Efeitos da terapia com células-tronco mesenquimais em ratos Wistar submetidos à isquemia focal e tratamento de reabilitação

Abstract

O AVE é uma doença com alto índice de mortalidade no Brasil. Grande parte dos sobreviventes desta patologia permanece com algum tipo de incapacidade sensório-motora, mesmo após o tratamento de reabilitação. Evidências têm sugerido que a reabilitação por meio da realização de tarefas motoras de habilidade podem induzir mudanças comportamentais e neurológicas em animais submetidos à lesão no SNC. Estas mudanças também têm sido observadas em animais que realizam o transplante de células-tronco mesenquimais, uma vez que essas células apresentam grande capacidade proliferação e diferenciação, propiciando melhora do micro-ambiente em acometimentos patológicos do SNC. Desta forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos da terapia com células-tronco mesenquimais derivadas de polpa de dente humano em ratos submetidos à isquemia focal e tratamento de reabilitação por meio da realização da tarefa de habilidade do alcance. Para tanto, 60 ratos Wistar adultos foram inicialmente adaptados à tarefa de habilidade ao longo de uma semana e distribuídos aleatoriamente nos seguintes grupos experimentais: Sham: n=12, Isquemia-Veículo: n=12, Isquemia-Célula: n=12, Isquemia-Veículo-Tarefa: n=12 e Isquemia-Célula-Tarefa: n=12. Após, os mesmos foram submetidos à cirurgia de indução de isquemia focal por meio da administração de endotelina-1 no estriado e no córtex motor ou veículo (salina). Uma semana após a isquemia focal foi realizado a injeção intra-cardíaca de células tronco-mesenquimais nos grupos IC e ICT, e de veículo nos grupos S, IV e IVT. O tratamento de reabilitação para os grupos ICT e IVT teve início 24h após o transplante celular, sendo realizado ao longo de 2 semanas. Os animais dos grupos S, IV e IC não realizaram nenhum tipo de tarefa motora como forma de reabilitação. Os animais foram testados no teste do cilindro quanto ao desempenho sensório-motor nos períodos pré-cirurgia, pós-cirurgia e pós-tratamento. Encerrado o período de tratamento, os animais foram profundamente anestesiados e tiveram seus encéfalos processados para análise morfológica. Os resultados demonstraram que a terapia celular por infusão de células-tronco mesenquimais (CTMs), derivadas de polpa de dente decíduo humano não foi é capaz de potencializar a recuperação sensório-motora em animais submetidos à isquemia focal. Foi evidenciado que os animais que realizaram a tarefa de habilidade, independente do transplante celular, apresentaram melhor recuperação funcional, além da diminuição da área encefálica lesada. Também foi possível observar a presença das CTMs, células GFAP+ e NeuN+ na região de penumbra isquêmica, com pouca co-localização. Com base nesses resultados, concluímos que a tarefa motora de habilidade, utilizada como forma de reabilitação, tem potencial para induzir redução da área de infarto isquêmico e recuperação da motricidade ampla quando administrada isoladamente ou em conjutno ao transplante celular de CMTs.

Stroke is a disease with high mortality rate in Brazil. Most survivors of this disease remains some kind of sensory or motor disabilities, even after rehabilitation treatment. Evidence has suggested that rehabilitation by performing motor tasks of skill can induce behavioral changes and neurological damage in animals submitted to the CNS. These changes have also been observed in animals that carry out the transplantation of mesenchymal stem cells, since these cells have great capacity proliferation and differentiation, providing improved micro-environment in pathological affections of the CNS. Thus, the purpose of this study was to evaluate the effects of therapy with mesenchymal stem cells derived from human tooth pulp in rats subjected to focal ischemia and treatment of rehabilitation by performing the skill task reach. For this purpose, 60 adult Wistar rats were initially adapted to the task of skill over a week and randomly distributed in the following experimental groups: Sham: n = 12, Ischemia-Vehicle: n = 12, ischemia-Cell: n = 12, Ischemia-Task-Vehicle: n = 12 and Ischemia-Cell-Task: n = 12. After, they underwent surgery to induce focal ischemia by administration of endothelin-1 in the striatum and motor cortex or vehicle (saline). One week after focal ischemia was performed intra-cardiac injection of mesenchymal stem cells in groups IC and ICT, and vehicle groups S, IV and IVT. The rehabilitation treatment for ICT and IVT groups began 24 hours after cell transplantation, being conducted over two weeks. The animals in groups S, IV and IC did not perform any type of motor task as a form of rehabilitation. The animals were tested in the cylinder test and sensorimotor performance in the pre-surgery, post-surgery and post-treatment. Concludes the treatment, the animals were deeply anesthetized and their brains were processed for morphological analysis. The results showed that cell therapy by infusion of mesenchymal stem cells (MSCs) derived from human deciduous tooth pulp was not able to enhance sensorimotor recovery in animals subjected to focal ischemia. It was shown that the animals performed the task of skill, independent of cell transplantation showed better functional recovery, and decreasing the area of injured brain. It was also possible to observe the presence of MSCs, cells GFAP+ and NeuN+ in the region of ischemic penumbra, with little colocalization. Based on these results, we conclude that the motor skill task, used as a form of rehabilitation, has the potential of reducing the area of ischemic infarction and recovery of motor function when administered alone or wide conjutno cell transplantation in the CMTs.