Efeitos da injeção de células tronco mesenquimais derivadas de medula óssea no hipocampo de ratas Wistar

Abstract

As doenças neurodegenerativas como Alzheimer, Parkinson e isquemia cerebral afetam uma grande parte da população e, na maioria das vezes, apenas tratamentos sintomáticos estão disponíveis. Essas doenças causam neuroinflamação, morte neuronal e afetam a vida cotidiana desses enfermos. Na última década, as células tronco mesenquimais surgiram como uma alternativa no tratamento dessas doenças. As células tronco mesenquimais são células indiferenciadas e imunoprivilegiadas, que contribuem na regeneração de lesões pela secreção de várias citocinas e fatores de crescimento. Vários estudos comprovam o efeito benéfico das células tronco mesenquimais em modelos in vitro e in vivo de doenças neurodegenerativas, porém até hoje não se conhece exatamente o mecanismo de ação dessas células. Estudos incipientes reportam um possível efeito adverso da terapia utilizando células tronco mesenquimais. Para entender melhor como essas células interagem com o tecido nervoso, o objetivo desse estudo foi administrar células tronco mesenquimais derivadas de medula óssea no hipocampo de ratas Wistar e analisar marcadores específicos e o comportamento desses animais Nossos resultados mostraram que as células tronco mesenquimais aumentam o imunoconteúdo de GFAP tanto no hipocampo ipsilateral quanto no contralateral à injeção. Sete dias após o procedimento cirúrgico, os níveis de GFAP retornam a níveis controle. Além disso, três dias após a injeção os níveis de beta-tubulina 3 diminuíram cerca de 25%, retornando a níveis de controle após sete dias, enquanto que o imunoconteúdo de NeuN, avaliado também três dias após a injeção das células tronco mesenquimais, não mostrou diferença do controle. Ainda, o imunoconteúdo de doublecortin também não foi diferente do controle. O teste comportamental de reconhecimento de objetos mostrou que ratas injetadas com células tronco mesenquimais apresentaram déficits de memória de curta e longa duração. Em conjunto, nossos resultados mostraram que a injeção de células tronco mesenquimais, derivadas de medula óssea no hipocampo de ratas Wistar, causou ativação astrocitária após três dias. Além disso, a presença de células tronco mesenquimais no hipocampo de ratas parece causar retração neuronal e déficit de memória e, no modelo e tempo utilizados neste trabalho, não ativou a neurogênese. Esses resultados sugerem um possível efeito adverso destas células, adicionando uma nota de cautela na utilização das mesmas.

Neurodegenerative diseases as Alzheimer, Parkinson and stroke affect a large number of the population and only symptomatic treatments are available. These diseases cause neuroinflamation, neuronal death and affect everyday life of these patients. Therewith, bone marrow-derived mesenchymal stem cells emerged as an alternative to treatment of these diseases. Mesenchymal stem cells are undifferentiated and immunoprivileged cells which secret many cytokines and growth factors that help the site of the lesion. Many in in vitro and in vivo studies prove a benefic action of mesenchymal stem cells in models of neurodegenerative diseases, but, until today, the mechanism of action of these cells remains unclear. Recent studies reported a possible adverse effect of the treatment using mesenchymal stem cells. In order to understand how these cells interact with the neural tissue, the aim of this study was evaluate the effect of mesenchymal stem cells injection into hippocampus of Wistar rats and to analyze morphological and behavioral changes. Our results show that three days after the injection of mesenchymal stem cells, the immunocontent of GFAP increases in both ipsilateral and contralateral hippocampus. After seven days of injection, GFAP immunocontent returned to control levels. Furthermore, the immunocontent of b-tubulin 3 in rats that received mesenchymal stem cells decreases 25% compared to the controls, returning to normal seven days latter. NeuN and Doublecortin immunocontent, however, shows no differences from controls. In the novel object recognition task rats that received mesenchymal stem cells show deficit in short and long-term memory. Together, our results shown that mesenchymal stem cells in rats hippocampus causes astrocytic activation after three days. Also the presence of mesenchymal stem cells in hippocampus appear to cause neuronal cytoskeleton retraction. Our data suggest that the presence of this cells cause impairment on short and long-term memory, and do not activate neurogenesis in our model. These results suggest that a topic intratissue administration of mesenchymal stem cells might have possible side effects, adding a note of caution in utilization of these cells.