Influência do zinco sobre aspectos imunomodulatórios das células-tronco mesenquimais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Makiyama, Edson Naoto
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: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9142/tde-06022026-141056/
Resumo: As células-tronco mesenquimais (CTMs) constituem pequenas populações de células multipotentes presentes em diversos tecidos. Além de seu papel essencial no suporte medular, autorrenovação e diferenciação, tem-se discutido amplamente sua relevância terapêutica. As CTMs exercem funções importantes na modulação da inflamação, no reparo e na homeostase tecidual, sendo capazes de produzir fatores de crescimento, citocinas e quimiocinas com marcante atividade imunomodulatória. A literatura destaca, ainda, o interesse na identificação de compostos, naturais ou sintéticos, que possam potencializar a capacidade imunomodulatória das CTMs. Entre esses compostos, cresce a compreensão do papel de determinados minerais na modulação imunológica dessas células. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo investigar aspectos imunomodulatórios das CTMs que possam ser influenciados pela ação do zinco (Zn). A escolha desse composto se justifica por ser um dos metais de transição mais importantes nos processos biológicos, sendo o segundo mais abundante no organismo humano. O Zn atua em múltiplas funções, incluindo catálise enzimática, expressão gênica, imunidade e reparo tecidual. Adicionalmente, a escassez de estudos envolvendo Zn e imunomodulação de CTMs reforça a relevância desta investigação. Os níveis de Zn afetam diretamente processos inflamatórios, tornando sua avaliação na imunomodulação de CTMs fundamentalmente pertinente. Com essa finalidade, CTMs de origem murina foram cultivadas por 2 e 24 horas, na presença ou ausência de sulfato de zinco (ZnSO4, 1 µM), e estimuladas ou não com lipopolissacarídeo (LPS, 1,25 µg/mL) e fator de necrose tumoral alfa (TNF-α, 10 ng/mL). A capacidade modulatória dessas células foi avaliada por meio de culturas condicionadas: sobrenadantes das CTMs foram incubados por 24 horas com macrófagos da linhagem RAW 264.7 e linfócitos de camundongos C57BL/6. Nos ensaios das CTMs de 2 horas, observou-se que o Zn suprimiu significativamente a expressão do fator nuclear kappa beta (NF-kB) no grupo estimulado com LPS. Após 24 horas, o Zn reduziu os níveis de óxido nítrico (NO•) no grupo controle e os níveis de interleucina-6 (IL-6) e NO• no grupo estimulado com LPS. Verificou-se também um aumento da citocina anti-inflamatória fator de crescimento transformador beta (TGF-β) induzido pelo Zn no grupo LPS. Nas culturas condicionadas de macrófagos, os sobrenadantes das CTMs tratadas com Zn reduziram os níveis das citocinas IL-6, IL-10 e IL-12, promovendo, após 24 horas de estímulo, um perfil de tolerância imunológica nesses macrófagos. Dessa forma, considerando a importância das CTMs na modulação do sistema imune, os resultados indicam que o Zn potencializa a atividade anti-inflamatória das CTMs, cujos fatores secretados modulam diretamente a função dos macrófagos.
