Efeitos do transplante autólogo de células monocelulares da medula óssea após lesão incompleta da medula espinhal de ratos adultos

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CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

A lesão da medula espinhal (LME) causa perda permanente da função neurológica abaixo do nível de lesão, gerando consequências físicas sociais e psicológicas nos pacientes. A fisiopatologia da LME envolve processos complexos, como hemorragia, excitotoxicidade e inflamação, geradas principalmente pelas células microgliais. Apesar do avançado conhecimento sobre os mecanismos patológicos, ainda não existem estratégias terapêuticas eficazes e aprovadas para o tratamento das lesões e suas consequências sem que tenham efeitos adversos graves. A terapia celular pode representar uma boa estratégia terapêutica por demonstrar bons resultados na modulação do ambiente inflamatório da lesão e por prováveis mecanismos de diferenciação. No presente estudo, investigamos a ação das células mononucleares da medula óssea (CMMO) em lesões incompletas (hemissecção à direita da medula espinhal, segmento T8-T9) após 42 dias de lesão (lesão crônica). As células eram do próprio animal lesionado (transplante autólogo) e o transplante foi intramedular, ou seja, as células eram inseridas próximas ao local da lesão. No presente estudo, investigaram-se os efeitos funcionais do transplante por meio da escala BBB (Basso, Beatie e Bresnahan), que permite graduar a função motora das patas posteriores dos animais. Investigou-se também os efeitos antiinflamatórios das CMMO. Foram utilizadas técnicas histológicas e imunohistoquímicas usando a coloração de Violeta de Cresila e os anticorpos anti-ED-1 (marcador de micróglia/macrófagos ativados) e anti-GFAP (marcador de astrócitos fibrilares). Foram realizadas análises qualitativas e quantitativas. Para análise quantitativa, o número de astrócitos e macrófagos/micróglia ativados por campo foram contados usando microscópio binocular com gradícula de contagem (0,0625mm2) em objetiva de 40x. As médias das contagens e os desvios-padrão obtidos foram plotados em coordenadas cartesianas. A contagem se deu da seguinte forma: no lado direito da medula espinhal (lado com lesão) e três campos por região medular (funículo ventral - FV, funículo dorsal - FD, funículo lateral - FL, corno dorsal - CD, corno ventral - CV e substância cinzenta intermediária-SCI), totalizando 18 campos de contagem por secção. O tratamento com CMMO não foi eficaz para melhorar a função motora dos animais lesionados quando comparamos os animais tratados e não tratados (médias e desvios-padrão dos grupos: falso operado, n=4, 21±0; controle, n=4, 13,57±3,88; tratado, n=5, 15,07±3,46). Na análise qualitativa por meio da coloração de Violeta de Cresila, os animais tratados apresentaram melhor preservação tecidual quando comparados com os animais não tratados. Na análise quantitativa da ativação microglial, observamos que o tratamento com as CMMO reduziu a ativação dessas células inflamatórias (controle: 19,52±7,79; tratados: 10,04±2,37), porém não reduziu significativamente a ativação dos astrócitos (médias dos grupos: controle 17,74± 2,757; tratados 14,46± 5,283). Os resultados sugerem que mais estudos são necessários para chegar-se a uma estratégia eficaz para os pacientes com LME. Um possível tratamento combinado com outras estratégias pode vir a ser promissor para a funcionalidade dos pacientes.

Spinal cord injury (SCI) causes permanent loss of neurological function below the level of injury, generating social and psychological physical consequences in patients. The pathophysiology of SCI involves complex processes, such as hemorrhage, excitotoxicity and inflammation, mainly generated by microglial cells. Despite advanced knowledge of pathological mechanisms, effective and approved therapeutic strategies for the treatment of lesions and their consequences are still lacking without serious adverse effects. Cell therapy may represent a good therapeutic strategy because it demonstrates good results in the modulation of the inflammatory environment of the lesion and by probable mechanisms of differentiation. In the present study, we investigated the action of bone marrow mononuclear cells (BMMC) in incomplete lesions (hemisection to the right of the spinal cord, T8-T9 segment) after 42 days of injury (chronic lesion). The cells were from the injured animal itself (autologous transplantation) and the transplantation was intramedullary, i.e. the cells were inserted near the site of the lesion. In the present study, the functional effects of transplantation were investigated through the BBB scale (Basso, Beatie and Bresnahan), which allows the motor function of the hind legs of the animals to be graded. The anti-inflammatory effects of BMMC were also investigated. Histological and immunohistochemical techniques using Cresila Violet staining and anti-ED-1 (microglial marker / activated macrophages) and anti-GFAP (fibrillar astrocyte marker) antibodies were used. Qualitative and quantitative analyzes were performed. For quantitative analysis, the number of field activated astrocytes and macrophages / microglia were counted using binocular microscope with counting gradient (0.0625mm2) in a 40x objective. The counting averages and the standard deviations obtained were plotted in Cartesian coordinates. The counting was as follows: on the right side of the spinal cord (lesion side) and three fields per medullary region (ventral funiculus - FV, dorsal funiculus - FD, lateral funiculus - FL, dorsal horn - CD, ventral horn - CV and intermediate gray matter-SCI), totaling 18 counting fields per section. Treatment with BMMC was not effective in improving the motor function of the injured animals when we compared the treated and untreated animals (means and standard deviations of the groups: false operated, n = 4, 21 ± 0, control, n = 4, 13,57 ± 3.88, treated, n = 5, 15.07 ± 3.46). In the qualitative analysis by means of the staining of Cresila Violet, treated animals presented better tissue preservation when compared to the untreated animals. In the quantitative analysis of microglial activation, we observed that treatment with BMMC reduced the activation of these inflammatory cells (control: 19.52 ± 7.79, treated: 10.04 ± 2.37), but did not significantly reduce the activation of the astrocytes (Mean of the groups: control 17.74 ± 2.757, treated 14.46 ± 5.283). The results suggest that further studies are needed to come up with an effective strategy for patients with SCI. A possible combined treatment with other strategies may turn out to be promising for patients' functionality.