05 vs Nx). A albuminúria foi elevada nos ratos Nx aos 15 e 30 dias (41,7±10,8 mg/24h e 138,7±33,6 mg/24h) enquanto os animais do grupo Nx+CTm aos 15 e 30 dias apresentaram diminuição significativa (4,6±1,5 mg/24h e 23,4±7,7 mg/24h; p<0,0001 vs Nx). A glomeruloesclerose do grupo Nx+CTm apresentou aos 30 dias uma redução significativa em relação ao grupo Nx (5,4±2,5% vs 22,0±6,1%, respectivamente; p<0,0001). A análise da fibrose intersticial não revelou diferença após 15 dias e 30 dias no grupo Nx+CTm em relação ao grupo Nx. Com relação ao número de macrófagos, linfócitos e de células em atividade proliferativa, os animais que receberam CTm apresentaram uma discreta diminuição de sua expressão no tecido renal. A expressão de -actina se reduziu significativamente no grupo Nx+CTm. Quanto à expressão de WT-1, específico para podócitos, os animais Nx+CTm tiveram aumento significativo da marcação em relação ao grupo Nx. Em resumo, após a inoculação de CT na região da subcapsula renal, houve marcante migração e distribuição das mesmas em direção à cortical e à medular. A inoculação de CTm proporcionou um efeito renoprotetor no modelo de nefrectomia 5/6. Sendo assim, a inoculação subcapsular renal pode representar uma importante via de inoculação, permitindo assim que um número maior de células atue na proteção da progressão da doença.Stem cells (SCs) offer therapeutic potential for the treatment of renal diseases, due to the possibility of tissue regeneration and functional recovery. Various studies have shown renoprotection by SCs in experimental models of acute kidney disease. However, only a few studies have studied their effect in chronic kidney disease. The beneficial effect of SCs seems related to their capacity to differentiate or to secrete paracrine/endocrine factors. In this context, the inoculation route or the number of SCs homing in the injured region can play a crucial role. Therefore, transplantation of MSC through the intravenous route does not seem to be best suited for delivery of an important number of cells to the target organ. An alternative technique consists in local delivery of SCs in the subcapsular region of the kidney. The objective of the present study is to analyze the migration, distribution and potential renoprotective effect of the subcapsular inoculation of two types of SC - BSMC and mesenchymal stem cell (MSC) - in an experimental model of chronic kidney disease, the 5/6 nephrectomy (Nx). SCs were collected from the femur and tibia of donor rats by flushing. BSMC were isolated by centrifugation on a concentration gradient and MSCs were isolated by their capacity to adhere to plastic. Both types of SC were stained with DAPI to allow visualization in tissues. SC characterization was carried out by flow cytometry and differentiation in culture. Two experimental procedures were performed. In protocol I, BSMC (106 cells) were injected in female rats and in protocol II, MSCs (2x105 cells) were injected in male rats. Animals were divided into 4 groups: SHAM, sham-operated rats; SHAM+SC, sham-operated rats receiving BSMC or MSCs; Nx, rats undergoing 5/6 nephrectomy; Nx+SC, 5/6 Nx rats receiving BSMC or MSCs. We used Massons Trichrome staining and a semiquantitative analysis according to the degree of infiltration to follow the localization of BSMC in the renal tissue and to quantify their infiltration, respectively. The following parameters were studied: arterial blood pressure (AP), proteinuria (Uprot), albuminuria (Ualb) and serum creatinine (Screat). For the animals receiving SCs, analysis of histology, of inflammatory markers, of proliferating cells and of podocytes was performed. Results from Protocol I assessing DAPI-stained BSMC showed marked infiltration in 5 days from the subcapsular region to the cortex and the medulla, including presence in the glomeruli, over a period of 15 days. Female rats that received subcapsular injection of BSMC did not show improvement of the parameters used to assess kidney function. Protocol II: cultured MSCs demonstrated an ability to adhere to plastic, to grow in colonies and to differentiate in osteogenic cells. Quantitative analysis of cell markers by flow cytometry showed that isolated cells were positive for CD44 and CD90, with a small population of cells positive for CD31, CD34 and CD45, confirming a preponderant presence of MSCs. Inoculation of MSCs in Nx rats blocked the progression of the renal disease. Elevated AP in Nx rats at 15 and 30 days (149.6 ± 9.1 and 191.7 ± 2.8 mm Hg, respectively) was significantly reduced by inoculation of MSCs at 30 days (145.2 ± 6.8 mm Hg, p<0.05 vs Nx). Nx rats showed increased