Isolamento, caracterização, ativação e diferenciação em linhagens mesenquimais de pericitos cardíacos humanos

Abstract

Resumo: Células residentes teciduais são atualmente identificadas como populações de células progenitoras promissoras para terapias celulares. Neste trabalho, foi realizado o isolamento de células cardíacas humanas que expressam a enzima fosfatase alcalina, e estas células apresentaram características de célula-tronco mesenquimais (CTM). Foram utilizadas amostras de 24 doadores cadavéricos provenientes do Banco de Homoenxertos Humanos da Santa Casa de Misericórdia de Curitiba. O tempo médio de isquemia total foi de 21,5 ± 9,1 h. A taxa de sucesso para o isolamento de células cardíacas humanas obtidas pela cultura de explantes foi de 70% para a aurícula direita (14/ 20) e 33% para o ventrículo direito (7/ 21). Células totais derivadas de aurícula (TAD) foram usadas para a purificação de células positivas para a fosfatase alcalina (ALPL+) pois A população derivada de aurícula pode ser uma fonte mais adequada de células cardíacas do que o ventrículo direito pois além de apresentar maior quantidade de células positivas para a fosfatase alcalina, seu sucesso de isolamento é maior. Por essa razão, nos ensaios posteriores foram utilizadas células derivadas de aurícula. Foi observada a expressão de marcadores de células perivasculares e CTM e também a diferenciação em adipócitos, osteoblastos e condroblastos. Os transcritos de marcadores de diferenciação são expressos em níveis mais altos quando comparados aos controles induzidos em células ALPL+. Ambas as populações de células expressaram mRNA de alguns marcadores de células progenitoras cardíacas, como GATA4, CD117 e VEGF e as células ALPL+ expressaram também troponina T e ABCG2 da linhagem cardíaca. Quando induzidas a diferenciação em cardiomiócitos há expressão de GATA4, com localização nuclear aumentada. Desta forma, as amostras de tecido cardíaco provenientes de banco de tecidos podem ser consideradas como fontes de MSC com "bias" cardíaco, possivelmente comprometidas com a linhagem cardíaca, mesmo após tempos de isquemia prolongada.

Abstract: Tissue-specific resident cells have been identified as a promising population of progenitor cells for cell-based therapies. We describe here the isolation from adult human hearts of tissue nonspecific alkaline phosphatase-positive cells (ALPL+ cells) with mesenchymal stem cell (MSC) characteristics. Samples from 24 adult cadaveric donors were obtained from a valve bank. Mean total ischemia time was 21.5 ± 9.1 hours. The success rate for the isolation of human heart-derived cells by the explant culture technique was 70% for the right auricle (14 of 20 trials) and 33% for the right ventricle (7 of 21 trials). The total auricle-derived cell population (TAD) was used for the purification of ALPL+ cells. TAD and ALPL+ cells expressed markers for MSC and pericytes. TAD cells and ALPL+ cells differentiated into adipocytes, osteoblasts and chondroblasts, and ALPL+ cells expressed markers of these three lineages more strongly than TAD cells, as shown by RT-PCR. This population therefore has a greater potential for differentiation into mesechymal lineages than TAD cells. Both cell populations express transcripts of some markers of cardiac progenitors, such as GATA4, CD117 and VEGF. ALPL+ cells expressed troponin T and ABCG2, which are also markers of the cardiac lineage. Nuclear expression of GATA4 protein is increased after induction of cardiomyocyte differentition. Heart samples from tissue banks could be considered as sources of MSC with putative commitment towards cardiac lineages, even after prolonged ischemia times.