Implementação do cultivo de células tridimensional para estudo da interação vírus hospedeiro e avaliação da atividade antiviral

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Santos, Adriany Lucas dos
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://app.uff.br/riuff/handle/1/31582
Resumo: Os primeiros experimentos com cultivo celular utilizavam fragmentos de tecidos em frascos contendo fluidos animais. Com a evolução das pesquisas, as células passaram a ser cultivadas em suportes planos em monocamadas, conhecido como cultivo de células bidimensionais (2D), e, mais recentemente, em estruturas tridimensionais (3D). No cultivo 3D, as células crescem em um ambiente mais dinâmico e contínuo, mimetizando as condições de crescimento celular in vivo, promovendo a proliferação e a diferenciação celular em ambiente mais fiel quando comparado com a fisiologia humana. Dessa forma, tal tecnologia de cultivo representa uma importante ferramenta no estudo de interação vírus-célula e na pesquisa para o desenvolvimento de medicamentos para diferentes aplicações. Uma outra aplicação do cultivo celular em 3D é o seu uso como modelo alternativo em substituição ao uso de animais de laboratórios. Nas últimas décadas, o Zika vírus (ZIKV) tornou-se uma preocupação mundial devido à sua associação com casos de microcefalia, síndrome de Guillain-Barré e outras complicações neurológicas. A falta de vacina ou tratamento específico contra esse vírus torna necessária a busca de medicamentos específicos. Nessa perspectiva, o objetivo deste trabalho foi padronizar e implementar o cultivo de células 3D para estudos posteriores na área biomédica, inclusive na busca de protótipos promissores com atividade antiviral. Para a produção dos esferoides, suspensões de células Vero (30.000 células) foram adicionadas a placas de cultivo de 96 poços fundo “U” tratadas com diferentes concentrações de agarose, que foram incubadas em agitação orbital a 37 ºC e 5% de CO2. Os diâmetros ortogonais e volumes dos esferoides foram avaliados com auxílio do software Fiji. A viabilidade dos esferoides foi testada por Azul Tripan. A avaliação da citotoxicidade (CC50) da molécula 3h foi realizada em células Vero 2D e 3D por três metodologias diferentes: 3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)-2,5diphenyl tetrazolium bromide (MTT), vermelho neutro (VN) e cristal violeta (CV). A quantificação comparativa do ZIKV MR766 na amostra estoque foi realizada pela técnica de Reed Müechen e pela diminuição do volume dos esferoides através do Fiji. Os esferoides produzidos em placas tratadas com 2 g formaram esferas mais compactas, permitindo a sua coleta sem interferência da agarose. O volume dos esferoides aumentou com os dias de crescimento (2,95 a 4,14 mm3) e observou-se esferoides mais viáveis (96%) quando produzidos com células com 24 h de crescimento quando comparado aos preparados com 48 h (80%). A determinação do CC50 da molécula 3h em células Vero 2D foi possível pelas três metodologias propostas, porém em células 3D o resultado não foi conclusivo. O estudo comparativo para quantificação do ZIKV MR766 em células 2D e 3D demonstrou que houve redução do volume dos esferoides na diluição correspondente a dose infectante 50% (ID50), sugerindo que eles podem ser utilizados para determinar o título da amostra viral
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No cultivo 3D, as células crescem em um ambiente mais dinâmico e contínuo, mimetizando as condições de crescimento celular in vivo, promovendo a proliferação e a diferenciação celular em ambiente mais fiel quando comparado com a fisiologia humana. Dessa forma, tal tecnologia de cultivo representa uma importante ferramenta no estudo de interação vírus-célula e na pesquisa para o desenvolvimento de medicamentos para diferentes aplicações. Uma outra aplicação do cultivo celular em 3D é o seu uso como modelo alternativo em substituição ao uso de animais de laboratórios. Nas últimas décadas, o Zika vírus (ZIKV) tornou-se uma preocupação mundial devido à sua associação com casos de microcefalia, síndrome de Guillain-Barré e outras complicações neurológicas. A falta de vacina ou tratamento específico contra esse vírus torna necessária a busca de medicamentos específicos. Nessa perspectiva, o objetivo deste trabalho foi padronizar e implementar o cultivo de células 3D para estudos posteriores na área biomédica, inclusive na busca de protótipos promissores com atividade antiviral. Para a produção dos esferoides, suspensões de células Vero (30.000 células) foram adicionadas a placas de cultivo de 96 poços fundo “U” tratadas com diferentes concentrações de agarose, que foram incubadas em agitação orbital a 37 ºC e 5% de CO2. Os diâmetros ortogonais e volumes dos esferoides