Culturas primárias de células epiteliais e glandulares uterinas como modelo para estudo da fisiologia uterina
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42134/tde-09052025-093318/ |
Resumo: | INTRODUÇÃO: O estudo da biologia uterina é vital para a compreensão de suas relações com o embrião e suas interações com as células trofoblásticas. Apesar dos numerosas estudos acumulados na literatura, o conhecimento obtido até o momento ainda não é suficiente para a compreensão das falhas de implantação, um problema recorrente e muito frequente. OBJETIVOS: Neste estudo pretendemos caracterizar um modelo de cultura primária de células endometriais em sistemas tradicionais 2D ou sobre uma matriz suporte. Além disso, investigaremos também o papel da gonadotrofina coriônica (hCG), usualmente secretada pelas células trofoblásticas durante a implantação embrionária, na manutenção destas células em cultura. MÉTODOS: A partir do protocolo clínico para a análise de fatores uterinos que possam inviabilizar a transferência de embrião em mulheres em tratamento de infertilidade, obtivemos um fragmento (parcial) das biópsias endometriais realizadas (n=6). Estes fragmentos foram submetidos a digestão enzimática com colagenase II (1 mg/mL) e DNAse I (0,1 mg/mL) e em seguida filtrados em filtro de 70 µm para a retenção das glândulas endometriais. Parte das glândulas foi utilizada para cultura sobre matriz-suporte e parte foi novamente dissociadas com tripsina 0,25% em EDTA. As células assim obtidas foram cultivadas para caracterização e ensaios com hCG. Para a cultura das células utilizou-se o meio DMEM/F12 suplementado (10% soro bovino fetal, antibióticos (50 U/mL penicilina/ 0,05 mg/mL estreptomicina) e uma mistura de 300 pg/mL β-estradiol e 20 ng/mL progesterona). As células foram mantidas a 37oC em atmosfera úmida contendo 5% de CO2, por até 72 horas e então expandidas ou caracterizadas. A caracterização foi realizada pela localização imunohistoquímica de biomarcadores característicos dos diferentes tipos celulares (glicodelina e citoqueratina para células epiteliais e vimentina para células de origem mesenquimal), o que foi quantificado em relação ao total de células/10 campos microscópicos (200x). Células tratadas com gonadotrofina coriônica (5 UI/mL) ou não (controle) foram também submetidas a ensaios para avaliação de proliferação (BrdU) e morte celular (LDH). O ambiente 3D foi construído em um sistema Transwell, utilizando-se uma mistura de fibronectina-colágeno V-colágeno I-colágeno III nas concentrações 0,04 µg/mL, 0,04 µg/mL, 320 µg/mL e 320 µg/mL, respectivamente. Sobre essa matriz foram cultivados fragmentos de glândulas uterinas ou células isoladas obtidas a partir da digestão dos fragmentos glandulares. Os sistemas de cocultivo foram fixados em 2% paraformaldeído em 0,1 M PBS, pH 7,2, retirados do transwell e processados rotineiramente para inclusão em Paraplast. Cortes de 5 µm foram corados pela Hematoxilina e Eosina para análises morfológicas em microscopia de luz convencional. RESULTADOS: As células epiteliais isoladas e cultivadas em sistemas 2D assumiram morfologias poligonais diversas, sendo que era comum a presença de aglomerados celulares e células dispersas a partir deles, formando quase uma monocamada. A caracterização por imunofluorescência verificou a maioria de células positivas para citoqueratina e glicodelina A, caracterizando a cultura como mista mas com predomínio de células epiteliais. Os ensaios de LDH não mostraram diferenças significativas (n=3, p>0.05) entre células epiteliais cultivadas por até 72 h, indicando que as células se mantiveram viáveis ao longo do tempo experimental. No entanto, a análise da proliferação celular mostrou maior incorporação de bromodeoxiuridina nas primeiras 24 h de cultivo, e incorporação muito reduzida nos tempos seguintes estudados. A presença de gonadotrofina coriônica, entretanto alterou, aumentando significativamente essa incorporação após 48 e 72 h de cultivo (p<0,005). As glândulas cultivadas sobre matriz-suporte apresentaram morfologia semelhante e saudável quando analisadas sob microscopia de luz. CONCLUSÕES: Este estudo mostrou que utilizando um protocolo relativamente simples é possível obter células endometriais saudáveis que podem ser utilizadas para diferentes fins científicos. Além disso, a alteração nas atividades proliferativas destas células na presença de gonadotrofina coriônica também nos mostra que esse pode ser um modelo muito útil para o estudo direto ou via fatores embrionários da interface materno-fetal. Fragmentos glandulares em matriz-suporte mostraram também a possibilidade de manutenção do binômio epitélio-estroma endometrial abrindo a possibilidade para estudos em que a transdução de sinais via epitélio para o estroma são de crucial importância para a sucesso da implantação embrionária. |
