Seminário 1º S: Organoides Cerebrais

Seminários

Brain Organoids: Advanced In Vitro Models to Study Neurological Disorders

Introdução

• Os organoides cerebrais são estruturas tridimensionais derivadas de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) que replicam aspetos da organogénese cerebral.
• Eles fornecem um modelo inovador para estudar o desenvolvimento cerebral e doenças neurológicas.

Razões para Estudar o Desenvolvimento e as Doenças do Cérebro

• Doenças neurológicas, como Alzheimer, Parkinson, Huntington, esclerose múltipla, demência frontotemporal, transtornos do espectro autista (ASD), transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (ADHD), depressão e esquizofrenia, são alvos importantes de estudo devido à sua complexidade e impacto na sociedade.

Caracterização Estrutural e Morfológica

• A diferenciação e maturação de neurônios ao longo do desenvolvimento dos organoides são avaliadas usando diversas técnicas laboratoriais e de imagem.

Culturas Neuronais Primárias

Obtenção de Neurônios

• Os neurônios do hipocampo são obtidos de embriões de ratos Wistar E18, sacrificados e dissecados.
• Os hipocampos são isolados, tratados com tripsina e dissociados mecanicamente para obter uma suspensão celular.

Preparo da Cultura

• As células são contadas e semeadas em placas multi-poço revestidas com poli-D-lisina.
• A alimentação ocorre semanalmente e 5-FDU é adicionado para inibir o crescimento de células da glia.

Zebrafish in vitro: Cultivo, Desafios e Potenciais Aplicações

Zebrafish

• Peixe de água doce do sul da Ásia, da família Cyprinidae.
• Utilizado em pesquisas por sua fisiologia e metabolismo de xenobióticos conservados, similaridade genética com humanos (71%) e boa predição da biologia do desenvolvimento de vertebrados.

Zebrafish in vitro

• Cultura de células de zebrafish:
  • Células podem ser derivadas de embriões, larvas ou peixes adultos.
  • Possibilita o estudo de mecanismos celulares, modelagem de doenças, ecotoxicologia e ritmos circadianos.
• Meio de cultura:
  • Essencial para o sucesso do cultivo, deve atender às necessidades nutricionais e de fatores de crescimento das células.
  • Exemplos: DMEM/Ham's F12, L15, LDF.

Culturas Celulares Primárias e Secundárias de Zebrafish

Cultura Primária

• Células obtidas diretamente do tecido original.
• Heterogêneas, com crescimento limitado e replicação por um tempo, mantendo características do tecido original.

Cultura Secundária

• Células derivadas da cultura primária.### Linhagens de Células de Zebrafish
• Linhagens de células permanentes, com crescimento rápido, mas perdem a capacidade de proliferar com o tempo e podem apresentar alterações.

Estabelecimento de Linhagens de Células de Zebrafish

• Isolamento de células tumorais ou embrionárias
• Cultivo em meio apropriado
• Adaptação e passagem celular
• Estabelecimento de um único tipo celular, processo que pode levar até um ano

Exemplos de Linhagens de Células de Zebrafish

• ZFL: Derivada de tecido hepático, utilizada em estudos de toxicologia e saúde humana/ambiental
• ZEM2S: Derivada de células de embriões, utilizada em estudos de desenvolvimento embrionário, biologia do desenvolvimento, adesão celular e toxicologia

Aplicação de Linhagens de Células de Zebrafish

• Desenvolvimento embrionário e organogênese
• Modelagem de doenças e tumorigênese
• Análise de migração celular
• Triagem de fármacos e estudos toxicológicos

Métodos de Cultivo Celular 3D de Células de Zebrafish

• Gotejamento
• Rotação
• Placa de baixo aderência (ULA)
• Hanging drop

Exemplos de Estudos com Células de Zebrafish

• Criação de estruturas cardíacas 3D a partir de larvas para estudos de maturação, regeneração e testes farmacológicos/toxicológicos
• Utilização da linhagem ZFL como modelo para testes de ecotoxicologia

Considerações Finais

• A cultura de células de zebrafish é uma ferramenta valiosa para a pesquisa biomédica, permitindo estudos em diversas áreas
• A escolha do método de cultivo, tipo de célula e linhagem celular depende dos objetivos específicos do estudo
• Otimização e padronização dos protocolos são importantes para garantir a reprodutibilidade dos resultados
• É fundamental considerar as questões éticas e de biossegurança ao trabalhar com animais e células