PESQUISA VETERINÁRIA BRASILEIRA

Abstract in English:

ABSTRACT.- Martins G.R., Marinho R.C., Bezerra-Junior R.Q., Câmara L.M.C, Albuquerque-Pinto L.C. & Teixeira M.F.S. 2017. Isolation, culture and characterization of multipotent mesenchymal stem cells from goat umbilical cord blood. Pesquisa Veterinária Brasileira 37(6):643-649. Laboratório de Virologia, Núcleo de Pesquisa em Sanidade Animal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias, Universidade Estadual do Ceará, Avenida Dr. Silas Munguba 1700, Fortaleza, CE 60714-903, Brazil. E-mail: rmgabrielle@hotmail.com Mesenchymal stem cells (MSC) reside in small numbers in many adult tissues and organs, and play an active role in the homeostasis of these sites. Goat derived multipotent MSC have been established from bone marrow, adipose tissues and amniotic fluid. Umbilical cord blood (UCB) is considered an important source of these cells. However, the MSC isolation from the goat UCB has not been demonstrated. Therefore, the aim of the present study was to isolate, culture and characterize goat umbilical cord blood derived mesenchymal stem cells. MSC were isolated from UCB by Ficoll-Paque density centrifugation and cultured in DMEM supplemented with 10% or 20% FBS. FACS analysis was performed and induction lineage differentiation was made to characterize these cells. They exhibited two different populations in flow cytometry, and revealed the positive expression of CD90, CD44 and CD105, but negative staining for CD34 in larger cells, and positive stained for CD90 and CD105, but negative for CD44 and CD34 in the smaller cells. MSC from goat UCB showed capability to differentiate into chondrocytes and osteoblasts when incubated with specific differentiation medium. Present study established that goat mesenchymal stem cells can be derived successfully from umbilical cord blood.

• Mesenchymal stem cells umbilical cord células tronco cordão umbilical

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Martins G.R., Marinho R.C., Bezerra-Junior R.Q., Câmara L.M.C, Albuquerque-Pinto L.C. & Teixeira M.F.S. 2017. Isolation, culture and characterization of multipotent mesenchymal stem cells from goat umbilical cord blood. [Isolamento, cultura e caracterização de células tronco mesenquimais multipotentes provenientes do sangue do cordão umbilical caprino.] Pesquisa Veterinária Brasileira 37(6):643-649. Laboratório de Virologia, Núcleo de Pesquisa em Sanidade Animal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias, Universidade Estadual do Ceará, Avenida Dr. Silas Munguba 1700, Fortaleza, CE 60714-903, Brazil. E-mail: rmgabrielle@hotmail.com As células tronco mesenquimais (MSC) residem em pequenas quantidades em muitos tecidos e órgãos adultos, desempenhando um papel ativo na homeostase destes locais. O isolamento de MSC já foi demonstrado em amostras de medula óssea, tecido adiposo e fluido amniótico de cabras. O sangue de cordão umbilical é considerado uma fonte importante desse tipo de células. No entanto, até o presente momento, não foi demonstrado o isolamento de MSC provenientes do sangue de cordão umbilical de cabras. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi isolar, cultivar e caracterizar células tronco mesenquimais provenientes do sangue do cordão umbilical caprino. As MSC foram isoladas utilizando o gradiente de densidade Ficoll-Paque e cultivadas em DMEM suplementado com 10% ou 20% de FBS. A caracterização desse tipo celular foi realizada através de análise por citometria de fluxo e diferenciação em linhagens celulares mesodermais. A analise no citômetro de fluxo demonstrou a presença de duas populações distintas, um grupo com células maiores e outro com células menores; observando expressão positiva de CD90, CD44 e CD105, e negativa para CD34 nas células maiores; enquanto que as menores foram positivas para CD90 e CD105, mas negativas para CD44 e CD34. As células isoladas demonstraram capacidade de se diferenciar em condrócitos e osteoblastos quando incubadas com meio de diferenciação específico. O presente estudo demonstrou que células tronco mesenquimais podem ser obtidas com sucesso do sangue do cordão umbilical caprino.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Campos L.L., Landim-Alvarenga F.C., Ikeda T.L., Monteiro B.A., Maia L., Freitas-Dell’Aqua C.P. & De Vita B. 2017. Isolation, culture, characterization and cryopreservation of stem cells derived from amniotic mesenchymal layer and umbilical cord tissue of bovine fetuses. Pesquisa Veterinária Brasileira 37(3):278-286. Departamento de Reprodução Animal e Radiologia, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade Estadual Paulista, Distrito de Rubião Júnior s/n, Botucatu, SP 18618-970, Brazil. E-mail: loreta_campos@yahoo.com.br Stem cells are undifferentiated cells with a high proliferation potential. These cells can be characterized by their in vivo ability to self-renew and to differentiate into specialized cell lines. The most used stem cell types, in both human and veterinary fields, are the mesenchymal stem cells (MSC) derived from bone marrow and adipose tissue. Nowadays, there is a great interest in using stem cells derived from fetal tissues, such as amniotic membrane (AM) and umbilical cord tissue (UCT), which can be obtained non-invasively at delivery time. Due to the scarcity of studies in bovine species, the aim of this study was to isolate, characterize, differentiate and cryopreserve MSC derived from the mesenchymal layer of amniotic membrane (AM), for the first time, and umbilical cord tissue (UCT) of dairy cow neonates after assisted delivery (AD) and from fetus at initial third of pregnancy (IT) obtained in slaughterhouse. Cells were isolated by enzymatic digestion of the tissue fragments with 0.1% collagenase solution. Six samples of AM and UCT at delivery time and six samples of AM and UCT at first trimester of pregnancy were subjected to morphology evaluation, imunophenotype characterization, in vitro osteogenic, adipogenic and chondrogenic differentiation and viability analysis after cryopreservation. All samples showed adherence to plastic and fibroblast-like morphology. Immunocytochemistry revealed expression of CD 44, NANOG and OCT-4 and lack of expression of MHC II in MSC from all samples. Flow cytometry demonstrated that cells from all samples expressed CD 44, did not or low expressed CD 34 (AM: IT-0.3%a, AD-3.4%b; UCT: 0.4%, 1.4%) and MHC II (AM: IT-1.05%a, AD-9.7%b; UCT: IT-0.7%a, AD-5.7%b). They were also capable of trilineage mesenchymal differentiation and showed 80% viability after cryopreservation. According to the results, bovine AM and UCT-derived cells, either obtained at delivery time or from slaughterhouse, are a painless and non-invasive source of MSC and can be used for stem cell banking.

