Perfil proteômico do secretoma de células-tronco mesenquimais de cães indiferenciadas e diferenciadas em linhagem osteogênica - Oliveira, Gabriela Pinto de [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
Os scaffolds biológicos têm se apresentado como excelentes alternativas para otimizar a regeneração de tecidos, especialmente ósseos. A sua associação com células-tronco tem acelerado esse processo por mantê-las biologicamente viáveis. Nesse contexto, o Biopolímero de Fibrina (BF) do CEVAP/UNESP aparece como um grande candidato a scaffold para células. Este também pode ser utilizado associado ao secretoma produzido por diferentes linhagens celulares durante seu cultivo, como as células-tronco mesenquimais (MSCs), o qual possui todo o conjunto de fatores produzidos e secretados por essas células com ações parácrinas. Este trabalho caracterizou o perfil proteômico do secretoma de MSCs de cães indiferenciadas e diferenciadas em linhagem osteogênica, bem como avaliou a atividade biológica do BF em associação com estes diferentes secretomas. As MSCs foram obtidas a partir de banco de células, caracterizadas por citometria de fluxo (CD 44, CD90, CD45 e CD14) e capacidade de diferenciação celular em linhagens osteogênica, condrogênica e adipogênica. Os secretomas de diferentes tempos de cultura (24 horas e 72 horas) sem soro fetal bovino (SFB) de MSCs indiferenciadas e diferenciadas em linhagem osteogênica foram coletados e caracterizados proteomicamente por espectrometria de massas. Na análise comparativa dos proteomas dos secretomas de MSCs indiferenciadas com 24 e 72 horas de cultivo (SCI-24h e SCI-72h, respectivamente), foram identificadas 16 proteínas diferencialmente expressas (PDEs), enquanto que na comparação dos secretomas de MSCs diferenciadas em linhagem osteogênica com 24 e 72 horas de cultivo (SCD-24h e SCD-72h, respectivamente), foram identificadas 5 PDEs. Em ambas as culturas de diferentes tipos celulares, todas as PDEs se apresentaram up reguladas no tempo de cultivo de 72 horas. As PDEs de ambas as culturas enriqueceram termos ontológicos importantes para processos celulares, sendo a maioria deles envolvidos com os processos biológicos de comunicação e proliferação celular e metabolismo de matriz extracelular. Com maiores quantidades de proteínas relacionadas ao processo de secreção e remodelação de matriz extracelular, assim como à proliferação e remodelação óssea, o SCI-72h apresentou maiores vantagens na proteômica comparativa. Além disso, a utilização do secretoma de MSCs associado ao BF não alterou a sua atividade biológica, mostrando-se aplicável para formar uma estratégia de drug delivery para possíveis aplicações na medicina regenerativa óssea.

Biological scaffolds have proven to be excellent alternatives for optimizing tissue regeneration, especially bone tissue. Their association with stem cells has accelerated this process by maintaining them biologically viable. In this context, Fibrin Biopolymer (BF) from CEVAP/UNESP emerges as a strong candidate scaffold for cells. It can also be used in conjunction with the secretome produced by different cell lineages during their cultivation, such as mesenchymal stem cells (MSCs), which contain a full set of factors produced and secreted by these cells with paracrine actions. This study characterized the proteomic profile of the secretome from undifferentiated and osteogenically differentiated canine MSCs, and evaluated the biological activity of BF in association with these different secretomes. MSCs were obtained from a cell bank, characterized by flow cytometry (CD 44, CD90, CD45, and CD14) and their ability to differentiate into osteogenic, chondrogenic, and adipogenic lineages. Secretomes from different culture times (24 hours and 72 hours) without fetal bovine serum (FBS) from undifferentiated MSCs and osteogenically differentiated MSCs were collected and characterized proteomically using mass spectrometry. Comparative analysis of the proteomes of secretomes from undifferentiated MSCs at 24 and 72 hours of culture (SCI-24h and SCI-72h, respectively) identified 16 differentially expressed proteins (PDEs), whereas comparison of secretomes from osteogenically differentiated MSCs at 24 and 72 hours of culture (SCD-24h and SCD-72h, respectively) identified 5 PDEs. In both cell type cultures, all PDEs were upregulated at the 72-hour culture time. PDEs from both cultures enriched important ontological terms for cellular processes, mostly involved in cellular communication, cell proliferation, and extracellular matrix metabolism. With higher quantities of proteins related to secretion and extracellular matrix remodeling processes, as well as bone proliferation and remodeling, SCI-72h showed greater advantages in comparative proteomics. Furthermore, the use of MSC secretome associated with BF did not alter its biological activity, demonstrating applicability for forming a drug delivery strategy for potential applications in bone regenerative medicine.
Proteomic profile of the secretome from undifferentiated and osteogenic lineage differentiated mesenchymal stem cells of dogs
Keywords: Regeneração óssea; Células-tronco mesenquimais; Secretoma; Proteoma