Expressão do gangliosídio GD2 nas células tronco mesenquimais de tecido adiposo humano durante a diferenciação para adipócitos ou osteoblastos

Abstract

As células tronco mesenquimais de tecido adiposo (MSCs-TA) são células progenitoras que residem entre adipócitos e contribuem para o turnover do tecido adiposo. Gangliosídios são glicoensfigolipídios localizados na membrana das células, envolvidos na regulação do crescimento celular, interação de superfície, sinalização transmembrana e diferenciação celular. O gangliosídio neural GD2 foi relatado como um marcador de superfície de células tronco mesenquimais de medula óssea e cordão umbilical, mas existem poucos dados sobre a expressão do GD2 em MSCs-TA indiferenciadas e nas diferenciadas para adipócito ou osteoblasto. Nosso principal objetivo foi estudar a expressão de gangliosídios nas MSCs-TA, em especial o GD2, durante a diferenciação adipogênica e osteogênica. Para isso, as MSCs-TA foram isoladas de lipoaspirado humano, cultivadas e induzidas para diferenciação adipogênica e osteogênica. As análises foram feitas por HPTLC, microscopia confocal, citometria de fluxo e PCR em tempo real. Por HPTLC, as MSCs-TA indiferenciadas e MSCs-TA diferenciadas para adipócitos e osteoblasto mostraram aumento do perfil de gangliosídios complexos. A microscopia confocal evidenciou os gangliosídios GM3, GM1 e GD2 na superfície das células e, por citometria de fluxo, identificamos uma subpopulação de células GD2 positivas nas MSCs-TA e MSCs-TA diferenciadas para adipócito ou osteoblasto. Entretanto, o percentual de células GD2 positivas decresceu com a diferenciação. A expressão do mRNA da GD2 sintase aumentou na diferenciação adipogênica e diminui na diferenciação osteogênica. O GD2 é um substrato para a biosíntese de gangliosídios complexos e o aumento da expressão da GD2 sintase pode estar relacionado com o aumento de gangliosídios complexos que ocorre durante a diferenciação adipogênica.

Mesenchymal Stem Cells from Adipose Tissue (MSCs-TA) are progenitor cells that reside between adipocytes, and contribute to the turnover of adipose tissue. Gangliosides are glycosphingolipids localized in cell membrane, involved in cell growth regulation, surface interaction, transmembrane signaling and differentiation. The neural ganglioside GD2 has been reported as surface marker for MSCs from bone marrow and umbilical cord, but sparse data exist about the expression of GD2 in MSCs-TA and during the differentiation to adipocytes and osteoblast. Our aim was to study the expression of glangliosides, in special of GD2 in MSCs-TA and during the adipogenic and osteogenic differentiation. Thus MSCs-TA were isolated from lipoaspirate, cultured and induced to adipogenic and osteogenic differentiation. Then, we examined the gangliosides expression by HPTLC, confocal microscopy, flow citometry and real-time PCR. By HPTLC, the MSCs-TA and MSCs-TA differentiated into adipocytes and osteoblast demonstrate an increased complex gangliosides profile. The confocal microscopy showed the presence of GM3, GM1, and GD2 on the cell surface. By the flow cytometry, we identified a GD2 positive subpopulation in MSCs-TA and in MSCs-TA differentiated to adipocytes and osteoblast. However, the percentage of GD2 positive cells decreased with the differentiation. The expression of GD2 synthase mRNA increased during the adipogenic differentiation and decreased in osteogenic differentiation. GD2 is a substrate for the complex gangliosides biosynthesis, and the increase in GD2 synthase expression could be related with the increase in complex gangliosides that occurs during the adipogenic differentiation.