Abstract Background: Echinometra lucunter is a sea urchin commonly found on America’s rocky shores. Its coelomic fluid contains molecules used for defense and biological processes, which may have therapeutic potential for the treatment of amyloid-based neurodegenerative diseases, such as Alzheimer's, that currently have few drug options available. Methods: In this study, we incubated E. lucunter coelomic fluid (ELCF) and fractions obtained by solid phase extraction in SH-SY5Y neuron-like cells to evaluate their effect on cell viability caused by the oligomerized amyloid peptide 42 (Aβ42o). Moreover, the Aβ42o was quantified after the incubation with ELCF fractions in the presence or not of cells, to evaluate if samples could cause amyloid peptide disaggregation. Antioxidant activity was determined in ELCF fractions, and cells were evaluated to check the oxidative stress after incubation with samples. The most relevant fraction was analyzed by mass spectrometry for identification of molecules. Results: ELCF and certain fractions could prevent and treat the reduction of cell viability caused by Aβ42o in SH-SY5Y neuron-like cells. We found that one fraction (El50) reduced the oligomerized Aβ42 and the oxidative stress caused by the amyloid peptide through its antioxidant molecules, which in turn reduced cell death. Mass spectrometry analysis revealed that El50 comprises small molecules containing flavonoid antioxidants, such as phenylpyridazine and dihydroquercetin, and two peptides. Conclusion: Our results suggest that sea urchin molecules may interact with Aβ42o and oxidative stress, preventing or treating neurotoxicity, which may be useful in treating dementia.

RESUMO Objetivos: Avaliar a capacidade das células-tronco imaturas da polpa do dente de leite que são células-tronco mesenquimais de origem da crista neural, de se diferenciarem no epitélio corneano para fins de transplante de córnea e engenharia de tecidos quando cultivadas em membrana amnióticas desepitelizadas. Métodos: Foram comparamos so imunofenótipo (ABCG2, CK3/12 e vimentina) de células cultivadas em membranas amnióticas ou em superfícies plásticas sob condições livres de soro ou em meios de cultura contendo soro ou componentes de substituição de soro. Resultados: Células-tronco imaturas da polpa do dente de leite cultivadas sobre membrana amniótica em condições basais são capazes de manter seu estado indiferenciado. Nossos dados também sugerem que o meio de cultura utilizado no presente trabalho pode modular a expressão de marcadores de células-tronco imaturas da polpa do dente de leite, induzindo a diferenciação epitelial destas células in vitro. Conclusão: Nossos resultados sugerem que a membrana amniótica é uma boa escolha para o crescimento e transplante de células-tronco mesenquimais, particularmente as células-tronco imaturas da polpa do dente de leite, na reconstrução da superfície ocular.

ABSTRACT Purpose: To evaluate the ability of human immature dental pulp stem cells, which are mesenchymal stem cells of neural crest origin, to differentiate into the corneal epithelium for purposes of corneal transplantation and tissue engineering when cultured on de-epithelized amniotic membranes. Methods: We compared the immunophenotypes (ABCG2, K3/12, and vimentin) of cells grown on amniotic membranes or plastic surfaces under serum-free conditions or in culture media containing serum or serum replacement components. Results: Immature dental pulp stem cells grown on amniotic membranes under basal conditions are able to maintain their undifferentiated state. Our data also suggest that the culture medium used in the present work can modulate the expression of immature dental pulp stem cell markers, thus inducing epithelial differentiation of these cells in vitro. Conclusions: Our results suggest that the amniotic membrane is a good choice for the growth and transplantation of mesenchymal stem cells, particularly immature dental pulp stem cells, in clinical ocular surface reconstruction.

RESUMO A doença de Huntington (DH) é uma desordem genética que provoca a destruição progressiva dos neurônios no cérebro humano. A DH deteriora progressivamente as habilidades físicas e mentais humanas, e é incurável. Tecnologias terapêuticas baseadas em células representam novas alternativas para diversas doenças neurodegenerativas, pois visam substituir neurônios e/ou prevenir a morte neuronal. Nesta revisão discutirmos o uso de tecido fetal humano, células tronco neurais (CTN) de origem fetal ou de células tronco embrionárias ou células tronco pluripotentes induzidas, em estudos pré-clínicos e clínicos. Além disso, o uso terapêutico de células derivadas de tecidos não-neurais, como células tronco mesenquimais, também será discutido. Todos estes estudos provam o potencial do transplante celular na DH, demonstrando a sua habilidade em enxertar no encéfalo e diferenciar em neurônios in vivo, resultando em melhorias comportamentais e motoras em modelos animais da DH. Nós também discutimos que há muitos problemas a serem resolvidos quanto à terapia celular na DH, tais como: a) questões associadas à segurança do uso de CTNs, as quais são consideradas potencialmente teratogênicas; b) segurança do procedimento de transplante intracerebral, que representa um risco ao paciente; c) e, finalmente, questões técnicas e éticas associadas ao uso de células de origem fetal e embrionária.