• Cryopreservation stem cells amniotic mesenchymal layer umbilical cord fetuses cell banking criopreservação células tronco cordão umbilical

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Campos L.L., Landim-Alvarenga F.C., Ikeda T.L., Monteiro B.A., Maia L., Freitas-Dell’Aqua C.P. & De Vita B. 2017. Isolation, culture, characterization and cryopreservation of stem cells derived from amniotic mesenchymal layer and umbilical cord tissue of bovine fetuses. [Isolamento, cultura, caracterização e criopreservação de células tronco derivadas de camada amniótica mesenquimal e de tecido do cordão umbilical de fetuses bovinos.] Pesquisa Veterinária Brasileira 37(3):278-286. Departamento de Reprodução Animal e Radiologia, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade Estadual Paulista, Distrito de Rubião Júnior s/n, Botucatu, SP 18618-970, Brazil. E-mail: loreta_campos@yahoo.com.br As células tronco mesenquimais (CTMs) estão presentes na maioria dos tecidos adultos e possuem grande capacidade de multiplicação. Quando cultivadas in vitro são capazes de se auto renovar e dar origem a novos tipos celulares. As células tronco mais utilizadas, tanto na medicina humana como na medicina veterinária são as células tronco mesenquimais derivadas da medula óssea e do tecido adiposo. Atualmente, uma grande tendência para a utilização de CTMs obtidas de tecidos fetais, como a membrana amniótica (MA), matriz extravascular do cordão umbilical (TCU) e sangue do cordão umbilical (SCU) pode ser observada, já que estas fontes podem ser colhidas no momento do parto por uma técnica não invasiva. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi isolar, caracterizar, diferenciar e criopreservar CTMs obtidas de MA e TCU de fetos bovinos colhidos no momento do parto e de fetos do terço inicial da gestação em abatedouro-frigorífico. As células foram recuperadas por meio de digestão enzimática tecidual, realizada com solução de colagenase 0,1%. Foram colhidas amostras de MA e TCU no momento do parto (n=6) e de MA e TCU no terço inicial de gestação (n=6), as quais foram submetidas às análises morfológicas, imunofenotípica por imunocitoquímica e citometria de fluxo, diferenciações in vitro nas linhagens osteogênica, adipogênica e condrogênica e ainda, avaliação da viabilidade após a criopreservação por citometria de fluxo. Todas as amostras dos diferentes grupos demonstraram adesão ao plástico e morfologia fibroblastóide. No ensaio imunocitoquímico todas as amostras foram imunomarcadas para CD44, NANOG e Oct-4, com ausência de marcação para MHC II. Na análise imunofenotipica por citometria de fluxo, todas as amostras apresentaram marcação para CD44, ausência de marcação para ou baixíssima expressão de CD34 (MA: TI-0,3%a, PA-3.4%b; TCU: TI-0,4%, PA-1.4%) e nula ou baixa expressão de MHC II (MA: TI-1.5%a, PA-9.7%b; UCT: TI-0.7%a, PA-5.7%b. Apresentaram também capacidade de diferenciação in vitro nas três linhagens mesodermais e quando analisadas pós criopreservação por citometria de fluxo, todas as amostras apresentaram viabilidade de 80%. Estes resultados indicam que MA e TCU, obtidos tanto no momento de parto como em abatedouro, de fetos bovinos podem ser utilizados como fonte não invasiva e indolor de CTMs e possibilitam a formação de bancos de armazenamento de células.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Dias R.P., Teixeira M.F.S., Costa E.C., Farias A.C., Azevedo D.A.A., Aguiar T.D.F. & Pinheiro M.A. 2016. Potential for in vitro mesoderm differentiation of Wharton’s jelly cells from ovine umbilical cord isolated in different culture media. Pesquisa Veterinária Brasileira 36(Supl.1):79-88. Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias, Laboratório de Virologia, Faculdade de Veterinária, Universidade Estadual do Ceará, Av. Silas Munguba, 1700, Itaperi, Fortaleza, CE 60740-000, Brasil. E-mail: ronaldodias01@yahoo.com.br The mammalian Wharton’s jelly of umbilical cord (WJUC) is a promising source of multipotent cells, providing advantages due to ethical implications, ease of collection and the absence of teratomas in pre-clinical trials. Ovine multipotent cells have already been isolated from various tissues, however there are no reports using umbilical cords in this species. This study aimed to investigate the best medium to transport the umbilical cord, to isolate and maintain ovine WJUC cells and to compare in vitro growth and mesodermal differentiation potential. Eight ovine umbilical cords were obtained during parturition, sectioned and transported in six different media: MEM, low glucose DMEM, M199, RPMI 1640, PBS and saline. For each transportation medium, four culture media were used and the tissue was explanted in 24-well plates and cultured in MEM, low glucose DMEM, M199 and RPMI 1640, all with 10% FBS. Every experiment was conducted with low-passage (P2), investigating MTT viability during four days and adipogenic, chondrogenic and osteogenesis differentiation was induced in vitro. The most effective transport medium (p<0.1) was low glucose DMEM. There was no bacterial or fungal contamination from collection. Cells from Wharton’s jelly of ovine umbilical cords collected at natural birth possess fibroblastic morphology and the capacity for in vitro differentiation into adipogenic, chondrogenic and osteogenic cell lines. MTT tests and in vitro differentiation experiments revealed that cell culture medium modulates the behavior of cells and is an important factor for proliferation and maintenance of multipotency. Low glucose DMEM was the most suitable medium for the isolation of cells from Wharton’s jelly of ovine umbilical cord.

• Sheep umbilical cord chondrogenesis osteogenesis cordão umbilical ovino condrogênese osteogênese

