Estudo da regulação do volume das células-tronco mesenquimais de geléia de Wharton

Abstract

A regulação do volume celular é importante em vários processos fisiológicos. O fenômeno de encolhimento e/ou inchaço celular provocado por alterações osmóticas são chamados de aumento regulatório do volume (RVI) e diminuição regulatória do volume (RVD), respectivamente. A RVD é o processo pelo qual as células recuperam o seu volume após terem sido submetidas a um choque hipoosmótico. Esse processo deve-se a liberação de potássio e cloreto através de canais e transportadores iônicos. Evidências indicam que os canais iônicos têm importância fundamental na regulação do volume em células cancerosas e existe uma relação entre a atividade dos canais iônicos e a proliferação celular. A proliferação celular é uma propriedade fundamental tanto no crescimento tecidual como na reprodução celular. Contudo, não há informações sobre os mecanismos de regulação do volume em células-tronco mesenquimais. Neste trabalho, estudamos a participação dos canais e transportadores iônicos envolvidos na RVD durante o choque hipoosmótico das células-tronco mesenquimais da geléia de Wharton do cordão umbilical humano (hwMSCs). As hwMSCs foram isoladas de acordo com a técnica de migração espontânea do explante e todo o protocolo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa envolvendo Seres Humanos do Centro de Ciências da Saúde da Universidade Federal de Pernambuco. As hwMSCs foram cultivadas em meio DMEM suplementado com 20% soro fetal bovino, 10% F-12, 100 U/ml de penicilina e 100 μg/ml de estreptomicina. As culturas foram mantidas em atmosfera de 5% de CO2 a 37 °C. Nos experimentos de RVD, as hwMSCs foram depositadas em uma cubeta acoplada ao um microscópio invertido com um sistema de vídeo imagem, sendo submetidas inicialmente a um choque hipoosmótico (300mOsm→200mOsm) por perfusão. A dinâmica de variação do volume foi monitorada por 30 minutos e as imagens antes (300 mOsm) e durante o choque hipoosmótico (200 mOsm) foram obtidas a cada minuto e analisadas usando o software ImageJ. As hwMSCs foram submetidas aos seguintes inibidores de canais iônicos: ácido 5-nitro-2-(3- fenilpropilamino) benzóico (NPPB), (canal de Cl-); tetraetilamônio (TEA), (canal de Kv); glibenclamida (GB), (canal de Kir6.x); 4-aminopiridina (4-AP), (canal de Kv1, KCNA). Adicionalmente, a RVD nas hwMSCs (5x106 cels/ml, viabilidade>85%) na ausência e presença dos inibidores TEA e GB, foi monitorada através de um contador de células ViCell. A RVD presente nas hwMSCs foi praticamente inibida por TEA (10mM), GB (100μM), 4-AP (5mM) e NPPB (100μm), onde as células permaneceram com seus volumes aumentados durante 30 minutos, possivelmente pela modificação dos canais iônicos. Além da supressão do RVD, os inibidores também influenciaram o volume atingido pelas células imediatamente após o choque hipotônico (Vmáx) de forma diferenciada, indicando um bloqueio da entrada de água, sugestivo de alteração no funcionamento das aquaporinas. Deste modo, concluísse que canais de potássio dependentes de ATP e de voltagem, e, canais de cloreto participam no mecanismo da RVD nas hwMSCs.