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Artigo de método

Conversão epigenética como um método seguro e simples para obter células secretoras de insulina a partir de fibroblastos da pele de adultos

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DOI:

10.3791/53880

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18 de março de 2016

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Neste artigo

Resumo

Aqui, é apresentado um novo método que permite a conversão de fibroblastos da pele adulta em células secretoras de insulina. Esta técnica é baseada na conversão epigenética, não envolve o uso de vetores retrovirais nem a aquisição de um estado pluripotente estável. É, portanto, altamente promissor para aplicações em medicina translacional.

Resumo

A medicina regenerativa requer células novas e totalmente funcionais que são entregues aos pacientes para reparar tecidos degenerados ou danificados. Quando tais células não estão prontamente disponíveis, elas podem ser obtidas usando diferentes abordagens que incluem, entre muitas, reprogramação e transdiferenciação, com vantagens e limitações específicas das diferentes técnicas. Aqui, uma nova estratégia para a conversão de um fibroblasto adulto maduro em uma célula secretora de insulina, arbitrariamente designada como células convertidas epigenéticas (EpiCC), é descrita. O método foi desenvolvido, com base na crescente compreensão dos mecanismos que controlam a regulação epigenética do destino e diferenciação celular. Em particular, o primeiro passo usa um modificador epigenético, ou seja, 5-aza-citidina, para levar as células adultas a um estado "altamente permissivo". Em seguida, aproveita essa janela breve e reversível de plasticidade epigenética para redirecionar as células para uma linhagem diferente. A abordagem é designada "conversão celular epigenética". É uma maneira simples e robusta de obter um interruptor de interlinhagem celular eficiente, controlado e estável. Como o protocolo não envolve o uso de nenhuma transfecção de genes, é livre de vetores virais e não envolve um estado pluripotente estável, é altamente promissor para aplicações em medicina translacional.

Introdução

Um dos objectivos fundamentais da medicina regenerativa é a geração de células novas e funcionais que podem ser utilizadas para reparar ou substituir danificado, degenerou tecidos. Refazendo células adultas facilmente disponíveis para novos, convertendo-os a partir de um tipo de célula para outra, constitui uma abordagem particularmente interessantes, especialmente quando a população de células não é necessário abundante ou de difícil acesso. No entanto, células adultas são notavelmente estáveis. Eles adquirem seu estado diferenciado através de uma restrição gradual em suas opções e, uma vez que eles atinjam a especialização de terminais maduros, eles estavelmente

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Protocolo

Nota: Todos os procedimentos descritos abaixo deve ser realizada sob capela de fluxo laminar em condições estéreis. Certifique-se de que todos os procedimentos de cultura são realizadas em etapas termóstato e as células são mantidas a 37 ° C em toda a manipulação.

1. Pele Isolamento de fibroblastos

  1. Prepare Cultura Solution Dish Coating
    1. Dissolve-se 0,1 g de gelatina porcina em 100 ml de água (concentração final 0,1%). Esterilizar solução com autoclave.
    2. Adicionar 1,5 ml de solução estéril de gelatina porcina 0,1% a 35 mm pratos Petri. Espera 2 h para o revestimento, mantendo-as à temperatura ambiente.
      Nota: As biópsias da pe....

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Resultados

Estabelecimento de cultura primária a partir de biópsias de pele
As biópsias da pele foram cortados em pequenos fragmentos e colocados em pratos de gelatina pré-revestidos. Após 6 dias, os fibroblastos começou a crescer a partir dos fragmentos de tecido e formou uma monocamada de células (Figura 1A). As células apresentaram uma forma típica alongado e, como esperado, apresentou um imuno-positividade uniforme para o fibroblasto vimentina marcador específico (VIM, <.......

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Discussão

O presente manuscrito descreve um método que permite a conversão de fibroblastos de pele humana em células produtoras de insulina, por meio de uma exposição transitória e breve a 5-aza-CR, seguido por um protocolo de indução de tecido específico. Esta abordagem permite que um interruptor de mesoderme endoderme de células relacionadas, sem a expressão forçada de factores de transcrição ou microARNs nem a aquisição de um estado pluripotente estável, que torna as células mais instável e propenso a erros 14.

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Divulgações

Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.