ABSTRACT Huntington's disease (HD) is a fatal genetic disorder, which causes the progressive breakdown of neurons in the human brain. HD deteriorates human physical and mental abilities over time and has no cure. Stem cell-based technologies are promising novel treatments, and in HD, they aim to replace lost neurons and/or to prevent neural cell death. Herein we discuss the use of human fetal tissue (hFT), neural stem cells (NSCs) of hFT origin or embryonic stem cells (ESCs) and induced pluripotent stem cells (IPSCs), in clinical and pre-clinical studies. The in vivo use of mesenchymal stem cells (MSCs), which are derived from non-neural tissues, will also be discussed. All these studies prove the potential of stem cells for transplantation therapy in HD, demonstrating cell grafting and the ability to differentiate into mature neurons, resulting in behavioral improvements. We claim that there are still many problems to overcome before these technologies become available for HD patient treatment, such as: a) safety regarding the use of NSCs and pluripotent stem cells, which are potentially teratogenic; b) safety regarding the transplantation procedure itself, which represents a risk and needs to be better studied; and finally c) technical and ethical issues regarding cells of fetal and embryonic origin.

As células-tronco são células indiferenciadas, capazes de se autorrenovar e de se diferenciarem em diversos tipos celulares, além de apresentarem propriedades imunomoduladoras e efeitos parácrinos mediante injúria tecidual, podendo, dessa forma, tratar lesões e doenças ou ainda substituir células danificadas ou perdidas. Dentre as fontes de células-tronco adultas, o tecido adiposo é uma fonte atrativa, pois o organismo humano possui grande reserva desse tecido, que, por sua vez, é obtido em grandes quantidades por meio de métodos pouco invasivos. O interesse nessas células vem aumentando constantemente devido a suas propriedades e possíveis aplicações na medicina regenerativa e terapia celular. Grande parte dessas pesquisas está voltada para doenças cardiovasculares, que são a principal causa de morbidade e mortalidade em todo o mundo. Embora nos últimos anos, os tratamentos em cardiologia tenham avançado, o desenvolvimento de novas terapias que recuperem o tecido danificado ainda permanece como um dos objetivos principais das pesquisas cardíacas. Porém, para obter resultados eficazes, é necessária a padronização de modelos animais in vivo e in vitro para estudos pré-clínicos e, consequentemente, a aplicação em humanos. O desenvolvimento de modelos pré-clínicos em animais de grande porte exige o uso bem caracterizado de linhagens de células animais semelhantes aos seus equivalentes humanos. O modelo suíno representa uma grande vantagem para a investigação translacional pré-clínica.

Stem cells are undifferentiated cells and can self-renew and differentiate into various cell types, besides having immunomodulating properties and paracrine effects in response to tissue injury, and may therefore treat injuries and diseases or even replace damaged or lost cells. Adipose tissue is an attractive source of adult stem cells, since the human body has a large reserve that is obtained in large amounts by minimally invasive methods. Interest in these cells has been increasing steadily due to their properties and possible applications in regenerative medicine and cell therapy. A large part of these investigations are focused on cardiovascular diseases, which are a leading cause of morbidity and mortality worldwide. Although in recent years treatments have advanced in cardiology, the development of new therapies to recover the damaged tissue still remains one of the main goals of cardiac research. However, to achieve effective results, in vivo and in vitro animal models for preclinical studies and consequently for application in humans must be standardized. The development of preclinical models in large animals requires the use of well-characterized animal cell lines, similar to human cells, and the use of the porcine model represents a great advantage for preclinical translational research.

