Implante celular do epitélio pigmentar da retina derivado de células-tronco embrionárias em um modelo murino: princípios para a terapia regenerativa celular em humanos

Implante celular do epitélio pigmentar da retina derivado de células-tronco embrionárias em um modelo murino: princípios para a terapia regenerativa celular em humanos

Author Ribeiro, Ramiro Magalhaes Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Maia, Mauricio Maia Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Oftalmologia e Ciências Visuais
Abstract Objective: to demonstrate the principle of cellular therapy after the implantation of retinal pigmented epithelial cells (RPE) derived from embryonic stem-cells (here denominated hESC-RPE) seeded in a parylene-C membrane in a murine animal model. Method: after the implant of the cell into the murine animal, four different studies were done. In the first study, analysis of histology and optical coherence images (OCT) were performed immediately (n=6) or seven days (n=5) after the implant. In the second study, monthly infrared imagens and OCT were obtained in animals that received the implant (n=14) and control group (parylene-C membrane without the presence of cells, n=14). The images were correlated and compared with histology findings. In the third study, histological analyses were performed in ocular and extra-ocular tissue in an immunocompromised animal (n=36). The cellular survival rate and the tumor formation were compared with a group of animals (n=33) that received the implant of hESC-RPE as a cell suspension. In the fourth study, the visual behavioral response and quantification of the photoreceptors were analyzed in animals with progressive degenerative retina disease after the implant of cells (n=20) and compared with a surgical control group (n=10) and untreated group (fellow eye). Animals implanted with the hESC-RPE as a cell suspension (n=18) were also evaluated. Results: OCT images, microscopy and histology demonstrated the successful surgical implantation leading to a small cell lost (less than 2%). Infrared images identified in-vivo areas corresponded with the implanted cells and those findings were confirmed by histology and specific markers. No areas corresponding with hESC-RPE was identified in animals that received the implant of parylene without the cells. Histology analysis demonstrated the cell survival for a period of up to one year and confirmed the non-formation of ocular and extra-ocular tumor. The survival rate was superior in the animals that received the implant of hESC-RPE/parylene compared with the injection group. The animals implanted with the hESC-RPE cells demonstrated a better visual response between the 4th and 25th weeks after the implant. Afterwards, no visual response was detected in any of the animals. The hESC-RPE also led to a better preservation of the photoreceptors. Conclusion: The implant of hESC-RPE cells seeded in a parylene-C membrane into the subretinal space was viable, imagining studies detected the presence of in-vivo cells and its correlation with histology findings were positive, the cells survived for a period up to one year and did not lead to formation of tumors and the implantation of the cells were able to slow the progression of visual lost and retina degeneration.

Objetivo: avaliar os princípios da terapia regenerativa celular após o implante de células do epitélio pigmentar da retina (EPR) derivadas de células-tronco embrionárias (aqui chamadas de hESC-RPE) semeadas sobre uma plataforma de parylene-C no animal murino. Métodos: após o implante das células hESC-RPE no espaço subretiniano, quatro diferentes estudos foram realizados. No primeiro estudo, a viabilidade do procedimento cirúrgico, o correto posicionamento do implante e o dano celular foram analisados através de estudos histológicos e imagens de tomografia de coerência óptica (OCT) em animais sacrificados imediatamente (n=6) ou sete dias (n=5) após o implante. No segundo estudo, imagens mensais de infravermelho e de OCT foram obtidas para a avaliação in vivo das células implantadas (n=14) e comparadas com um grupo controle (membrana de parylene-C sem a presença de células, n=14). Essas imagens foram correlacionadas com achados histológicos em diferentes períodos pós-operatório. No terceiro estudo, foram avaliadas a sobrevivência celular e a formação de tumores em animais modelo murinos imunocomprometidos (n=36) através de estudos histológicos ocular e de órgãos externos por um período de até doze meses pós-implante. No quarto estudo, testes visuais optocinéticos e quantificação de fotorreceptores foram avaliados em animais com degeneração retiniana progressiva após o implante de células (n=20) e comparados com grupo controle cirúrgico (n=10) e grupo sem tratamento (olho contra lateral) em diferentes períodos pós-operatório. Resultados obtidos também foram comparados com animais que receberam células hESC-RPE sob a forma de suspensão (n=18). Resultados: estudos histológicos e imagens de OCT demonstraram que o implante cirúrgico de células hESC-RPE no espaço sub-retiniano foi bem sucedido. A morfologia celular e a estrutura de monocamada foi preservada e o procedimento cirúrgico causou apenas uma pequena perda do número total de células (menos de 2%). Imagens de infravermelho puderam identificar, in vivo, áreas correspondentes às células implantadas e esses achados foram confirmados por estudos histológicos e marcadores imunohistoquímicos específicos. Nenhuma área correspondente às células hESC-RPE foi identificada nos animais que receberam o implante do parylene-C sem células. Imagens de OCT demonstraram a correta localização do implante no espaço subretiniano, mas não puderam detectar a presença de células. Análises histológicas demonstraram a sobrevivência das células hESC-RPE por um período de até doze meses e confirmaram que as células implantadas não levaram à formação de tumores ocular ou extraocular. Os animais implantados com células hESC-RPE demonstraram uma resposta visual superior comparada com os grupos controle entre a 4a. e 25a. semana pós-implante. Após esse período, nenhum dos animais apresentou resposta visual. As células hESC-RPE também levaram à uma maior preservação de fotorreceptores quando comparados com animais que não receberam o implante. Conclusão: O implante cirúrgico de células hESC-RPE semeadas em uma plataforma de parylene-C no espaço sub-retiniano foi viável, exames de imagens identificaram a presença in vivo das células correlacionando-se com achados histológico, as células implantadas sobreviveram por um período de até um ano e não levaram à formação de tumor e os animais implantados com as células hESC-RPE apresentaram um retardo na progressão da perda visual e da degeneração retiniana.
Keywords epr cell transplantation
stem cell
macular degeneration
cell therapy
epr cells
transplante de células do epr
célula-tronco
degeneração macular
terapia celular
células do epr
Language Portuguese
Date 2016-11-29
Published in RIBEIRO, Ramiro Magalhaes. Implante celular do epitélio pigmentar da retina derivado de células-tronco embrionárias em um modelo murino: princípios para a terapia regenerativa celular em humanos. 2016. 65 f. Tese (Doutorado) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2016.
Research area Medicina
Knowledge area Ciências da saúde
Publisher Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extent 65 p.
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=3941432
Access rights Closed access
Type Thesis
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/46768

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