Avaliação comparativa da integridade celular e genética das células estromais mesenquimais do tecido adiposo abdominal e facial humano durante as passagens e exposição à radiação ultravioleta, em cultivo

Abstract

As células estromais mesenquimais (CEM), originalmente isoladas da medula óssea, estão presentes em vários outros tecidos, como o tecido adiposo (TA) e apresentam grande potencial de uso na Medicina Regenerativa. A facilidade de obtenção, a eficiência e a qualidade das CEM são fundamentais para o sucesso da terapia celular. De acordo com a localização anatômica, o TA é obtido por procedimentos cirúrgicos distintos, como lipoaspiração (mais comum), abdominoplastia e ritidoplastia, além de apresentar origem embrionária diferente. Sabe-se que longos períodos de cultivo podem comprometer a integridade das células levando ao aumento do estresse oxidativo e predispor a danos no DNA. Tendo em vista estes aspectos, neste trabalho foram avaliadas comparativamente as CEM de TA (CEM-TA) facial e abdominal quanto à integridade celular e genética durante a senescência replicativa (passagens baixa, média e alta) e após a exposição à radiação ultravioleta (RUV) A e B. Inicialmente foi avaliado o rendimento tecidual e celular das amostras obtidas do TA por ritidoplastia e lipoaspiração. A seguir, foram avaliados o padrão fenotípico mesenquimal, a morfologia e adesão ao plástico, a viabilidade celular e o acúmulo de yH2AX (biomarcador de dano de DNA) durante as passagens celulares (baixas, médias e altas) submetidas ou não à RUV. Os resultados mostraram que as CEM analisadas são similares quanto às características mesenquimais: morfologia fusiforme, adesão ao plástico, presença de marcadores de membrana de células mesenquimais e ausência de células hematopoiéticas. Na condição padrão de cultivo (não exposição à RUV), ambas as CEM-TA (faciais e abdominais) apresentaram redução progressiva do número total de células com o aumento das passagens. Destaca-se que as CEM-TA faciais apresentaram maior número de células do que as abdominais em passagens baixas e menor acúmulo de dano antes e após a exposição à RUV-B. Por outro lado, o TA abdominal apresentou melhor rendimento celular e tecidual, e as CEM-TA desta região anatômica, menor acúmulo de dano de DNA após a exposição à RUV-A do que as CEM-TA faciais. Entretanto, após a RUV as CEM-TA de ambas as fontes apresentaram alterações morfológicas durante a expansão celular tornando-se mais espalhadas e hipertróficas, similares às células senescentes. Em conclusão, CEM-TA de diferentes regiões anatômicas possuem propriedades biológicas distintas. Este trabalho fornece ainda evidências da importância de se avaliar a estabilidade das CEM-TA durante o cultivo e expansão celulares visando o uso em futuras aplicações clínicas.

Abstract: Mesenchymal stromal cells (MSCs), originally isolated from bone marrow, are also found in other tissues, including adipose tissue (TA). They are applicable for the use in the Regenerative Medicine because of the easy obtaining. Therefore, the efficiency and quality of MSCs are fundamental for the success of the cellular therapy. According to the anatomical location, TAs are obtained by distinct surgical procedures, such as liposuction (the most commonly and widely used), abdominoplasty and rhytidoplasty and have different embryonic origin and distribution. Long periods in culture can compromise the cellular integrity resulting in oxidative stress and promoting DNA damage. Therefore, in this study MSCs form facial and abdominal TA were comparatively evaluated regarding cellular and genetic integrity during replicative senescence (at low, medium and high passages) and after exposure to ultraviolet radiation A (UVA) and B (UVB) in culture. The efficiency of tissue and cell obtaining from the TA were evaluated as well as the mesenchymal characterization profile (cell morphology and plastic adhesion, cell viability and accumulation of yH2AX - a DNA damage biomarker). Both MSC-TAs displayed the mesenchymal fusiform morphology, plastic adhesion and were positives to the mesenchymal cell surface markers and thus were characterized as facial and abdominal adipose tissue mesenchymal stromal cells (ASCs). The total number of ASCs (assessed by nuclei staining with DAPI) progressively decreased with the passages of culture. Under control conditions (no UVA or UVB stimulus) higher number of facial ASCs was recorded at low passages compared to abdominal ASCs. On the other hand, abdominal ASCs displayed higher levels of DNA damage before and after UVB exposure although they showed improved efficiency of cellular and tissue production. Moreover, Both UVA and UVA induced morphological changes in both ASCs that became more spread and hypertrophic during cell expansion and passages. Therefore, ASCs from different anatomical locations display distinct biological properties. In summary, this paper provides evidence for the importance of assessing ASC stability during cell culture and expansion aiming their safer use in future applications of cell therapy and regenerative medicine.