OBJETIVO: Verificar os efeitos das células-tronco mesenquimais da medula óssea de ovinos e da polpa dentária imatura humana em ovinos com osteonecrose induzida, da cabeça do fêmur. MÉTODOS: Oito ovelhas foram distribuídas em três grupos experimentais. O primeiro grupo foi composto por quatro animais com osteonecrose da cabeça do fêmur induzida por etanol através da descompressão central, que não receberam nenhum tratamento. O segundo e o terceiro grupo, cada um composto por dois animais, receberam transplante heterólogo de células tronco mesenquimais de ovinos e polpa dentária imatura humana seis semanas após a indução da osteonecrose da cabeça do fêmur, respectivamente. Em ambos os grupos experimentais as células foram transplantadas sem o uso de drogas imunossupressoras. RESULTADOS: Os achados demonstram que as células-tronco mesenquimais injetadas na cabeça do fêmur se encontravam viáveis após o transplante no novo sítio e proliferaram em pouco tempo. Os dados histológicos sugerem que a regeneração óssea nos animais transplantados com polpa dentária imatura humana foi mais rápida do que nos animais submetidos somente a descompressão central. CONCLUSÃO: O transplante de células tronco mesenquimais na osteonecrose da cabeça do fêmur induzida em ovinos através da técnica de descompressão central é um procedimento seguro, e aparentemente favorece a regeneração óssea de tecidos lesados.

PURPOSE: Evaluate the bone tissue recovery following transplantation of ovine mesenchymal stem cells (MSC) from bone marrow and human immature dental-pulp stem cells (hIDPSC) in ovine model of induced osteonecrosis of femoral head (ONFH). METHODS: Eight sheep were divided in three experimental groups. First group was composed by four animals with ONFH induced by ethanol through central decompression (CD), for control group without any treatment. The second and third group were compose by two animals, six weeks after ONFH induction received transplantation of heterologous ovine MSC (CD + oMSC), and hIDPSC (CD + hIDPSC), respectively. In both experiments the cells were transplanted without application of any type of immunosupression protocol. RESULTS: Our data indicate that both cell types used in experiments were able to proliferate within injured site providing bone tissue recovery. The histological results obtained from CD+hIDPSC suggested that the bone regeneration in such animals was better than that observed in CD animals. CONCLUSION: Mesenchymal stem cell transplant in induced ovine osteonecrosis of femoral head by central decompression technique is safe, and apparently favors bone regeneration of damaged tissues.

Atualmente, diferentes classes funcionais de peptídeos e toxinas biologicamente ativas isolados de diversos organismos são conhecidas. Em medicina, esses polipeptídios podem ser diretamente utilizados ou podem servir como modelos para a geração de moléculas derivadas. Aqui, nós fazemos referência a três classes de peptídeos e toxinas que agem sobre membranas celulares ou sobre sistemas de transporte por membranas: (i) toxinas binárias; (ii) peptídeos antimicrobianos; (iii) peptídeos penetradores de células. As toxinas binárias têm sido geneticamente manipuladas para gerar imunotoxinas específicas, enquanto os peptídeos antimicrobianos são usados como agentes alternativos contra células tumorais e microbianas resistentes. Os peptídeos penetradores de células têm aplicações que vão desde a transfecção celular quanto ao transporte intracelular de nanopartículas. Nosso grupo vem investigando a capacidade da crotamina, um peptídeo do veneno de cascavel, em translocar membranas celulares, bem como de utilizar a crotamina como sistema de transporte molecular e de análise de imagens.

Today, different functional classes of bioactive peptides and toxins isolated from diverse sources of living organisms are known. In medicine, these polypeptides present the potential to be used structurally unmodified or to serve as templates for molecular design of improved derivatives. Here, we refer to members of three classes of remarkable peptides and toxins that act at the cell membranes level and membrane trafficking systems: (i) the binary toxins (ii) the antimicrobial peptides and (iii) the cell penetrating peptides. Binary toxins have been genetically manipulated to generate specific immunotoxins, while antimicrobial peptides are in use as alternative agents against resistant microbes and tumor cells. Cell penetrating peptides have applications as diverse as cell transfection and transport of nanomaterials. Our group is dissecting the capacity of crotamine, a peptide from rattlesnake venom, to translocate cell membranes and use it as a delivery system in the transducing technology and molecular imaging.

We studied the karyotypes of three hybrid clones of mouse embryonic stem cells and murine splenocytes (two having near diploid and one having near tetraploid chromosome numbers) and the characteristics of their differentiation during the formation of embryoid bodies. The X chromosome originating from embryonic stem cells may be lost in hybrids with a near diploid chromosome number and reprogramming of the "somatic" X may occur. The morphological data we obtained using light and electron microscopy revealed a correlation between the karyotype constitution of hybrid cells and their differentiation during the formation of embryoid bodies. At the beginning of development, the embryoid bodies derived from hybrid cells already showed an advanced degree of differentiation. The production of significant quantities of cartilage was typical for hybrid cells with near tetraploid chromosome numbers. The hybrid cells showed restricted pluripotent capacity and were already committed when they started to differentiate into embryoid bodies.