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Culturas primárias de células epiteliais e glandulares uterinas como modelo para estudo da fisiologia uterinaPrimary cultures of uterine epithelial and glandular cells as a model for studying uterine physiologycultivo de células primárias endometriaisculture of primary endometrial cellsendométrioendometriumepitélio glandular uterinoextracellular matrixmatriz extracelularuterine glandular epitheliumINTRODUÇÃO: O estudo da biologia uterina é vital para a compreensão de suas relações com o embrião e suas interações com as células trofoblásticas. Apesar dos numerosas estudos acumulados na literatura, o conhecimento obtido até o momento ainda não é suficiente para a compreensão das falhas de implantação, um problema recorrente e muito frequente. OBJETIVOS: Neste estudo pretendemos caracterizar um modelo de cultura primária de células endometriais em sistemas tradicionais 2D ou sobre uma matriz suporte. Além disso, investigaremos também o papel da gonadotrofina coriônica (hCG), usualmente secretada pelas células trofoblásticas durante a implantação embrionária, na manutenção destas células em cultura. MÉTODOS: A partir do protocolo clínico para a análise de fatores uterinos que possam inviabilizar a transferência de embrião em mulheres em tratamento de infertilidade, obtivemos um fragmento (parcial) das biópsias endometriais realizadas (n=6). Estes fragmentos foram submetidos a digestão enzimática com colagenase II (1 mg/mL) e DNAse I (0,1 mg/mL) e em seguida filtrados em filtro de 70 µm para a retenção das glândulas endometriais. Parte das glândulas foi utilizada para cultura sobre matriz-suporte e parte foi novamente dissociadas com tripsina 0,25% em EDTA. As células assim obtidas foram cultivadas para caracterização e ensaios com hCG. Para a cultura das células utilizou-se o meio DMEM/F12 suplementado (10% soro bovino fetal, antibióticos (50 U/mL penicilina/ 0,05 mg/mL estreptomicina) e uma mistura de 300 pg/mL β-estradiol e 20 ng/mL progesterona). As células foram mantidas a 37oC em atmosfera úmida contendo 5% de CO2, por até 72 horas e então expandidas ou caracterizadas. A caracterização foi realizada pela localização imunohistoquímica de biomarcadores característicos dos diferentes tipos celulares (glicodelina e citoqueratina para células epiteliais e vimentina para células de origem mesenquimal), o que foi quantificado em relação ao total de células/10 campos microscópicos (200x). Células tratadas com gonadotrofina coriônica (5 UI/mL) ou não (controle) foram também submetidas a ensaios para avaliação de proliferação (BrdU) e morte celular (LDH). O ambiente 3D foi construído em um sistema Transwell, utilizando-se uma mistura de fibronectina-colágeno V-colágeno I-colágeno III nas concentrações 0,04 µg/mL, 0,04 µg/mL, 320 µg/mL e 320 µg/mL, respectivamente. Sobre essa matriz foram cultivados fragmentos de glândulas uterinas ou células isoladas obtidas a partir da digestão dos fragmentos glandulares. Os sistemas de cocultivo foram fixados em 2% paraformaldeído em 0,1 M PBS, pH 7,2, retirados do transwell e processados rotineiramente para inclusão em Paraplast. Cortes de 5 µm foram corados pela Hematoxilina e Eosina para análises morfológicas em microscopia de luz convencional. RESULTADOS: As células epiteliais isoladas e cultivadas em sistemas 2D assumiram morfologias poligonais diversas, sendo que era comum a presença de aglomerados celulares e células dispersas a partir deles, formando quase uma monocamada. A caracterização por imunofluorescência verificou a maioria de células positivas para citoqueratina e glicodelina A, caracterizando a cultura como mista mas com predomínio de células epiteliais. Os ensaios de LDH não mostraram diferenças significativas (n=3, p>0.05) entre células epiteliais cultivadas por até 72 h, indicando que as células se mantiveram viáveis ao longo do tempo experimental. No entanto, a análise da proliferação celular mostrou maior incorporação de bromodeoxiuridina nas primeiras 24 h de cultivo, e incorporação muito reduzida nos tempos seguintes estudados. A presença de gonadotrofina coriônica, entretanto alterou, aumentando significativamente essa incorporação após 48 e 72 h de cultivo (p<0,005). As glândulas cultivadas sobre matriz-suporte apresentaram morfologia semelhante e saudável quando analisadas sob microscopia de luz. CONCLUSÕES: Este estudo mostrou que utilizando um protocolo relativamente simples é possível obter células endometriais saudáveis que podem ser utilizadas para diferentes fins científicos. Além disso, a alteração nas atividades proliferativas destas células na presença de gonadotrofina coriônica também nos mostra que esse pode ser um modelo muito útil para o estudo direto ou via fatores embrionários da interface materno-fetal. Fragmentos glandulares em matriz-suporte mostraram também a possibilidade de manutenção do binômio epitélio-estroma