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A literatura destaca, ainda, o interesse na identificação de compostos, naturais ou sintéticos, que possam potencializar a capacidade imunomodulatória das CTMs. Entre esses compostos, cresce a compreensão do papel de determinados minerais na modulação imunológica dessas células. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo investigar aspectos imunomodulatórios das CTMs que possam ser influenciados pela ação do zinco (Zn). A escolha desse composto se justifica por ser um dos metais de transição mais importantes nos processos biológicos, sendo o segundo mais abundante no organismo humano. O Zn atua em múltiplas funções, incluindo catálise enzimática, expressão gênica, imunidade e reparo tecidual. Adicionalmente, a escassez de estudos envolvendo Zn e imunomodulação de CTMs reforça a relevância desta investigação. Os níveis de Zn afetam diretamente processos inflamatórios, tornando sua avaliação na imunomodulação de CTMs fundamentalmente pertinente. Com essa finalidade, CTMs de origem murina foram cultivadas por 2 e 24 horas, na presença ou ausência de sulfato de zinco (ZnSO4, 1 µM), e estimuladas ou não com lipopolissacarídeo (LPS, 1,25 µg/mL) e fator de necrose tumoral alfa (TNF-α, 10 ng/mL). A capacidade modulatória dessas células foi avaliada por meio de culturas condicionadas: sobrenadantes das CTMs foram incubados por 24 horas com macrófagos da linhagem RAW 264.7 e linfócitos de camundongos C57BL/6. Nos ensaios das CTMs de 2 horas, observou-se que o Zn suprimiu significativamente a expressão do fator nuclear kappa beta (NF-kB) no grupo estimulado com LPS. Após 24 horas, o Zn reduziu os níveis de óxido nítrico (NO•) no grupo controle e os níveis de interleucina-6 (IL-6) e NO• no grupo estimulado com LPS. Verificou-se também um aumento da citocina anti-inflamatória fator de crescimento transformador beta (TGF-β) induzido pelo Zn no grupo LPS. Nas culturas condicionadas de macrófagos, os sobrenadantes das CTMs tratadas com Zn reduziram os níveis das citocinas IL-6, IL-10 e IL-12, promovendo, após 24 horas de estímulo, um perfil de tolerância imunológica nesses macrófagos. Dessa forma, considerando a importância das CTMs na modulação do sistema imune, os resultados indicam que o Zn potencializa a atividade anti-inflamatória das CTMs, cujos fatores secretados modulam diretamente a função dos macrófagos.Mesenchymal stem cells (MSCs) are a small population of multipotent cells found in various tissues. In addition to their essential roles in bone marrow support, self-renewal, and differentiation, their therapeutic relevance has been widely discussed. MSCs play important roles in modulating inflammation, tissue repair, and homeostasis, producing growth factors, cytokines, and chemokines with marked immunomodulatory activity. The literature highlights a growing interest in identifying natural or synthetic compounds capable of enhancing the immunomodulatory potential of MSCs. Among these, the influence of specific compounds on the immunomodulatory functions of MSCs has gained increasing attention. In this context, the present study aimed to investigate the influence of zinc (Zn) on these properties. This compound was chosen for its critical role as a major transition metal in biological processes and its status as the second most abundant in the human body. Zn is integral to multiple functions, including enzymatic catalysis, gene expression, immunity, and tissue repair. Furthermore, the limited research on the interplay between Zn and MSC immunomodulation, coupled with zinc\'s direct impact on inflammatory processes, underscores the relevance of this investigation. For this purpose, murine MSCs were cultured for 2 and 24 hours in the presence or absence of zinc sulfate (ZnSO4, 1 µM) and stimulated or not with lipopolysaccharide (LPS, 1.25 µg/mL) and tumor necrosis factor alpha (TNF-α, 10 ng/mL). The modulatory capacity of these cells was assessed by conditioned cultures: MSC supernatants were incubated for 24 hours with RAW 264.7 macrophages and C57BL/6 mouse lymphocytes. In the 2 hours experiments, Zn significantly suppressed NF B transcription factor expression in the LPS-stimulated group. After 24 hours, Zn reduced nitric oxide NO• levels in the control group and both interleukin-6 (IL-6) and NO• levels in the LPSstimulated group. Moreover, an increase in the anti-inflammatory cytokine transforming growth factor-beta (TGF-β) induced by Zn was observed in the LPS group. In the macrophage conditioned cultures, the supernatants from Zn-treated MSCs reduced IL-6, IL-10, and IL-12 levels, promoting, after 24 hours of stimulation, an immunological tolerance profile in these macrophages. Thus, considering the importance of MSCs in immune system modulation, our results indicate that Zn enhances the anti-inflammatory activity of MSCs and that their secreted factors directly modulate macrophage function.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFock, Ricardo AmbrosioMakiyama, Edson Naoto2025-12-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9142/tde-06022026-141056/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-02-11T15:16:06Zoai:teses.usp.br:tde-06022026-141056Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-02-11T15:16:06Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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