creatinine at 15 and 30 days (1.13 ± 0.08 and 1.16 ± 0.26 mg/dL, respectively) that was significantly reduced by injection of MSCs at 15 days (0.58 ± 0.03 mg/dL, p<0.05 vs Nx). Albuminuria was increased in Nx rats at 15 and 30 days (41.7 ± 10.8 and 138.7 ± 33.6 mg/24h, respectively) and was reduced in the Nx+MSC group at both time points (4.6 ± 1.5, and 23.4 ± 7.7 mg/24h, respectively; p<0.0001 vs Nx). Histologic analysis showed that glomerulosclerosis at 30 days in the Nx+MSC group was significantly reduced as compared to the Nx group (5.4 ± 2.5 % vs 22.0 ± 6.1 %, p<0.0001). Analysis of interstitial fibrosis did not show difference after 15 and 30 days in the Nx+MSC group compared to Nx group. Nx rats receiving MSCs showed slightly decreased inflammation markers, macrophages and lymphocytes, and proliferating cells in the renal tissue when compared to Nx rats. Analysis of myofibroblasts showed a significant decrease in expression of -smooth muscle actin in Nx+MSC rats compared to Nx rats. Podocyte number was analyzed by detection of WT-1, a specific marker. Nx rats receiving MSC had a significantly higher number of podocytes than Nx rats. In conclusion, our results show that after inoculation in the subcapsular region, SCs migrate throughout the cortex in direction of the medulla. Subcapsular inoculation of MSC provides a renoprotective effect in the model of 5/6 nephrectomy. Therefore, subcapsular inoculation could represent an important route of delivery of SCs to the kidney that allows a higher number of cells to act in the protection from progression of the disease

Stem cell therapy in experimental chronic nephropathy: is it possible to block the progression of renal disease in the established injury?

Células tronco mesenquimais (CTm) apresentam potencial para tratamento da doença renal pela possibilidade de promover regeneração tecidual e recuperação funcional, possivelmente por seus efeitos parácrinos. Na última década, o líquido amniótico foi descrito como uma fonte promissora de extração e isolamento de CTm. Alguns estudos mostraram o efeito renoprotetor das CTm derivadas do líquido amniótico (CTmLA) na doença renal aguda e crônica, quando inoculadas precocemente. Entretanto, ainda não foi estudado o efeito da administração de CTmLA em modelo experimental de doença renal crônica (DRC) com a lesão já estabelecida, situação esta que reproduz melhor a apresentação clínica da doença nos pacientes. Assim, o objetivo do presente estudo foi analisar o efeito da inoculação de CTmLA na região subcapsular renal no modelo de DRC já estabelecido. As CTmLA foram obtidas de pacientes no segundo trimestre de gestação e isoladas através da sua capacidade de aderência ao plástico. A caracterização das CTm foi feita por citometria de fluxo e pela diferenciação celular in vitro. O modelo de DRC utilizado foi o de nefrectomia 5/6 (Nx) que, pela perda de massa renal, evolui com hipertensão arterial, proteinúria, glomeruloesclerose, fibrose intersticial e perda progressiva da função renal. Quinze dias após a indução do modelo, estas alterações já são marcantes e agravam-se com 30 dias. Foram realizados 2 protocolos experimentais: no protocolo I, os animais Nx com DRC estabelecida receberam dose única de CTmLA (5x105) na região subcapsular renal e foram acompanhados por 30 e 60 dias de experimento. No protocolo II, os animais Nx com DRC estabelecida receberam duas doses de CTmLA (5x105) na região subcapsular renal, no 15° e 30° dia após a nefrectomia 5/6, e foram acompanhados por 30 dias, totalizando 60 dias de experimento. Os animais foram subdivididos nos grupos: Sham, ratos submetidos à cirurgia fictícia; Sham+CTmLA, ratos submetidos à Sham que receberam CTmLA; Nx, ratos submetidos à nefrectomia 5/6; Nx+CTmLA, ratos Nx que receberam CTmLA. Para verificar a localização das CTmLA no tecido renal foi realizada a hibridização in situ para cromossomo XY. Foram realizadas análises dos parâmetros clínicos e laboratoriais, além de análise histológica, imunohistoquímica, PCR em tempo real e multiplex. Resultados: as CTmLA cultivadas mostraram grande capacidade de aderência, crescimento em colônia e de diferenciação em células osteogênicas, adipogênicas e condrogênicas. A análise por citometria mostrou-se positiva para CD29, CD44, CD90 e CD105, com uma pequena população de células de CD14, CD34, CD45 e CD117, confirmando a presença preponderante de CTm. Protocolo I: Após 30 dias, a inoculação de CTmLA, dose única, preveniu a elevação da pressão arterial, da proteinúria, da glomeruloesclerose, recuperando a expressão dos marcadores de podócitos, WT-1 e sinaptopodina. Entretanto, não houve efeito benéfico