Proposta na utilização de biopolímero de cana-de açúcar como suporte na diferenciação “in vitro” de células-tronco mesenquimais humanas em queratinócitos

Abstract

As células-tronco mesenquimais constituem uma rara população de células progenitoras com capacidade de diferenciação multipotencial e parecem constituir uma ferramenta atrativa no contexto da engenharia de tecidos e da terapia celular. O desenvolvimento de novos materiais pode ser citado como um setor de vanguarda para a engenharia de tecidos; e os biopolímeros despontam como biomateriais inovadores com vasta aplicação na biologia celular, especialmente em função de sua biocompatibilidade. Nesse contexto, temos como principal objetivo estudar a evolução das características morfológicas das células-tronco mesenquimais de cordão umbilical humano quando cultivadas sobre suportes de biopolímero de cana-de-açúcar (gel ou membranas), enfatizando-se a potencial capacidade dessas células diferenciarem-se em queratinócitos. Cordões umbilicais foram obtidos de parturientes do Setor de Obstetrícia do Hospital das Clínicas/UFPE (n=40, com 30 a 40 semanas de idade gestacional). Veias de cordões umbilicais foram preenchidas com colagenase tipo IV e mantidas a 37º C. As células coletadas foram centrifugadas por 10 minutos e ressuspendidas em meio DMEM suplementado com 20% de soro fetal bovino, mistura de antibióticos e plaqueadas em garrafas (105 células/mL). Os aspectos morfológicos das células fenotipicamente semelhantes às células-tronco mesenquimais foram avaliados com 3, 5, 10, 14, 28, 40 e 45 dias, através de microscópio invertido com contraste de fase e sistema de captura de imagem. Com 72h de cultivo sobre um suporte comercial, observamos que as células-tronco mesenquimais apresentaram-se com aspecto fibroblastóide difuso e a formação de monocamada ocorreu com cinco dias. Células cultivadas em placas contendo o gel de biopolímero de cana-de-açúcar também apresentaram morfologia semelhante a fibroblastos (72h), porém mais alongadas e dispostas radialmente; com formação de monocamada em torno de sete dias. Quando cultivadas sobre membranas desse biomaterial, notamos com o auxílio de microscópio invertido, células com formato variando de arredondadas a fibroblastóides, e através da microscopia eletrônica de varredura foi possível detalhar essa variação no formato das células e perceber a emissão de finos prolongamentos (nanofibras). Nos ensaios de diferenciação das células-tronco mesenquimais em queratinócitos usando-se o gel de biopolímero de cana-de-açúcar como suporte, observamos que inicialmente grande parte das células conservou a morfologia arredondada e apresentaram-se de forma enfileirada, especialmente em algumas áreas do referido gel, e em torno de 14 dias a típica forma cubóide-arredondada das colônias de queratinócitos pode ser observada. Os resultados do nosso estudo sugerem que os suportes (gel ou membranas) de biopolímeros de cana-de-açúcar foram capazes de favorecer o crescimento e a diferenciação das células-tronco mesenquimais e mais experimentos deverão ser realizados para que o cultivo dessas células nessas condições, possivelmente, possa fornecer uma fonte eticamente não controversa e facilmente acessível de queratinócitos para futuras aplicações experimentais e clínicas.