endometrial abrindo a possibilidade para estudos em que a transdução de sinais via epitélio para o estroma são de crucial importância para a sucesso da implantação embrionária.INTRODUCTION: Studying uterine biology is vital to understanding its relationships with the embryo and its interactions with trophoblast cells. Despite the numerous studies accumulated in the literature, the knowledge obtained to date is still insufficient to understand implantation failures, a recurrent and frequent problem. OBJECTIVES: This study aims to characterize the primary culture model of endometrial cells in traditional 2D systems or on a support matrix. We also intend to investigate the role of chorionic gonadotropin (hCG), usually secreted by trophoblast cells during embryo implantation, in maintaining these cells in culture. METHODS: Based on the clinical protocol for the analysis of uterine factors that may make embryo transfer unfeasible in women undergoing infertility treatment, we obtained a fragment (partial) of the endometrial biopsies performed (n=6). These fragments were subjected to enzymatic digestion with collagenase II (1 mg/mL) and DNAse I (0.1 mg/mL) and then filtered through a 70 µm filter to retain the endometrial glands. Part of the glands was used for culture on a support matrix, and part was dissociated again with 0.25% trypsin in EDTA. The cells thus obtained were cultured for characterization and assays with hCG. For cell culture, DMEM/F12 medium supplemented with 10% fetal bovine serum, antibiotics (50 U/mL penicillin/0.05 mg/mL streptomycin), and a mixture of 300 pg/mL β-estradiol and 20 ng/mL progesterone was used. The cells were maintained at 37°C in a humidified atmosphere containing 5% CO2 for 72 hours and then expanded for 1-3 passages or characterized. Characterization was performed by immunohistochemical localization of biomarkers characteristic of the different cell types (glycodelin and cytokeratin for epithelial cells and vimentin for cells of mesenchymal origin), which was quantified about the total number of cells/10 microscopic fields (200x). Cells treated with chorionic gonadotropin (5 IU/mL) or not (control) were also subjected to assays to evaluate proliferation (BrdU) and cell death (LDH). The 3D environment was constructed in a Transwell system, using a mixture of fibronectin-collagen V-collagen I-collagen III at concentrations of 0.04 µg/mL, 0.04 µg/mL, 320 µg/mL and 320 µg/mL, respectively. Fragments of uterine glands or isolated cells were cultured on this matrix. The co-culture systems were fixed in 2% paraformaldehyde in 0.1 M PBS, pH 7.2, removed from the transwell, and routinely processed for inclusion in Paraplast. Sections of 5 µm were stained with Hematoxylin and Eosin for morphological analysis by conventional light microscopy. RESULTS: The epithelial cells isolated and cultured in 2D systems assumed diverse polygonal morphologies, with the presence of cell clusters and cells dispersed from them, forming almost a monolayer. Characterization by immunofluorescence verified that most cells were positive for cytokeratin and glycodelin A, characterizing the culture as mixed but with a predominance of epithelial cells. The LDH assays showed no significant differences (n=3, p>0.05) between epithelial cells cultured for up to 72 h, indicating that the cells remained viable throughout the experiment. However, the analysis of cell proliferation showed greater incorporation of bromodeoxyuridine in the first 24 h of culture and significantly reduced incorporation in the following times studied. The presence of chorionic gonadotropin considerably changed the proliferation, significantly increasing the BrdU incorporation after 48 and 72 h of culture (p<0.005). The glands cultured on a support matrix presented similar and healthy morphology when analyzed under light microscopy. CONCLUSIONS: This study showed that using a relatively simple protocol can obtain healthy endometrial cells that can be used for different scientific purposes. Furthermore, the change in the proliferative activities of these cells in the presence of chorionic gonadotropin also shows us that this can be an advantageous model for the direct study or via embryonic factors of the maternal-fetal interface. Glandular fragments in the support matrix also showed the possibility of maintaining the endometrial epithelium-stroma binomial, opening the possibility for studies in which the transduction of signals from the epithelium to the stroma is of crucial importance for the success of embryonic implantation.