nos níveis de creatinina sérica e na fibrose intersticial, após 30 e 60 dias. O tratamento com CTmLA promoveu uma diminuição marcante do número de macrófagos e uma discreta queda dos leucócitos no infiltrado inflamatório renal, além da diminuição do número de miofibroblastos no interstício renal. Citocinas pró-inflamatórias foram encontradas em menor concentração no tecido renal dos animais que receberam CTmLA (IL-1beta, TNF-alfa, MCP-1 e RANTES). Não houve alteração significativa das citocinas Th1 e Th2, exceto por um aumento da IL-4 nos animais tratados com CTmLA. Os animais que foram acompanhados por 60 dias tiveram uma melhora da proteinúria, da glomeruloesclerose, diminuição do infiltrado de macrófagos e uma melhora da expressão de WT-1. Não foram observadas diferenças estatísticas nos parâmetros de creatinina sérica e fibrose intersticial, aos 30 e 60 dias. Protocolo II: Nos animais que receberam a segunda dose de CTmLA e foram acompanhados por 60 dias observou-se prevenção da elevação da pressão arterial e da proteinúria, além de uma marcante diminuição da fibrose intersticial. Em conclusão, o presente estudo mostrou, pela primeira vez, que a terapia com CTmLA foi capaz de induzir renoproteção nos animais com doença renal crônica estabelecida. O tratamento com CTmLA pode representar uma nova abordagem terapêutica bloqueando a progressão da doença renal crônicaMesenchymal stem cells (mSC) represent therapeutic potential for the treatment of renal diseases, due to their ability to induce tissue regeneration and functional recovery. Human amniotic fluid stem cells (AFmSC) are a class of fetal, pluripotent stem cells, which present characteristics intermediate between embryonic and adult stem cells. These cells are characterized by the expression of mesenchymal stem cells markers. In addition, they have the ability to differentiate into lineages of all embryonic germ layers. They also show high proliferative rates, but do not induce tumor formation. Therefore, AFmSC are considered to be a very promising cell source and these characteristics have generated a great interest concerning their potential renoprotective effects. The aim of this study was to analyze the effects of AFmSC in an experimental model of chronic kidney disease, the 5/6 nephrectomy model (Nx), after the disease has been established, in order to more closely resemble the clinical settings in humans. AFmSC derived from second-trimester amniocentesis were isolated by plastic adhesion. After 4-7 passages, AFmSC characteristics were confirmed by flow cytometry and by their ability to differentiate into osteogenic, adipogenic and chondrogenic lineages. Two experimental protocols were performed: In protocol I, rats underwent 5/6 nephrectomy (Nx) or sham surgery at day 0, received at day 15 a single dose of hAFmSC (5x105 cells) injected under the renal capsule and were studied at day 30 and 60 days. In protocol II, rats underwent Nx or sham surgery, and received at days 15 and 30, two doses of hAFmSC (5x105 cells) injected under the renal capsule, and were studied at day 60. In both protocols, the animals were subdivided into four groups: Sham, rats submitted to fictitious surgery; Sham+hAFmSC, Sham rats that received hAFmSC; Nx, rats submitted to nephrectomy 5/6; Nx+hAFmSC, Nx rats receiving hAFmSC. The hAFmSC were followed in the renal tissue by in situ hybridization for XY chromosome. In all the groups, clinical and histological parameters were analyzed by immunohistochemistry and real-time PCR. Results: AFmSC cultivated demonstrated an ability to adhere to plastic, to grow in colonies and to differentiate in osteogenic, adipogenic and chondrogenic cells. Quantitative analysis of cell markers by flow cytometry showed that isolated cells were positive for CD29, CD44, CD90 and CD105, with a small population of cells positive for CD14, CD34, CD45 and CD117, confirming a preponderant presence of mSC. Protocol I: After 30 days, the single dose of hAFmSC significantly reduced the blood pressure levels, proteinuria, glomerulosclerosis and improved the expression of podocytes markers, WT-1 and synaptopodin. A marked decrease on the number of macrophages and a discrete decrease of leucocyte infiltration, as well as a reduction of interstitial myofibroblasts was observed. Treatment with hAFmSC significantly reduced some proinflammatory cytokines (IL1beta, TNF-alpha, MCP-1 and RANTES). No significant difference in Th1 or Th2 cytokines was observed, except for IL-4 increase in Nx rats treated with hAFmSC. At 60 days of follow-up, Nx rats treated with hAFmSC presented reduced proteinuria, glomerulosclerosis and macrophages besides increase in WT-1 expression. No improvements were observed on serum creatinine and of interstitial fibrosis, after 30 and 60 days. Protocol II: Inoculation of two doses of hAFmSC in Nx rats improved blood pressure levels, proteinuria and interstitial fibrosis at day 60. In conclusion, the present study demonstrated, for the first time, that hAFmSC induced renoprotection in animals with established chronic kidney disease. Treatment with hAFmSC may represent a novel therapeutic approach for blocking the progression of chronic kidney diseas

