GABAergic neurons differentiation from mouse embryonic stem cells

• Grant number: 18/05543-6
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: April 01, 2018
• End date: September 30, 2018
• Field of knowledge: Biological Sciences - Biochemistry - Molecular Biology
• Principal Investigator: Alexander Henning Ulrich
• Grantee: Héllio Danny Nóbrega de Souza
• Host Institution: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brazil
• Associated research grant: 12/50880-4 - Stem cells: from basic studies of kinin and purinergic receptor roles towards therapeutical applications, AP.TEM

Abstract

Células-tronco (CT) são células não especializadas com capacidade de autorrenovação, isto é, com capacidade de gerar uma cópia idêntica a si mesma através de divisão celular simétrica ou, sob determinadas condições, como estímulos específicos, originar células especializadas de diferentes tecidos do organismo tais como músculo, sangue ou tecido nervoso através de divisão celular assimétrica. As CT podem ser classificadas segundo sua potencialidade como: totipotentes, tais como o zigoto e as primeiras células originadas de sua divisão, capazes de originar células de todos os tecidos que formam o corpo humano, incluindo os anexos embrionários (placenta e saco amniótico); pluripotentes, como as células da massa interna do blastocisto, são aquelas que podem se diferenciar em quase todos os tecidos, menos nos anexos embrionários; multipotentes, que possuem capacidade de originar apenas alguns tipos celulares como, por exemplo, CT da medula óssea que originam diversos tipos de células sanguíneas. Quanto à sua origem as CT podem ser classificadas em embrionárias ou adultas. As CT embrionárias são provenientes da massa interna do blastocisto [39], [40]. As CT adultas podem ser encontradas em diversos tecidos, tais como a medula-óssea, o sistema nervoso, fígado, epitélio, etc. e funcionam como um sistema interno de reparo, podendo ser recrutadas através de eventos de sinalização específicos ao longo da vida do indivíduo para reposição de células do próprio tecido de origem. Trabalhos recentes mostraram a utilidade dessas células para a engenharia de tecidos e no tratamento/controle de algumas doenças. Protocolos de diferenciação neuronal tentam recapitular o processo de múltiplas etapas do desenvolvimento neuronal que ocorre no embrião. Ying e colaboradores (2003) desenvolveram um método simplificado de obtenção de células neuronais a partir de CTEs. Estas são cultivadas em monocamadas livre de soro, sem uma camada alimentadora e livre de proteínas morfogenéticas ósseas, que previnem a diferenciação neuronal. Assim, as células se diferenciam em células neuronais através de um mecanismo autócrino onde o fator de crescimento do fibroblasto (FGF) exerce papel essencial, assim como ocorre no processo embrionário (Kunath et al., 2007). A diferenciação neuronal pode ser induzida mais especificamente para originar determinados tipos de neurônios, como neurônios dopaminérgicos, serotoninérgicos, glutamatérgicos e GABAérgicos através da suplementação do meio de cultivo com determinados fatores. A fim de estabelecermos um modelo de diferenciação neuronal GABAérgica que se assemelhe ao neurodesenvolvimento e que apresente alta pureza desse fenótipo neuronal, utilizamos o método descrito por Shin et al. (2012) que se baseia na formação de corpos embrióides, seguidos de dissociação, expansão da linhagem precursora neural e indução da diferenciação. (AU)