O efeito do envelhecimento sobre a funcionalidade de células-tronco hematopoiéticas de medula óssea de camundongos c57bl/6
Nome: MARCELLA PORTO TAVARES
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 07/08/2015
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| SILVANA DOS SANTOS MEYRELLES | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| ELISARDO CORRAL VASQUEZ | Examinador Interno |
| FLAVIA DE PAULA (M/D) | Examinador Externo |
| HENRIQUE DE AZEVEDO FUTURO NETO | Examinador Externo |
| SILVANA DOS SANTOS MEYRELLES | Orientador |
| SONIA ALVES GOUVEA | Examinador Interno |
Resumo: As células-tronco de tecidos com intensa renovação celular são mais suscetíveis a danos celulares. Embora a resposta a este processo em células-tronco hematopoiéticas (CTHs) é crucial, os mecanismos pelos quais a homeostase hematopoiética é sustentada ainda não são completamente compreendidos. Sabese que o envelhecimento aumenta os níveis de espécies reativas de oxigênio (EROS) e inflamação, que contribuem para o aumento da proliferação, senescência ou apoptose, levando ao prejuízo das propriedades de auto-renovação e plasticidade dessas células. Neste estudo, avaliou-se a produção de EROS por citometria de fluxo, danos ao DNA pelo ensaio do cometa alcalino, apoptose por anexina-V/PI, senescência pelo comprimento relativo do telômero e expressão de beta-galactosidase e plasticidade celular em camundongos C57BL/6 de 2, 12 e 24 meses de idade. O envelhecimento promoveu um aumento nos níveis intracelulares de anions superóxido, peróxido de hidrogênio, óxido nítrico, peroxinitrito / hidroxila em comparação às células dos animais jovens. Observou-se que as mitocôndrias e NADPHox foram as principais fontes de produção de EROS nos três grupos estudados, enquanto CYP450 contribuiu para aumento dos níveis nos grupos de 12 e 24 meses, e xantina oxidase apenas no grupo de animais com 24 meses de idade. Além disso, observou-se danos no DNA e apoptose no grupo 12 meses (4.2- e 2 vezes, respectivamente) e 24 meses (6- e 4 vezes, respectivamente). As CTHs de animais de 24 meses exibiram redução no comprimento do telômero e menor expressão dos marcadores de auto-renovação e plasticidade celular quando comparadas às CTHs de animais de 2 meses de idade. Estes dados sugerem que o envelhecimento prejudica a funcionalidade de CTHs e que estas alterações associadas à idade podem afetar a eficácia do transplante em terapias celulares.
Palavras-chave: célula-tronco hematopoiética, envelhecimento, estresse oxidativo, dano no DNA, apoptose e senescência.
ABSTRACT
Stem cells of intensely regenerative tissues are susceptible to cellular damage. Although the response to this process in hematopoietic stem cells (HSCs) is crucial, the mechanisms by which hematopoietic homeostasis is sustained are not completely understood. Aging increases reactive oxygen species (ROS) levels and inflammation, which contribute to increased proliferation, senescence or apoptosis, leading to self-renewal premature exhaustion. In this study, we assessed ROS production by flow cytometry, DNA damage by comet assay, apoptosis by annexinV/PI, senescence by relative telomere length and beta-galactosidase expression and cell plasticity in young, middle and aged (2-, 12- and 24-month-old, respectively) C57BL/6 mice. Aged HSCs showed an increase in intracellular superoxide anion (1.4-fold), hydrogen peroxide (2-fold), nitric oxide (1.6-fold), peroxynitrite/hidroxil (2.6- fold) compared with young cells. We found that mitochondria and NADPHox were the major sources of ROS production in the three groups studied, wher-eas CYP450 contributed to middle and aged, and xanthine oxidase only to aged, HSCs. In addition, we observed DNA damage and apoptosis in the middle (4.2- and 2-fold, respectively) and aged (6- and 4-fold, respectively) mice; aged mice also exhibited a significantly shorter telomere length (-1.8-fold) and a lower expression of plasticity markers. These data suggest that aging impairs the functionality of HSCs and that these age-associated alterations may affect the efficacy of aged HSC recovery and transplantation.
Key words: hematopoietic stem cell, aging, oxidative stress, DNA damage, apoptosis and senescence.