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Dias R.P., Teixeira M.F.S., Costa E.C., Farias A.C., Azevedo D.A.A., Aguiar T.D.F. & Pinheiro M.A. 2016. Potential for in vitro mesoderm differentiation of Wharton’s jelly cells from ovine umbilical cord isolated in different culture media. [Potencial de diferenciação in vitro de células provenientes da geleia de Wharton de cordões umbilicais ovinos isolados em diferentes meios de cultivo.] Pesquisa Veterinária Brasileira 36(Supl.1):79-88. Programa de Pós-Graduação em Ciências Veterinárias, Laboratório de Virologia, Faculdade de Veterinária, Universidade Estadual do Ceará, Av. Silas Munguba, 1700, Itaperi, Fortaleza, CE 60740-000, Brasil. E-mail: ronaldodias01@yahoo.com.br A geleia de Wharton do cordão umbilical (GWCU) de mamíferos é uma fonte promissora de células multipotentes, sendo vantajosa por aspectos éticos, facilidade de coleta e não causar teratomas em ensaios pré-clínicos. Em ovinos, células multipotentes já foram isoladas de vários tecidos, no entanto, não existem relatos do isolamento a partir do cordão umbilical nesta espécie. O objetivo do presente estudo foi investigar o melhor meio para o transporte do cordão umbilical, isolar e manter as células da GWCU ovino em diferentes meios e comparar a proliferação e o potencial de diferenciação mesodermal in vitro. Oito cordões umbilicais foram obtidos, por ocasião do parto natural, seccionados e transportados em seis diferentes meios que consistiram em MEM, DMEM baixa glicose, M199, RPMI 1640, PBS e soro fisiológico. Para cada meio de transporte foram utilizados quatro meios de cultivo, sendo o tecido explantado em placas de 24 poços e cultivados em MEM, DMEM baixa glicose, M199 e RPMI 1640, todos com 10% SFB. Todo o experimento foi realizado em baixa passagem (P2) investigando viabilidade pelo MTT por quatro dias além da indução à diferenciação adipogênica, condrogênica e osteogênica in vitro. O meio de transporte mais efetivo (P<0,10) foi o DMEM baixa glicose. Não houve contaminações bacterianas ou fúngicas decorrentes da coleta. Células oriundas da geleia de Wharton do cordão umbilical ovino colhido por ocasião do parto natural possuem morfologia fibroblastóide e capacidade de diferenciação in vitro nas linhagens adipogênica, condrogênica e osteogênica. Os ensaios de MTT e diferenciação in vitro, revelaram que o meio de cultura celular modula o comportamento destas células, sendo um fator importante tanto para a proliferação como para a manutenção da multipotência, destacando o DMEM baixa glicose como o meio mais adequado para o transporte e isolamento de células da geleia de Wharton do cordão umbilical ovino.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Rodrigues G.C., Oliveira L.J., Monteiro J.M., Lima A.R., Gonçalez P.O., Hernandez-Blazquez F.J., Leiser R. & Kfoury Jr J.R. 2010. Ultrastructural characterization of bovine umbilical cord blood cells. [Caracterização ultra-estrutural das células sanguíneas do cordão umbilical bovino.] Pesquisa Veterinária Brasileira 30(10):897-902. Departamento de Cirurgia, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo, Av. Prof. Dr. Orlando de Marques Paiva 87, Cidade Universitária, São Paulo, SP, 05508-270, Brazil. E-mail: jrobertok@usp.br The umbilical cord blood (UCB) is an important source of pluripotent stem cells, which motivated researches on ontogeny and transplantation. The morphological characterization of umbilical cord cells