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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.23.2016.tde-24052016-164518
Document
Auteur
Nom complet
Tathyane Harumi Nakajima Teshima
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2015
Directeur
Jury
Lourenço, Silvia Vanessa (Président)
Camillo, Cláudia Malheiros Coutinho
Chavez, Victor Elias Arana
Schultz, Regina
Titre en portugais
Investigação da atividade apoptótica na abertura luminal dos ductos das glândulas salivares: análise comparativa entre modelo animal e humano
Mots-clés en portugais
Apoptose
Caspases
Glândulas salivares
Morfogênese
Resumé en portugais
As glândulas salivares são estruturas essenciais para a manutenção da homeostase da cavidade oral pela síntese e secreção do fluido salivar. A disfunção ou perda permanente das glândulas salivares causadas por radioterapia, doenças inflamatórias ou desordens congênitas elevam principalmente o risco de infecções da mucosa oral e de estruturas dentárias, além de potencialmente prejudicar funções fisiológicas como fala, mastigação e paladar, diretamente interferindo na qualidade de vida dos indivíduos afetados. Os tratamentos atualmente disponíveis são apenas paliativos, ressaltando a necessidade de se compreender melhor os processos embriogênicos a fim de desenvolver novas estratégias terapêuticas capazes de regenerar as glândulas salivares. O princípio da formação das glândulas salivares baseia-se na coordenação de diversos processos morfogenéticos, e este trabalho foca particularmente em investigar a formação do espaço luminal do sistema de ductos, uma vez que a adequada abertura dos lumens é um processo essencial para a secreção salivar. Relata-se que a remoção das células centrais dos cordões sólidos epiteliais por morte celular apoptótica é o principal mecanismo de abertura do espaço luminal dos futuros ductos glandulares em camundongos. Porém, pouco se sabe sobre o controle temporal da apoptose durante o desenvolvimento glandular e sobre seu comportamento em glândulas salivares humanas. Neste trabalho, o perfil de expressão de diversas proteínas envolvidas na cascata apoptótica em glândulas salivares fetais humanas foi analisado de acordo com cada estágio morfogenético por imunoistoquímica (Bax, Bak, Bad, Bid, Bcl-2, Bcl-x, Bcl-xL, caspase-3 clivada, caspases-6, -7 e -9, apaf-1, survivina e citocromo c). As análises semi-qualitativas resultaram em negatividade apenas para as proteínas Bcl-2, Bad, Bid e caspase-3 clivada em todas as fases de desenvolvimento. A expressão nuclear de Bax e Bak foi identificada em presumidos espaços luminais em estágios precoces, enquanto Bcl-xL foi o fator antiapoptótico da família Bcl-2 que exibiu expressão nuclear mais importante. Caspases-6, -7 e -9 foram positivas em todas as fases, e a ausência de caspase-3 clivada sugere caspase-7 como principal caspase efetora da apoptose em desenvolvimento de glândulas salivares humanas. Ambos os componentes do complexo apoptossomo foram positivos durante o desenvolvimento glandular, e o inibidor survivina demonstrou mais positividade nuclear em estágios mais avançados. Ao observar a expressão de reguladores apoptóticos durante o desenvolvimento glandular humano, foram realizados experimentos funcionais com culturas de tecido glandular de camundongos para avaliar o papel das caspases durante a formação desta estrutura. Inicialmente detectou-se a atividade apoptótica em glândulas salivares de camundongos albinos no centro dos cordões epiteliais primários a partir de estágios precoces de desenvolvimento através de TUNEL e caspase-3 clivada. A partir disso, foi realizada a inibição apoptótica funcional in vitro durante o mesmo período, que resultou em ductos significativamente mais amplos e em defeitos morfológicos importantes nas estruturas luminal e acinar. Este trabalho evidenciou portanto atividade apoptótica durante a formação de glândulas salivares humanas e de camundongo, expressando-se em fases mais precoces do que reportadas anteriormente. Além disso, a ausência de Bad e Bid indica que a via intrínseca está mais ativa que a extrínseca, e distintos perfis de expressão da maioria das moléculas sugere adicionais funções não-apoptóticas durante a morfogênese glandular.
Titre en anglais
Investigation of apoptotic activity in the lumen formation of salivary gland ducts: comparative analysis between animal and human based models
Mots-clés en anglais
Apoptosis
Caspases
Morphogenesis
Salivary glands
Resumé en anglais
Salivary glands are essential structures for the maintenance of homeostasis of the oral cavity by synthesizing and secreting saliva. Permanent dysfunction or loss of salivary glands caused by radiotherapies, inflammatory diseases or congenital disorders increase mainly the risk of infections of the oral mucosa and tooth surface, also impairing physiological functions as speech, mastication and taste, directly interfering in quality of life. Current treatments are only palliative-based, which highlights the need of having a better understanding of embryonic processes to develop therefore new therapeutic strategies able to regenerate salivary glands. The development of glandular secretory units and ductal system involves the coordination of several morphogenetic processes, and this study particularly focuses in investigating the formation of the lumenal space of the ductal system, as the proper lumen opening is an essential step for the salivary secretion. The clearance of the central cells of developing solid epithelial stalks by apoptotic cell death is the main mechanism of lumen space opening within presumptive ducts in mouse salivary glands. However little is known about its temporal regulation and its function in human salivary glands. Here we analysed the profile expression of several apoptosis-related proteins during human salivary gland development in correlation to each morphogenetic stage by immunohistochemistry (Bax, Bak, Bad, Bid, Bcl-2, Bclx, Bcl-xL, cleaved caspase-3, caspases-6, -7 e -9, apaf-1, survivin e citocromo c). Immunohistochemical results were analysed semi-qualitatively, and proteins Bcl-2, Bad, Bid and cleaved caspase-3 were considered completely negative at all stages of development. The nuclear expression of Bax and Bak were observed within the presumptive luminal spaces at early stages, while Bcl-xL was the antiapoptotic factor of Bcl-2 family that showed more prominent nuclear expression. Caspases-6, -7 and -9 were positive at all stages, and the absence of cleaved caspase-3 suggests caspase-7 as the main effector caspase during human salivary gland development. Both components of the apoptosome complex were also positive through all development, and the inhibitor of apoptosis survivin has shown more nuclear positivity at later stages. As the expression of apoptotic regulators was observed during human salivary gland development, functional experiments were then performed in mouse salivary gland cultures to determine the apoptotic activity of during the glandular formation. Initially, the apoptotic activity was detected in mouse salivary glands within the centre of primary epithelial stalks from early stages of development by TUNEL and cleaved caspase-3. Thus the in vitro apoptotic inhibition was performed at the same stages, which resulted in significant wider ducts and important morphological defects within luminal and acinar structures. This work has therefore evidenced the existence of apoptotic role in salivary gland lumen formation of both human and mouse models, having an earlier start point as reported before. Moreover, the absence of Bad and Bid indicates that the intrinsic pathway is more active than the extrinsic during human development, and the distinct subcellular expression of most molecules suggests additional non-apoptotic functions.
 
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Date de Publication
2016-06-23
 
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