Geração de modelo microtecidual tridimensional derivado de hiPSCs para o estudo dos fenótipos cardiovasculares da Síndrome de Marfan
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-06022025-154311/ |
Resumo: | A Síndrome de Marfan (SMF) é uma doença autossômica dominante de manifestação pleiotrópica causada por alterações no gene FBN1, que codifica a proteína de matriz extracelular fibrilina-1, um importante componente estrutural das fibras elásticas do tecido conjuntivo, que por sua vez mantêm a integridade estrutural e funcional do tecido. As manifestações clínicas da SMF são comumente associadas aos sistemas ocular, esquelético e cardiovascular, com maiores taxas de mortalidade associadas a este último, principalmente devido à formação de aneurismas. A cardiomiopatia dilatada também ocorre como uma manifestação da SMF, e compromete a função cardíaca em indivíduos afetados. Nosso grupo derivou cardiomiócitos (CMs) de células-tronco pluripotentes induzidas humanas (hiPSCs) com mutações distintas em FBN1. No entanto, CMs não expressam FBN1, então se faz necessário um modelo in vitro cardíaco que possibilite o estudo dos efeitos das mutações de FBN1 neste órgão. Neste trabalho, geramos microtecidos cardíacos (MTs) tridimensionais compostos de CMs, fibroblastos cardíacos (CFs) e células endoteliais para estudar os diferentes mecanismos genéticos associados com a SMF e suas consequências fenotípicas no coração. Inicialmente, diferenciamos os CFs a partir de um protocolo padronizado em nosso laboratório, e confirmamos a identidade dos mesmos por citometria de fluxo. Análises de expressão do gene FBN1 indicaram diferenças entre as linhagens isogênicas tanto quanto ao perfil de expressão gênica, quanto à síntese e deposição da fibrilina-1 na matriz extracelular nos fibroblastos cultivados em monocamada. Geramos também os MTs a partir dos tipos celulares citados anteriormente, e observamos diferenças inicialmente relacionadas ao tamanho das estruturas obtidas e também à expressão de FBN1 nas diferentes linhagens, indicando que podem ser modelos promissores na modelagem dos efeitos das mutações de FBN1 no coração humano. |
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Geração de modelo microtecidual tridimensional derivado de hiPSCs para o estudo dos fenótipos cardiovasculares da Síndrome de MarfanGeneration of a hiPSC-derived 3D microtissue model for the study of the cardiac phenotypes caused by Marfan SyndromeCardiac fibroblastsCardiac microtissuesFibroblastos cardíacoshiPSCshiPSCsMarfan SyndromeMicrotecidos cardíacosSíndrome de MarfanA Síndrome de Marfan (SMF) é uma doença autossômica dominante de manifestação pleiotrópica causada por alterações no gene FBN1, que codifica a proteína de matriz extracelular fibrilina-1, um importante componente estrutural das fibras elásticas do tecido conjuntivo, que por sua vez mantêm a integridade estrutural e funcional do tecido. As manifestações clínicas da SMF são comumente associadas aos sistemas ocular, esquelético e cardiovascular, com maiores taxas de mortalidade associadas a este último, principalmente devido à formação de aneurismas. A cardiomiopatia dilatada também ocorre como uma manifestação da SMF, e compromete a função cardíaca em indivíduos afetados. Nosso grupo derivou cardiomiócitos (CMs) de células-tronco pluripotentes induzidas humanas (hiPSCs) com mutações distintas em FBN1. No entanto, CMs não expressam FBN1, então se faz necessário um modelo in vitro cardíaco que possibilite o estudo dos efeitos das mutações de FBN1 neste órgão. Neste trabalho, geramos microtecidos cardíacos (MTs) tridimensionais compostos de CMs, fibroblastos cardíacos (CFs) e células endoteliais para estudar os diferentes mecanismos genéticos associados com a SMF e suas consequências fenotípicas no coração. Inicialmente, diferenciamos os CFs a partir de um protocolo padronizado em nosso laboratório, e confirmamos a identidade dos mesmos por citometria de fluxo. Análises de expressão do gene FBN1 indicaram diferenças entre as linhagens isogênicas tanto quanto ao perfil de expressão gênica, quanto à síntese e deposição da fibrilina-1 na matriz extracelular nos fibroblastos cultivados em monocamada. Geramos também os MTs a partir dos tipos celulares citados anteriormente, e observamos diferenças inicialmente relacionadas ao tamanho das estruturas obtidas