FenixEdu™

Dissertação

{en=Development of Notch Signaling Biomaterials as a tool to control stem cell behavior} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=A via de sinalização Notch é fundamental na regulação do comportamento celular. Este trabalho propõe a criação de biomateriais poliméricos, funcionalizados com ligandos da via Notch de forma a activar esta cascata de sinalização, com vista a possíveis aplicações clínicas. Sintetizaram-se discos de poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (pHEMA), que foram activados por N,N'-carbonyldiimidazole (CDI) a diferentes concentrações (0; 0.03; 0.3; 3 and 30 mg/mL) e funcionalizados com o fragmento F(ab?)2 de uma imunoglobulina humana (Ab). As superfícies foram caracterizada por FTIR-ATR, XPS, e a presença de Ab e Delta-1 foi confirmada por FTIR-ATR, XPS e ELISA, com este último ilustrando a orientação do ligando. A morfologia dos substratos foi ainda analisada por SEM, demonstrando uma superfície lisa que permanecera inalterada após a imobilização do Ab. A biofuncionalidade do Delta-1-pHEMA foi analisada através de uma linha celular de leucemia linfoblástica aguda de células T (T-ALL) codificando o gene repórter da proteína EGFP (TALL-1-rbs-EGFP). Os presentes materiais demonstraram ser capazes de activar a via Notch, tendo-se obtido os níveis mais elevados de activação para as superfícies activadas com 0.3 mg/ml de CDI. Em suma, os presentes resultados ilustram uma nova abordagem nos biomateriais para controlar a via Notch. Pela primeira vez, um polímero biocompatível com diferentes densidades de ligando imobilizado mostraram induzir níveis distintos de activação desta via de sinalização. Mais que uma ferramenta adequada para o estudo desta via, as presentes descobertas podem representar uma interface inovadora para controlar o Notch em diferentes sistemas celulares, com um papel iminente na expansão de HSC., en=The Notch signaling pathway is a core regulator of cell-fate within several systems. The present work aims to create polymeric biomaterials with immobilized Notch ligands to activate Notch pathway, envisaging future clinical applications. As a platform, poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (pHEMA) disks were synthesized and activated by N,N'-carbonyldiimidazole (CDI) at different concentrations (0; 0.03; 0.3; 3 and 30 mg/mL) and functionalized with an F(ab?)2 antihuman IgG-Fc specific fragment (Ab) in order to assure a correct exposure of the subsequently bound Notch ligand Delta-1-extIgG (Delta-1). The surfaces were characterized through FTIR-ATR and XPS. Moreover, the presence of Ab and Delta-1 was confirmed by FTIR-ATR, XPS and ELISA. The later also illustrated an accurate ligand orientation. The morphology was assessed by SEM, depicting a smooth surface unchanged after Ab immobilization. The biofunctionality of immobilized Delta-1 was evaluated using a T-cell lymphoblastic leukemia (T-ALL) cell line encoding the enhanced green fluorescent protein (EGFP) reporter gene (TALL-1-rbs-EGFP) and these materials were shown to trigger Notch signaling on TALL-1-rbs-EGFP cells. Immobilized Delta-1 with 0.3 mg/ml of CDI-activation was found to induce the highest Notch activation levels. Altogether, these results suggest a new biomaterial-based approach to control Notch signaling. For the first time, in a biocompatible polymeric substrate, different densities of immobilized notch ligand were shown to induce different signaling activation levels. More than representing and adequate apparatus for the study of Notch signaling pathway, these findings may portray a novel interface to control Notch mechanism in different cell systems, with an imminent leading role in HSC expansion. }
Keywords: {pt=Notch, Biomateriais, pHEMA, Delta-1, Hematopoiese, Funcionalização de superfícies, en=Notch, Biomaterials, pHEMA, Delta-1, Hematopoiesis, Surface functionalization}

Discussão: novembro 22, 2010, 9:0