As células-tronco mesenquimais (CTMs) são células adultas multipotentes com capacidade de diferenciação em linhagens mesodermais. Sob estímulos apropriados as CTMs podem adquirir características neuronais. Nosso grupo de pesquisa desenvolveu um protocolo de neurodiferenciação parcial utilizando altas concentrações de lisado de plaquetas humanas (hPL) para obter-se células com fenótipo neuro-like. Essas células expressam marcadores neuronais e apresentam potencial neuroreparador. No entanto, para melhor caracterização, torna-se essencial investigar a expressão de receptores e canais catiônicos, os quais são fundamentais para a sinalização e função neuronal.

Investigar o perfil de expressão gênica de receptores e canais catiônicos (TRPs, P2RXs, ADRA, CHRMs) em células neuro-like derivadas de CTMs humanas cultivadas com hPL.

CTMs de medula óssea humana foram isoladas e cultivadas até a terceira passagem (P3), sendo distribuídas em dois grupos: 10% de soro fetal bovino (SFB) ou 10% de lisado de plaquetas humanas concentradas (hPL). Ambas as condições foram avaliadas quanto à morfologia, aderência e imunofenótipo por citometria de fluxo. A capacidade de diferenciação mesodermal foi testada por coloração com Oil Red (adipogênese), Vermelho de Alizarina (osteogênese) e Safranina O (condrogênese). A diferenciação neuronal foi analisada por alterações morfológicas e por imunofluorescência. A expressão gênica de receptores e canais catiônicos selecionados foi avaliada por RT-qPCR, seguida de análise bioinformática dos dados obtidos. Como controle foram usadas linhagens de células neuro-progenitoras derivados de iPS (NPCs).

A fenotipagem confirmou que ambas as CTMs (SFB e hPL) mantiveram o perfil mesenquimal clássico, com positividade para CD90, CD73 e CD105, e negatividade para CD34, CD45 e HLA-DR. A diferenciação mesodermal foi validada, embora com menor capacidade plástica para as CTMs em hPL. As CTMs expostas ao hPL apresentaram morfologia alongada, organização em redes e expressão de β-Tubulina III, indicativos de neuro diferenciação. Em contraste, as CTMs com SFB mantiveram morfologia padrão fibroblastoide. A análise de expressão gênica mostrou elevada expressão de receptores de potencial transiente TRPs (TRPA1, TRPV1, TRPM8) e canais purinérgicos P2Rxs (P2RX1, P2RX2, P2RX3) nas NPCs enquanto em ambas as CTMs (SFB e hPL) essa expressão foi ausente. Na comparação direta CTMs hPL vs SFB, TRPM7 foi supraexpresso e TRPM2 e CHRM2 foram infra-regulados. Os parâmetros topológicos da rede forneceram evidências robustas de conectividade funcional entre os componentes analisados, sendo TRPA1 e TRPV1 apresentando maior índice de conexões (10-11). Na análise de enriquecimento alguns termos apresentavam-se super-representados no conjunto de genes analisados, com destaque para processos biológicos associados a ativação e sinalização dos receptores e canais iônicos e sinalização e regulação de processos celulares neurais.

Nosso estudo evidenciou que genes mapeados pertencentes a família dos TRPs e CHRMs são modulados após a neurodiferenciação das CTMs com hPL, e participam de um mesmo contexto funcional ou compartilham processos celulares comuns a células neurais. Em conjunto esses dados auxiliam na compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na neurodiferenciação parcial das CTMs por hPL, contribuindo para futura validação do seu potencial terapêutico em modelos de disfunção neural.