e também à expressão de FBN1 nas diferentes linhagens, indicando que podem ser modelos promissores na modelagem dos efeitos das mutações de FBN1 no coração humano.Marfan Syndrome (MFS) is an autosomal dominant disorder with pleiotropic manifestations caused by alterations in the FBN1 gene, which encodes for fibrillin-1, an important protein to the connective tissue and a component of elastic fibers, which maintain structural and functional integrity of the tissue as a whole. Clinical manifestations of MFS are mostly common to the ocular, skeletal, and cardiovascular system, with higher mortality rates associated with the latter, due to the formation of aneurysms. Dilated cardiomyopathy also occurs as a manifestation of MFS, and impairs heart function in affected individuals. In order to model cardiomyopathies associated with MFS, our group previously derived cardiomyocytes (CMs) from hiPSCs containing different mutations in FBN1. However, CMs do not express FBN1, and thus a more complex in vitro model of the heart is needed to understand the effects of FBN1 mutations in that organ. In this work, we have generated cardiac microtissues (MTs) from CMs, cardiac fibroblasts (CFs) and endothelial cells to study the different genetic mechanisms associated to MFS and their phenotypical consequences in the heart. Initially, we have differentiated CFs following a protocol established in our lab, and confirmed cell identity via flow cytometry assays. FBN1 expression analyses revealed differences between the isogenic lines regarding both expression profile and fibrillin-1 synthesis and deposition in CFs cultured in monolayer. We have also generated MTs from cell types mentioned previously, and observed differences initially related to structure size and also FBN1 expression between cell lines, indicating that they could be promising in modeling FBN1 mutation effects in the human heart.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCarramaschi, Lygia da Veiga PereiraButenas, Alexandre Berlowitz2024-12-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-06022025-154311/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/openAccesspor2025-02-06T22:24:02Zoai:teses.usp.br:tde-06022025-154311Biblioteca 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:27212025-02-06T22:24:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A Síndrome de Marfan (SMF) é uma doença autossômica dominante de manifestação pleiotrópica causada por alterações no gene FBN1, que codifica a proteína de matriz extracelular fibrilina-1, um importante componente estrutural das fibras elásticas do tecido conjuntivo, que por sua vez mantêm a integridade estrutural e funcional do tecido. As manifestações clínicas da SMF são comumente associadas aos sistemas ocular, esquelético e cardiovascular, com maiores taxas de mortalidade associadas a este último, principalmente devido à formação de aneurismas. A cardiomiopatia dilatada também ocorre como uma manifestação da SMF, e compromete a função cardíaca em indivíduos afetados. Nosso grupo derivou cardiomiócitos (CMs) de células-tronco pluripotentes induzidas humanas (hiPSCs) com mutações distintas em FBN1. No entanto, CMs não expressam FBN1, então se faz necessário um modelo in vitro cardíaco que possibilite o estudo dos efeitos das mutações de FBN1 neste órgão. Neste trabalho, geramos microtecidos cardíacos (MTs) tridimensionais compostos de CMs, fibroblastos cardíacos (CFs) e células endoteliais para estudar os diferentes mecanismos genéticos associados com a SMF e suas consequências fenotípicas no coração. Inicialmente, diferenciamos os CFs a partir de um protocolo padronizado em nosso laboratório, e confirmamos a identidade dos mesmos por citometria de fluxo. Análises de expressão do gene FBN1 indicaram diferenças entre as linhagens isogênicas tanto quanto ao perfil de expressão gênica, quanto à síntese e deposição da fibrilina-1 na matriz extracelular nos fibroblastos cultivados em monocamada. Geramos também os MTs a partir dos tipos celulares citados anteriormente, e observamos diferenças inicialmente relacionadas ao tamanho das estruturas obtidas e também à expressão de FBN1 nas diferentes linhagens, indicando que podem ser modelos promissores na modelagem dos efeitos das mutações de FBN1 no coração humano. |
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