Dissertação

{en_GB=Integrated expansion and cardiac differentiation of human induced pluripotent stem cells in 2D and 3D conditions} {} EVALUATED

{pt=As células estaminais pluripotentes, mais concretamente as células estaminais humanas pluripotentes induzidas (hiPSC) podem ser usadas para a criação de plataformas para modular doenças, testar fármacos ou até para medicina regenerativa. Todavia para ser possível alcançar estas aplicações é imperativo estabelecer um sistema fidedigno para a expansão e a diferenciação de hiPSC. Uma área de interesse é a da diferenciação cardiovascular, devido à grande taxa de morbilidade e mortalidade associada às doenças cardiovasculares. O objetivo deste trabalho foi a expansão e diferenciação de hiPSC em cardiomiócitos, em 2D (sob forma de monocamada) e 3D (através de agregados em suspensão), usando novos meios de cultura e de diferenciação. Posteriormente à expansão, obteve-se um valor máximo de 99.6% de OCT4, em 2D e de 97.6%, em 3D. hiPSC foram diferenciadas em cardiomiócitos através da modulação temporal da via de sinalização Wnt canónica. As células diferenciadas em monocamada demonstraram contração espontânea a partir do dia 8 e as células diferenciadas em agregados a partir do dia 7 de diferenciação, A expressão de um marcador de pluripotência (Nanog) diminuiu progressivamente ao longo do tempo, enquanto que a do marcador cardíaco (TNNT2) aumentou. As análises de citometria de fluxo, realizadas no dia 12 de diferenciação revelaram um máximo de 42.2% de cTnT para a diferenciação em monocamada e 78.2% para a diferenciação em agregados. Apesar de ser necessário aplicar algumas otimizações ao protocolo, os resultados obtidos sugerem que este pode ser utilizado para a expansão e posterior diferenciação de hiPSC em cardiomiócitos., en=Pluripotent stem cells (PSC) more precisely human induced pluripotent stem cells (hiPSC) turn into reality the establishment of platforms for disease modelling, drug screening or even regenerative medicine. However, to achieve that, there is a need to establish a reliable and prone to scale up system, for their expansion and differentiation. One area of interest is the cardiovascular differentiation, due to the high morbidity and mortality associated with cardiovascular diseases (CVD). This work aimed to expand and differentiate hiPSC into cardiomyocytes using newly developed media in two culture systems, 2D as adherent culture and 3D as suspension aggregates. Cells were expanded in monolayer and as suspension aggregates being their pluripotency confirmed, after the expansion by immunocytochemistry, embryoid bodies formation and flow cytometry. After expansion, the percentage of OCT4 obtained was up to 99.6%, in 2D and up to 97.6%, in 3D. hiPSC were differentiated through the temporal modulation of the canonical Wnt signaling pathway for 12 days. The cells differentiated in 2D started to demonstrate spontaneous contraction at day 8 and in 3D at day 7 of differentiation. The expression of the pluripotency marker (Nanog) gradually decreased over time, while the expression of the cardiac marker (TNNT2) gradually increased. Flow cytometry analysis performed at day 12 revealed up to 42.2% cTnT positive cardiomyocytes in 2D and up to 78.2% in the differentiation performed in 3D. Despite being necessary further optimization, the results suggest that the protocol could be used to the expansion of hiPSC and posterior differentiation into cardiomyocytes.}
{pt=células estaminais pluripotentes induzidas, expansão, diferenciação cardíaca, cardiomiócitos, en=human induced pluripotent stem cells, expansion, cardiac differentiation, cardiomyocytes}

Novembro 23, 2017, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

Tiago Paulo Gonçalves Fernandes

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Maria Margarida Fonseca Rodrigues Diogo

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Auxiliar