is the first step to establish subsequent experiments on these areas. Although some information on humans can be found, no data on UCB is available for bovines. Therefore, this work is the first attempt to conduct an ultrastructural characterization of bovine umbilical cord blood. Blood was collected from the umbilical cord of twenty fetuses by punction of the umbilical vein. Samples were processed for whole leucocytes observation by centrifugation and the buffy coat was collected. Cells were washed and pelleted and prepared according to the standard protocol of the transmission electron microscopy. The presence of cells with morphologic characteristics compatible with the precursors from the erythrocytic, neutrophilic, eosinophilic, basophilic, and lymphocytic lineages was observed. Atypical cells with peculiar morphological features, strongly similar to apoptotic cells, were seen. Bovine neutrophils with three types of cytoplasmic granules were also found in the blood. The ultrastructural characteristics of observed bovine UCB cells where similar to those found in other species, suggesting that bovines could possibly constitute an experimental model for approaches on UCB cells research.

• Umbilical cord blood cells haematopoietic progenitor cells cordão umbilical células progenitoras hematopoiéticas

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Rodrigues G.C., Oliveira L.J., Monteiro J.M., Lima A.R., Gonçalez P.O., Hernandez-Blazquez F.J., Leiser R. & Kfoury Jr J.R. 2010. Ultrastructural characterization of bovine umbilical cord blood cells. [Caracterização ultra-estrutural das células sanguíneas do cordão umbilical bovino.] Pesquisa Veterinária Brasileira 30(10):897-902. Departamento de Cirurgia, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo, Av. Prof. Dr. Orlando de Marques Paiva 87, Cidade Universitária, São Paulo, SP, 05508-270, Brazil. E-mail: jrobertok@usp.br O sangue de cordão umbilical (SCU) é uma importante fonte de células progenitoras pluripotentes, que motiva pesquisas em ontogenia e transplantes. A caracterização morfológica das células de cordão umbilical é o primeiro passo para se estabelecer experimentos subsequentes nessas áreas. Embora algumas informações sobre SCU em humanos possam ser encontradas, não existe nenhuma informação disponível sobre elas em bovinos. Portanto, este trabalho é a primeira tentativa de se conduzir uma caracterização ultra-estrutural do sangue de cordão umbilical bovino. O sangue foi coletado do cordão umbilical de 20 fetos por punção da veia umbilical. As amostras foram processadas para observação dos leucócitos totais por centrifugação pela coleta do botão leucocitário. As células foram lavadas, peletizadas e preparadas de acordo com protocolo padrão para microscopia eletrônica de transmissão. A presença de células com características morfológicas compatíveis com precursores das linhagens eritrocítica, neutrofílica, eosinofílica, basofílica e linfocítica foram observadas. Células atípicas com características morfológicas peculiares muito semelhantes a células em apoptose foram observadas. No sangue do cordão umbilical também foi encontrado neutrófilos bovinos apresentando três tipos de grânulos citoplasmáticos. As características ultra-estruturais do SCU bovino foram semelhantes às encontradas em outras espécies, sugerindo que esta espécie possa servir como modelo experimental para abordagens em pesquisas sobre sangue de cordão umbilical.

