Caracterização epigenética de células-tronco mesenquimais bovinas derivadas do fluido amniótico e do tecido adiposo e sua utilização como doadoras de núcleo na clonagem na presença ou não de tricostatina A

Abstract

O sucesso da clonagem por transferência nuclear (TN) está diretamente relacionado ao status epigenético da célula doadora de núcleo. Quanto menos diferenciada a célula, mais fácil é a reprogramação nuclear a um estado embrionário. Da mesma forma, o uso de drogas que atuem nos mecanismos de regulação epigenética, tal como a Tricostatina A (TSA), ajudam nessa reprogramação. O objetivo desse trabalho foi realizar a caracterização epigenética de três tipos de células doadoras de núcleo, sendo elas células-tronco mesenquimais (CTM) provenientes de duas fontes: fluido amniótico (CTM-FA) e tecido adiposo (CTM-TA), e fibroblastos (FIB) da orelha de bovinos; testar o efeito de sua utilização na TN com e sem a adição de TSA; verificar a expressão de genes ligados à epigenética: KAT2A, HDAC1 e HDAC3. Para isso, foram coletas CTM-FA por amniocentese in vivo de dois bovinos (BOV 1 e BOV 2) da raça Gir durante a gestação. Após o nascimento, foram realizadas biópsias de tecido adiposo e pele para isolamento de CTM-TA e FIB, respectivamente. As células foram cultivadas em incubadora a 38,5°C, 5% de CO2 e umidade elevada. Após isolamento, as células foram utilizadas para caracterização de sua origem mesenquimal por meio de marcadores de superfície celular verificados por citometria de fluxo e capacidade de diferenciação em adipócitos, condrócitos e osteócitos. O DNA genômico de todos os tipos celulares foi extraído pelo método de salting out e os status de metilação e hidroximetilação global do DNA foram determinados utilizando os kits MethylFlashTM Methylated DNA Quantification (Colorimetric) e MethylFlashTM Hydroxymethylated DNA Quantification (Colorimetric) (Epigentek), respectivamente. Para a clonagem, ovários foram coletados de abatedouros-frigoríficos para isolamento de ovócitos, que foram submetidos a 18 horas de maturação in vitro. Após a maturação os ovócitos foram enucleados e a célula doadora foi inserida no espaço perivitelínico. Para incorporação da célula ao citoplasma ovocitário, foi realizada a eletrofusão e então, os citoplastos foram submetidos ao cultivo com 50 nM de TSA por 20 h ou em meio sem a TSA. Após sete e oito dias de cultivo a taxa de produção de embriões foi calculada e comparada pelo teste de Tukey (p < 0,05). As culturas celulares das células provenientes do tecido adiposo e do fluido amniótico exibiram os marcadores típicos de CTM na maior porcentagem das células. Observaram-se resultados opostos entre os animais para a metilação do DNA, pois no animal BOV1, as CTM mostraram-se mais metiladas que os FIB, ao contrário do animal BOV2 onde FIB foram mais metilados que as células-tronco. Já o resultado de hidroximetilação seguiu o mesmo padrão para todas as células nos animais BOV1 e BOV2, respectivamente, sendo que CTM-FA foram as menos hidroximetiladas (0,008 e 0,002%), seguidas de FIB (0,013 e 0,009%) e CTM-TA (0,072 e 0,03%). Ao analisar as taxas de produção de embriões com sete dias de desenvolvimento, para o animal BOV1 nenhuma diferença significativa foi encontrada entre os tratamentos. Já para o animal BOV2, as CTM-FA produziram 44,92 ± 8,88% de blastocistos clonados quando os embriões foram expostos a 20 h com a TSA. Esse resultado foi superior a todos os outros tratamentos sem a TSA e semelhante ao tratamento com CTM-TA também com uso da TSA (37,96 ± 15,80%). Os embriões produzidos a partir das CTM-FA do BOV2 expressaram menos HDAC3 quando foram tratados com TSA, além disso, quando não foi utilizada TSA no cultivo, os embriões reconstruídos com FIB apresentaram menor expressão, semelhante aos embriões reconstruídos com CTM-TA. Por fim, a expressão de KTA2A foi maior em embriões tratados com TSA por 20 h quando foram utilizadas CTM, independente da fonte, como doadoras de núcleo. Estes resultados demonstram que quando as CTM foram menos metiladas que FIB, sua associação com TSA foi efetiva em aumentar a produção dos embriões bovinos clonados, entretanto, em contraste, quando as CTM foram mais metiladas sua associação com TSA gerou embriões numa proporção estatisticamente semelhante àquela obtida com CTM na ausência de TSA. Ademais, o uso da TSA foi efetivo em reduzir a expressão da HDAC3 quando CTM-FA foram utilizadas.