Agradecimentos

Este trabalho foi financiado pela Fundação Carraresi e Fundação Europeia para o Estudo da Diabetes (EFSD). GP é apoiado por uma bolsa de pós-doc, da Universidade de Milão. Os autores são membros da Acção COST FA1201 Epiconcept: Epigenética e Periconception ambiente e da Acção COST BM1308 Sharing avança em modelos animais de grande porte (SALAAM). Talb é membro da Acção COST CM1406 epigenética Chemical Biology (EPICHEM).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Solução salina tamponada com fosfato DulbeccoSigmaD5652PBS; para lavagem de células e preparação de solução
Solução antibiótica antibióticaSigmaA5955Componente de fibroblastos, HP e meios pancreáticos
Placa de Petri de 100 mmSarstedt83.3902Para isolamento de fibroblastos
Gelatina suínaSigmaG1890Para revestimento de pratos
ÁguaSigmaW3500Para preparação de solução
35 mm Placas de PetriSarstedt83.39Para isolamento de fibroblastos
DMEM, glicose alta, piruvatoLife Technologies41966052Para meio de cultura de fibroblastos
Soro bovino fetalLife Technologies10500064FBS; Componente de fibroblastos e meios HP
Solução de L-glutaminaSigmaG7513Componente de fibroblastos, HP e meios pancreáticos
Solução de tripsina-EDTASigmaT3924Para dissociação de fibroblastos
KOVA GLASSTIC SLIDE 10 COM GRADESHycor Biomedical87144Contagem de células
5-AzacitidinaSigmaA23855-aza-CR, para células increrase plasticidade em fibroblastos
Mistura de nutrientes F-10 da Ham'sLifeTechnologies 31550031Para meio HP
DMEM, baixa glicose, piruvatoLife Technologies31885023Para HP médio
KnockOut Serum ReplacementLife Technologies10828028Componente do meio HP
MEM Solução de Aminoácidos Não EssenciaisLife11140035Componente de HP e meio basal pancreático
2-mercaptoetanolSigmaM7522Componente de HP e meio basal pancreático
GuanosinaSigmaG6264Componente de estoque de mistura de nucleosídeos do meio HP
AdenosinaSigmaA4036Componente de estoque de mistura de nucleosídeos do meio HP
CitidinaSigmaC4654Componente de estoque de mistura de nucleosídeos do meio HP
UridinaSigmaU3003Componente de estoque de mistura de nucleosídeos do meio HP
TimidinaSigmaT1895Componente de estoque de mistura de nucleosídeos do meio HP
Millex-GS 0,22 µ mMilliporeSLGS033SBPara esterilização da solução
FGF-Basic (AA 1-155) Tecnologias de Vida de Proteína Humana RecombinantePHG0261bFGF; Componente de HP e meio basal pancreático
Albumina de soro bovinoSigmaA3311BSA; Componente do meio basal pancreático
DMEM / F-12Life Technologies11320074para meio basal pancreático
B-27 Suplemento menos vitamina ALife Technologies12587010componente do meio pancreático
N-2 SuplementoLife Technologies17502048do meio basal pancreático
Activin A Proteína humana recombinanteLife TechnologiesPHG9014Para meio pancreático
Ácido RetinóicoSigmaR2625Para meio pancreático
Dimetil sulfóxido SigmaD2650DMSO; para preparação de estoque de ácido retinóico
Insulina-Transferrina-SelênioLife Technologies41400045ITS; para meio Pancreático Final
Anticorpo anti-Vimentina Abcamab8069Para análise imunocitoquímica. Diluição de trabalho 1:100
4′,6-Diamidino-2-fenilindol dicloridratoSigma32670DAPI. Para análise imunocitoquímica. Diluição de trabalho  1 µ g/ml
5-MetilcitidinaEurogentecMMS-900P-BPara análise imunocitoquímica. Diluição de trabalho 1:500
Anti-C Peptídeo anticorpo Abcamab14181Para análise imunocitoquímica. Diluição de trabalho 1:100
Anti-PDX1 anticorpo Abcamab47267Para análise imunocitoquímica. Diluição de trabalho 1:500
Mercodia Insulina ELISAMercodia10-1113-10Para detecção de liberação de insulina
Technologies

Referências

  1. Zhou, Q., Brown, J., Kanarek, A., Rajagopal, J., Melton, D. A. In vivo reprogramming of adult pancreatic exocrine cells to beta-cells. Nature. 455 (7213), 627-632 (2008).
  2. Takahashi, K., Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic ....

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Reimpressões e permissões

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