USO TERAPÊUTICO DE CÉLULAS-TRONCO MESENQUIMAIS E CÉLULAS PROGENITORAS RENAIS NA SÍNDROME DE ISQUEMIA/REPERFUSÃO RENAL EM SUÍNOS

Abstract

RESUMO: A síndrome de isquemia/reperfusão renal (IRR) representa cerca de 70% das causas de morbimortalidade relacionadas à lesão renal aguda. Ocorre em diversas doenças, a exemplo da embolia da artéria renal, além de ser característica em transplantes renais. A IRR durante a agressão isquêmica leva à necrose tubular aguda e na reoxigenação celular é caracterizada pelo aumento na peroxidação lipídica, no dano celular e na redução da função de filtração e excreção renal. O objetivo deste estudo foi analisar o comportamento in vitro das células progenitoras renais de suínos do córtex renal (CPHCR-su) comparando às células-tronco mesenquimais da medula óssea de suínos (CTMMO-su), e avaliar seu potencial terapêutico na síndrome de isquemia/reperfusão renal. Foram utilizados amostras de medula óssea e fragmentos renais de suínos, para isolamento de CTMMO-su e CPHCR-su. Após estabelecimento da cultura, foram realizados ensaios de cinética celular, unidade formadora de colônia fibroblastoide (UFC-F), citometria de fluxo, diferenciação celular em três linhagens e avaliação da morfologia celular. Para avaliação da terapia celular, foram utilizados 15 suínos machos, sadios, com idade entre 60 a 70 dias, divididos em três grupos de cinco animais (GC – Controle, G1- tratamento com CTMMO-su e G2 - tratamento com CPHCRsu), os quais foram submetidos à nefropatia por modelo de isquemia total bilateral durante uma hora, seguido de reperfusão sanguínea. As CTMMO-su e CPHCR-su, foram marcadas com nanocristais fluorescentes (Q-tracker®). Nos animais do GC, foi infundido 1mL de solução fisiológica, via local; nos suínos do G1, a infusão de CTMMO-su (1x106/animal); e no G2, CPHCR-su (1x106/animal). Os animais foram avaliados por meio de ultrassonografia renal e urinálise, antes e após infusão celular e realizada análise histopatológica após quatro e oito dias do tratamento. Os resultados foram submetidos à análise estatística com dados paramétricos em parcela subdividida e comparação de médias por teste F e dados não paramétricos por teste Kruskal-Walis a 5% de significância. As CPHCR-su e CTMMO-su apresentaram comportamento semelhante, aderência ao plástico, morfologia fibroblastoide, positivas ao ensaio de UFC-F, diferenciação em linhagens condrogênica, adipogênica e osteogênica. Na caracterização imunofenotípica, as CTMMO-su apresentaram-se CD14-/CD133-/CD105+/CD90+/CD140b+; as CPHCR-su em segunda passagem (P2), CD14-/CD105-/CD90+/CD140b+/CD133+; e em P4, CD14-/CD105-/CD90+/CD133-/CD140b-. As análises histopatológicas demonstraram diferenças estatísticas significativas, para as variáveis de degeneração tubular, necrose/apoptose tubular e ectasia tubular, com menor média para G2, comparado ao GC e G1, entretanto estes, não diferiram entre si (p<0,05). Dessa forma, foi comprovado com relativa segurança, que as progenitoras isoladas do córtex renal suíno são multipotentes, com expressão similar as tronco mesenquimais medulares. É importante destacar a necessidade de estudos posteriores que determinem a genômica desta população multipotente, para corroborar ou questionar os resultados ora apresentados. Inferese que o nicho cortical renal em suínos representa importante fonte de células progenitoras multipotentes com potencial para ensaios pré-clínicos, conforme demonstrado nos achados teciduais e laboratoriais desta pesquisa. Portanto, podemos concluir que os animais tratados com células progenitoras renais apresentaram melhores resultados teciduais, comparados aos dos grupos controle e tratamento de células-tronco mesenquimais da medula óssea. ABSTRACT: Renal ischemia / reperfusion syndrome (RRI) represents about 70% of the causes of morbidity and mortality related to acute kidney injury. It occurs in several diseases, such as renal artery embolism, besides being characteristic in renal transplants. IRR during ischemic aggression leads to acute tubular necrosis and cellular reoxygenation is characterized by increased lipid peroxidation, cellular damage, and reduced renal filtration and excretion function. The objective of this study was to analyze the in vitro behavior of porcine renal progenitor cells (PRPC) comparing to the mesenchymal stem cells of the porcine bone marrow (MSCBM-su), and to evaluate its therapeutic potential in renal ischemia / reperfusion syndrome . Samples of bone marrow and renal porcine fragments were used for the isolation of MSCBM-su and PRPC-su. After establishment of the culture, cell kinetics, fibroblast colony forming unit (CFU-F), flow cytometry, cell differentiation in three lines and cell morphology evaluation were performed. To evaluate cell therapy, 15 healthy male pigs, aged 60 to 70 days, divided into three groups of five animals (GC - Control, G1 treatment with MSCBM-su and G2 - PRPC treatment) , who underwent nephropathy by bilateral total ischemia model for one hour, followed by blood reperfusion. MSCBM-su and PRPC -su, were labeled with fluorescent nanocrystals (Q-tracker®). In the CG animals, 1mL of saline solution was infused locally; in the G1 swine, MSCBM-su infusion (1x106 / animal); and in G2, CPR-su (1x106 / animal). The animals were evaluated by means of renal ultrasonography and urinalysis, before and after cellular infusion and histopathological analysis was performed after four and eight days of treatment. The results were submitted to statistical analysis with parametric data in subdivided plot and comparison of means by F test and non-parametric data by Kruskal-Walis test at 5% of significance. The PRPC -su and MSCBM-su presented similar behavior, adherence to plastic, fibroblast morphology, positive for the UFC-F assay, differentiation in chondrogenic, adipogenic and osteogenic lines. In the immunophenotypic characterization, MSCBM-su presented CD14- / CD133- / CD105 + / CD90 + / CD140b +; the second pass PRPC -su (P2), CD14- / CD105- / CD90 + / CD140b + / CD133 +; and in P4, CD14- / CD105- / CD90 + / CD133- / CD140b-. Histopathological analyzes demonstrated significant statistical differences for tubular degeneration, tubular necrosis / apoptosis and tubular ectasia, with a lower mean for G2, compared to GC and G1, but these did not differ between groups (p <0.05). Thus, it has been proven with relative safety, that the progenitors isolated from the swine renal cortex are multipotent, with similar expression to the medullary mesenchymal trunk. It is salutary to stress the importance of further studies that determine the genomics of this multipotent population, to corroborate or question the results presented here. It is inferred that the renal cortical niche in pigs represents an important source of multipotent progenitor cells with potential for pre-clinical tests, as demonstrated in the tissue and laboratory findings of this study. Therefore, we can conclude that the animals treated with renal progenitor cells had better tissue results, compared to the control and treatment groups of mesenchymal stem cells of the bone marrow.