Células-tronco do líquido amniótico Amniotic fluid stem cells

Desde o primeiro isolamento e cultivo de células-tronco embrionárias humanas, há mais de 10 anos, seu uso na pesquisa e terapia foi inibida por considerações éticas complexas e pelo risco de transformação maligna destas células indiferenciadas após transplante no paciente. As células-tronco adultas são eticamente aceitas e o risco de transformação maligna é muito baixo. Entretanto, seu potencial de diferenciação e sua capacidade proliferativa são limitados. Cerca de 6 anos atrás, a descoberta de célulastronco no líquido amniótico que expressavam Oct-4, um marcador específico de pluripotencialidade, com alta capacidade de proliferação e diferenciação, iniciou um novo campo promissor na área das células-tronco. Estas células têm potencial de se diferenciar em células dos três folhetos germinativos. Não formam tumores in vivo e não levantam os questionamentos éticos associados com as células-tronco embrionárias humanas. Futuras investigações revelarão se as células-tronco do líquido amniótico realmente irão representar um tipo intermediário com vantagens em relação tanto às células-tronco embrionárias quanto às adultas. Este artigo faz uma revisão acerca destes tópicos e das características biológicas das células-tronco do líquido amniótico.Since the first successful isolation and cultivation of human embryonic stem cells about 10 years ago, their use for research and therapy has been constrained by complex ethical considerations as well as by the risk of development of malignancies of undifferentiated embryonic stem cells after transplantation into the patient. Adult stem cells are ethically acceptable and the risk of tumor development is low. However, their differentiation potential and proliferative capacity are limited. About 6 years ago, the discovery of Oct-4 expressing amniotic fluid stem cells, a specific marker of pluripotency, with a high proliferative capacity, and multilineage differentiation potential, initiated a promising field of research. These cells, indeed, have the potential to differentiate into cells of all three embryonic germ layers. They do not form tumors in vivo and do not raise ethical concerns. Further investigation will reveal whether these cells really are an intermediate cell type with advantages over both embryonic and adult stem cells. This article reviews the biological characteristics of amniotic fluid stem cells

The PIP4K2 inhibitor THZ-P1-2 exhibits antileukemia activity by disruption of mitochondrial homeostasis and autophagy

The treatment of acute leukemia is challenging because of the genetic heterogeneity between and within patients. Leukemic stem cells (LSCs) are relatively drug-resistant and frequently relapse. Their plasticity and capacity to adapt to extracellular stress, in which mitochondrial metabolism and autophagy play important roles, further complicates treatment. Genetic models of phosphatidylinositol-5-phosphate 4-kinase type 2 protein (PIP4K2s) inhibition have demonstrated the relevance of these enzymes in mitochondrial homeostasis and autophagic flux. Here, we uncovered the cellular and molecular effects of THZ-P1-2, a pan-inhibitor of PIP4K2s, in acute leukemia cells. THZ-P1-2 reduced cell viability and induced DNA damage, apoptosis, loss of mitochondrial membrane potential, and the accumulation of acidic vesicular organelles. Protein expression analysis revealed that THZ-P1-2 impaired autophagic flux. In addition, THZ-P1-2 induced cell differentiation and showed synergistic effects with venetoclax. In primary leukemia cells, LC-MS/MS-based proteome analysis revealed that sensitivity to THZ-P1-2 is associated with mitochondrial metabolism, cell cycle, cell-of-origin (hematopoietic stem cell and myeloid progenitor), and the TP53 pathway. The minimal effects of THZ-P1-2 observed in healthy CD34+ cells suggest a favorable therapeutic window. Our study provides insights into the pharmacological inhibition of PIP4K2s targeting mitochondrial homeostasis and autophagy, shedding light on a new class of drugs for acute leukemia