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBevilacqua, Estela Maris Andrade ForellFerreira, Thais de Almeida Silva2024-12-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42134/tde-09052025-093318/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-05-09T19:09:02Zoai:teses.usp.br:tde-09052025-093318Biblioteca 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:27212025-05-09T19:09:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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INTRODUÇÃO: O estudo da biologia uterina é vital para a compreensão de suas relações com o embrião e suas interações com as células trofoblásticas. Apesar dos numerosas estudos acumulados na literatura, o conhecimento obtido até o momento ainda não é suficiente para a compreensão das falhas de implantação, um problema recorrente e muito frequente. OBJETIVOS: Neste estudo pretendemos caracterizar um modelo de cultura primária de células endometriais em sistemas tradicionais 2D ou sobre uma matriz suporte. Além disso, investigaremos também o papel da gonadotrofina coriônica (hCG), usualmente secretada pelas células trofoblásticas durante a implantação embrionária, na manutenção destas células em cultura. MÉTODOS: A partir do protocolo clínico para a análise de fatores uterinos que possam inviabilizar a transferência de embrião em mulheres em tratamento de infertilidade, obtivemos um fragmento (parcial) das biópsias endometriais realizadas (n=6). Estes fragmentos foram submetidos a digestão enzimática com colagenase II (1 mg/mL) e DNAse I (0,1 mg/mL) e em seguida filtrados em filtro de 70 µm para a retenção das glândulas endometriais. Parte das glândulas foi utilizada para cultura sobre matriz-suporte e parte foi novamente dissociadas com tripsina 0,25% em EDTA. As células assim obtidas foram cultivadas para caracterização e ensaios com hCG. Para a cultura das células utilizou-se o meio DMEM/F12 suplementado (10% soro bovino fetal, antibióticos (50 U/mL penicilina/ 0,05 mg/mL estreptomicina) e uma mistura de 300 pg/mL β-estradiol e 20 ng/mL progesterona). As células foram mantidas a 37oC em atmosfera úmida contendo 5% de CO2, por até 72 horas e então expandidas ou caracterizadas. A caracterização foi realizada pela localização imunohistoquímica de biomarcadores característicos dos diferentes tipos celulares (glicodelina e citoqueratina para células epiteliais e vimentina para células de origem mesenquimal), o que foi quantificado em relação ao total de células/10 campos microscópicos (200x). Células tratadas com gonadotrofina coriônica (5 UI/mL) ou não (controle) foram também submetidas a ensaios para avaliação de proliferação (BrdU) e morte celular (LDH). O ambiente 3D foi construído em um sistema Transwell, utilizando-se uma mistura de fibronectina-colágeno V-colágeno I-colágeno III nas concentrações 0,04 µg/mL, 0,04 µg/mL, 320 µg/mL e 320 µg/mL, respectivamente. Sobre essa matriz foram cultivados fragmentos de glândulas uterinas ou células isoladas obtidas a partir da digestão dos fragmentos glandulares. Os sistemas de cocultivo foram fixados em 2% paraformaldeído em 0,1 M PBS, pH 7,2, retirados do transwell e processados rotineiramente para inclusão em Paraplast. Cortes de 5 µm foram corados pela Hematoxilina e Eosina para análises morfológicas em microscopia de luz convencional. RESULTADOS: As células epiteliais isoladas e cultivadas em sistemas 2D assumiram morfologias poligonais diversas, sendo que era comum a presença de aglomerados celulares e células dispersas a partir deles, formando quase uma monocamada. A caracterização por imunofluorescência verificou a maioria de células positivas para citoqueratina e glicodelina A, caracterizando a cultura como mista mas com predomínio de células epiteliais. Os ensaios de LDH não mostraram diferenças significativas (n=3, p>0.05) entre células epiteliais cultivadas por até 72 h, indicando que as células se mantiveram viáveis ao longo do tempo experimental. No entanto, a análise da proliferação celular mostrou maior incorporação de bromodeoxiuridina nas primeiras 24 h de cultivo, e incorporação muito reduzida nos tempos seguintes estudados. A presença de gonadotrofina coriônica, entretanto alterou, aumentando significativamente essa incorporação após 48 e 72 h de cultivo (p<0,005). As glândulas cultivadas sobre matriz-suporte apresentaram morfologia semelhante e saudável quando analisadas sob microscopia de luz. CONCLUSÕES: Este estudo mostrou que utilizando um protocolo relativamente simples é possível obter células endometriais saudáveis que podem ser utilizadas para diferentes fins científicos. Além disso, a alteração nas atividades proliferativas destas células na presença de gonadotrofina coriônica também nos mostra que esse pode ser um modelo muito útil para o estudo direto ou via fatores embrionários da interface materno-fetal. Fragmentos glandulares em matriz-suporte mostraram também a possibilidade de manutenção do binômio epitélio-estroma endometrial abrindo a possibilidade para estudos em que a transdução de sinais via epitélio para o estroma são de crucial importância para a sucesso da implantação embrionária. |
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