foram avaliados com auxílio do software Fiji. A viabilidade dos esferoides foi testada por Azul Tripan. A avaliação da citotoxicidade (CC50) da molécula 3h foi realizada em células Vero 2D e 3D por três metodologias diferentes: 3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)-2,5diphenyl tetrazolium bromide (MTT), vermelho neutro (VN) e cristal violeta (CV). A quantificação comparativa do ZIKV MR766 na amostra estoque foi realizada pela técnica de Reed Müechen e pela diminuição do volume dos esferoides através do Fiji. Os esferoides produzidos em placas tratadas com 2 g formaram esferas mais compactas, permitindo a sua coleta sem interferência da agarose. O volume dos esferoides aumentou com os dias de crescimento (2,95 a 4,14 mm3) e observou-se esferoides mais viáveis (96%) quando produzidos com células com 24 h de crescimento quando comparado aos preparados com 48 h (80%). A determinação do CC50 da molécula 3h em células Vero 2D foi possível pelas três metodologias propostas, porém em células 3D o resultado não foi conclusivo. O estudo comparativo para quantificação do ZIKV MR766 em células 2D e 3D demonstrou que houve redução do volume dos esferoides na diluição correspondente a dose infectante 50% (ID50), sugerindo que eles podem ser utilizados para determinar o título da amostra viralCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de JaneiroEarly cell culture experiments used tissue fragments in flasks containing animal fluids. With the evolution of research, cells began to be grown on flat supports in monolayers, known as two-dimensional (2D) cell culture, and more recently, in three-dimensional (3D) structures. In 3D culture, cells grow in a more dynamic and continuous environment, mimicking in vivo cell growth conditions, promoting cell proliferation and differentiation in a more faithful environment when compared to human physiology. This cell culture technology represents an important tool in the study of virus-cell interaction and in the research for the development of drugs for different applications. Another application of cell culture in 3D is its use as an alternative model to the use of laboratory animals. In recent decades, Zika virus (ZIKV) has become a worldwide concern due to its association with cases of microcephaly, Guillain-Barré syndrome and other neurological complications. The lack of vaccine or specific treatment against this virus makes it necessary to search for specific drugs. In this perspective, the objective of this work was to standardize and implement the cultivation of 3D cells for further studies in the biomedical area, including the search for promising prototypes with antiviral activity. For the production of the spheroids, suspensions of Vero cells (30,000 cells) were added to cultivation plates of 96 "U" deep wells treated with different concentrations of agarose that were incubated in orbital agitation at 37 ºC and 5% CO2. The orthogonal diameters and volumes of the spheroids were evaluated using the Fiji software. The viability of the spheroids was tested by Azul Tripan. The cytotoxicity (CC50) of the 3h molecule was evaluated in Vero 2D and 3D cells by three different methodologies: 3-(4,5-dimethythiazole-2yl)-2,5diphenyl tetrazolium bromide (MTT), neutral red (VN) and violet crystal (CV). The comparative quantification of ZIKV MR766 in the stock sample was performed by the Reed Müechen technique and the decrease in the volume of the spheroids through Fiji. Spheroids produced in plates treated with 2 g formed more compact spheres, allowing their collection without interference of agarose. The volume of the spheroids increased with growth days (2.95 to 4.14 mm3 ) and it was observed more viable spheroids (96%) when produced with cells with 24 h of growth when compared to those prepared 48 h (80%). The determination of CC50 of the 3h molecule in Vero 2D cells was possible by the three proposed methodologies, but in 3D cells the result was not conclusive. The comparative study for quantification of ZIKV MR766 in 2D and 3D cells showed that there was a reduction in the volume of spheroids in the dilution corresponding to the infective dose 50% (ID50), suggesting that they can be used to determine the title of the viral sample94 f.Pinto, Ana Maria VianaVieira, Carmen BaurPaixão, Izabel Christina Nunes de PalmerNogueira, Fernanda de BruyckerSantos, Adriany Lucas dos2023-12-19T17:52:00Z2023-12-19T17:52:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/31582CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2023-12-19T17:52:04Zoai:app.uff.br:1/31582Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202023-12-19T17:52:04Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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