Abstract in English:

ABSTRACT.- Ferreira G.J., Branco E., Cabral R., Gregores G.B., Fioretto E.T., Lima A.R., Sarmento C.A.P., Miglino M.A. & Carvalho A.F. 2009. Morphological aspects of buffaloes (Bubalus bubalis) umbilical cord. Pesquisa Veterinária Brasileira 29(10):788-792. Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA), Av. Pte. Tancredo Neves 2501, Montese, Belém, PA 66077-530, Brazil. E-mail: erika.branco@ufra.edu.br Buffalo is an important livestock resource, with a great participation in agricultural systems, providing milk, meat, and work power. Umbilical cord is responsible for maternal-fetal nutrients exchange during pregnancy, and its alterations can compromise the fetal development. We investigated ten pregnant uteruses collected from cross-bread buffaloes in different stages of gestation. Pregnancy and fetal age was determined by measuring the apex sacral length and development period was calculated by previously published formula. Umbilical cords were measured for length determination. Umbilical cord vascular net and anastomosis were observed by injection of Neoprene latex. Histological sections of the umbilical cord were studied after stain with HE, picrossirius, toluidine blue, orceine, and PAS reaction. Buffaloes’ umbilical cord was formed by two central arteries, an allantois duct and two peripheral veins. The artery wall was composed by large quantity of collagen, elastic fibers, fibroblasts and large number of vasa vasorum. The allantois duct was located between the arteries and presented a great number of small nourishing vessels. Small nourishing vessels should be carefully considered to avoid to be mistaken to the arterials and veins vasa vasorum. Medium length of umbilical cord from buffalos was 11.8cm (minimum of 6.8cm and maximum of 17.4cm).

• Buffalo umbilical cord gross anatomy microscopy

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Ferreira G.J., Branco E., Cabral R., Gregores G.B., Fioretto E.T., Lima A.R., Sarmento C.A.P., Miglino M.A. & Carvalho A.F. 2009. Morphological aspects of buffaloes (Bubalus bubalis) umbilical cord. [Aspectos Morfológicos do cordão umbilical de búfalos (Bubalus bubalis).] Pesquisa Veterinária Brasileira 29(10):788-792. Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA), Av. Pte. Tancredo Neves 2501, Montese, Belém, PA 66077-530, Brazil. E-mail: erika.branco@ufra.edu.br Búfalo é uma importante fonte de recurso nos rebanhos animais, apresentando uma grande participação na agropecuária, provendo leite, carne e força de trabalho. O Cordão umbilical é responsável pela troca de nutrientes materno-fetais durante a gestação, e suas alterações podem comprometer o desenvolvimento fetal. Nós investigamos dez úteros gravídicos de búfalos de raças cruzadas em fases diferentes de gestação. O período de gestação e a idade fetal foram determinados pelo comprimento ápice sacral, aplicando fórmulas previamente estabelecidas. Posteriormente mediu-se o comprimento do cordão umbilical. A rede vascular do cordão umbilical e anastomoses foram observadas por injeção ou látex de neoprene. O cordão umbilical foi estudado a partir de cortes histológicos, corados por HE, picrossirius, azul de Toluidina, orceína e reação histoquímica de PAS. O cordão umbilical de búfalos é formado por duas artérias centrais, ducto alantóide e duas veias periféricas e apresentam forma de ampulheta. A parede da artéria umbilical é composta por grande quantidade de fibras colágenas e elásticas, fibroblastos e um grande número de vasa vasorum. O ducto alantóide fica alocado entre as artérias e apresenta um grande número de pequenos vasos nutritivos. Os vasos nutritivos devem ser cuidadosamente identificados para evitar-se confundi-los com vasa vasorum. O comprimento médio do cabo de cordão umbilical dos búfalos era 11.8cm (mínimo de 6.8cm e máximo de 17.4cm).