Efeito da interação entre Engrailed-1 e o circuito TGFB/SMAD3 na diferenciação osteoblástica de células-tronco mesenquimais

• Processo: 25/01045-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia - Cirurgia Buco-maxilo-facial
• Pesquisador responsável: Márcio Mateus Beloti
• Beneficiário: Robson Diego Calixto
• Supervisor: Vicki Rosen
• Instituição Sede: Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto (FORP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Harvard University, Boston, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 23/00538-2 - Efeito da modulação da proteína Engrailed-1 em células-tronco mesenquimais na diferenciação osteoblástica e na formação óssea em defeitos criados em calvarias de camundongos, BP.DR
• Assunto(s): Células-tronco mesenquimais Edição de RNA Regeneração óssea Transdução de sinais Terapia baseada em transplante de células e tecidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: células-tronco mesenquimais | Circuito TGFB | edição gênica | engrailed-1 | regeneração óssea | sinalização celular | Smad | Terapia Celular

Resumo

Engrailed-1 (EN1) é um fator de transcrição homeobox essencial em vários processos de desenvolvimento, incluindo formação de tecidos ósseos e articulares. Sua relação com a via de sinalização TGF-B/SMAD foi evidenciada por sua capacidade de amplificar os efeitos de TGF-B, porém, esse mecanismo não é totalmente elucidado na literatura no contexto do reparo e formação óssea. Até o momento, sabe-se que EN1 interage diretamente com SMAD3, promovendo a ativação transcricional de genes-alvo profibróticos, como colágeno e proteínas relacionadas à diferenciação de fibroblastos em miofibroblastos. Além disso, a ativação de EN1 por TGF-B ocorre de forma dependente de SMAD3, sugerindo um circuito de retroalimentação positiva, onde TGF-B induz a expressão de EN1, que por sua vez interage com SMAD3 para aumentar a transcrição de genes-alvo relacionados à remodelação de tecidos. Isso destaca um mecanismo cooperativo onde EN1 não apenas amplifica a sinalização de TGF-B, mas também influencia a especificidade do alvo transcricional na diferenciação osteoblástica e outras funções teciduais. Com base nisso, o presente estudo tem como objetivo avaliar a interação física e o impacto funcional da interação entre EN1 e os componentes do circuito de sinalização TGF-B/SMAD3 na coordenação da diferenciação osteoblástica de células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo de camundongos (AT-MSCs) com silenciamento de En1, produzidas pela técnica CRISPR-Cas9. Serão realizados os seguintes experimentos: 1) sequenciamento de RNA total de AT-MSCs com silenciamento de En1, tanto na presença quanto ausência de TGF-B exógeno, a fim de analisar o perfil de expressão gênica de marcadores osteoblásticos e componentes de sinalização envolvidos na diferenciação osteoblástica; 2) ensaios de imunoprecipitação da cromatina (ChIP) para avaliar as interações físicas entre EN1 e TGF-B, bem como EN1 e SMAD3 e 3) ensaio de luciferase para determinar se a ligação de TGF-B e SMAD induz atividade na região promotora de EN1. Considerando que o alvo EN1 permanece pouco explorado no contexto do tecido ósseo, espera-se que os achados deste estudo forneçam tanto insights cientificamente inovadores quanto potenciais aplicações terapêuticas.