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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOMÉDICAS Curso de Ciências Biológicas – Modalidade Médica DISCIPLINA INTERAÇÃO CELULAR I 2020.PLE Nomes da dupla: Glenda Domingos Mascarenhas e Isabela Batista Gonçalves Moreira (Grupo 29) 3- No artigo de 2017 o aluno deverá responder às seguintes questões: A) Qual é a hipótese do trabalho? A hipótese do trabalho se tratava da elucidação molecular dos processos que demonstram o desenvolvimento das células-tronco hematopoiéticas (HSCs), identificando reguladores secretados da maturação das HSCs, através do sequenciamento de RNA-seq de subdomínios da aorta-gônada-mesonefro (AGM) pelos estágios E9.5 e E10.5, críticos para o desenvolvimento, o que poderia fornecer informações sobre os fatores que suportam a funcionalidade da região AGM na maturação de HSC, bem como polaridade dorso-ventral. B) Comparando com o artigo de 2005 quais foram as estratégias usadas que permitiram aos autores avançarem no conhecimento? No artigo “Characterization of purified intraembryonic hematopoietic stem cells as a tool to define their site of origin”, de 2005, foram analisadas a partir das regiões de AGM (aorta-gônada-mesonefro) a subregião que poderia ser o primeiro sítio de origem no embrião de células-tronco intra embrionárias. Esse estudo propôs que as células-tronco hematopoéticas (HSCs) intra embrionárias eram geradas em regiões sub aórticas denominadas SACs e que a partir do período de E9.5 essas células-tronco migram das SAC para as região ventral da aorta se projetando no endotélio e, dessa forma, auxiliando na formação dos HIACs (clusters hematopoiéticos intra aórticos) e na liberação desses mesmos HIACs na corrente sanguínea. Quando adentram a corrente sanguínea, esses HIACs passam a colonizar outros locais em formação no embrião como o fígado fetal. Essa análise pode ser efetuada através da caracterização fenotípica de células hematopoiéticas em 10.5dpc AGM e da localização das células da fração E a 10.5dpc em aglomerados intra aórticos e SAPs por meio de técnicas como comparação da análise de expressão gênica de genes já conhecidos pelo seu papel nos estágios de desenvolvimento e diferenciação da hematopoese como GATA-3 e CD45, por exemplo; in situ hybridization e imunocolaração de marcadores de superfície celulares e fatores transcricionais. Já no artigo “A molecular roadmap of the AGM region reveals BMPER as a novel regulator of HSC maturation”, de 2017, foi descoberto que uma molécula denominada de BMPER seria capaz de regular positivamente o desenvolvimento de HSCs. Foi constatado pelo artigo que BMPER é transcricionalmente induzida pela BMP4, a qual é regulada por feedback negativo possibilitando a maturação de HSCs por meio da inibição de BMP. Foi-se realizado e analisado um panorama transcricional completo das transições espaço-temporais entre E9.5 e E10.5 nas regiões de AGM e de cultura de células OP9 agregadas, o que permitiu a identificação de vários fatores secretados que poderiam influenciar na maturação das células-tronco hematopoéticas. Através de múltiplas análises da biblioteca de RNA-seq gerada, o estudo pode demonstrar que a proteína BMPER é ventralmente polarizada em AGM, sendo mais expressa por células perivasculares e sua expressão se acentua abruptamente no período de E9.5 e E10.5. Dessa forma, o estudo, em questão, utiliza a combinação de técnicas de análise de transcrição gênica de uma vasta gama genômica, de abordagens de bioinformática e de validação funcional para identificar novos reguladores do desenvolvimento de HSCs. Com isso, o artigo de 2017 buscou uma elucidação do desenvolvimento de HSCs intra embrionárias no período de E9.5 a E10.5 de acordo com uma abordagem mais voltada para a regulação molecular existente na região AGM que possibilitasse esse desenvolvimento. Enquanto que o modelo proposto pelo artigo de 2005 buscou elucidar o desenvolvimento das HSCs nesse mesmo período tentando localizar a região de AGMem que seria o primeiro sítio de origem das HSCs intra embrionárias e o processo de migração dessas HSCs para a corrente sanguínea a fim de colonizar o fígado fetal do embrião. Dessa forma, os resultados obtidos no artigo de 2017 em conjunto com os resultados obtidos no artigo de 2005 podem refinar o conhecimento sobre o desenvolvimento de HSCs intra embrionárias por associar mecanismos moleculares e morfológicos de um mesmo processo. C) E por fim, qual foi a maior contribuição do trabalho? Acreditamos que a maior contribuição que o artigo “A molecular roadmap of the AGM region reveals BMPER as a novel regulator of HSC maturation” trouxe para a ciência foi a realização de um panorama transcricional completo das regiões AGM no período entre E9.5 e E10.5, que, com isso, pode promover a identificação de fatores que quando secretados pudessem inferir na maturação das células-tronco hematopoiéticas. Dentre esses fatores, há um grande destaque ao papel funcional de BMPER, uma proteína ventralmente polarizada no nicho da aorta-gônada-mesonefro (AGM), que apresenta crescimento abrupto de sua expressão durante a maturação de HSCs no período de E9.5-10.5. Foi demonstrado que a proteína BMPER estimulava a maturação de E9.5 pró HSC e, em menor extensão, E11.5 pré HSCs. Além disso, foi observado também a atuação antagônica de BMPER com relação a BMP4. Isso foi demonstrado por meio dos experimentos in vitro, em que os cientistas observaram que BMP4 promove a expressão de BMPER, que por meio de feedback negativo promove a sua própria inibição na AGM. Desse modo, BMPER age como um inibidor de BMP em E10.5 AGM, favorecendo a maturação das células-tronco hematopoiéticas mesmo quando BMP4 e outros ligantes de BMP forem expressos em E10.5 AoV, região que deveria apresentar sinalização negativa de BMP.
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