Avaliação da reatividade de fibroblastos provenientes de animais silicóticos: estabelecimento de sistema de cultura em 3D

Abstract

A silicose é uma doença pulmonar, de caráter restritivo, causada pela inalação de partículas de sílica cristalina. Se caracteriza pela indução de uma inflamação crônica associada à intensa proliferação de fibroblastos e acúmulo exacerbado de componentes de matriz extracelular, e para a qual não há um tratamento eficaz. Os fibroblastos são considerados alvos cruciais em doenças de natureza fibrótica e o desenvolvimento de sistemas que permitam avaliar a reatividade destas células é de fundamental importância na busca por terapias anti-fibróticas. No presente estudo foi desenvolvido um sistema de cultura primária em 3D (esferóides), utilizando fibroblastos provenientes do pulmão de camundongos normais e silicóticos objetivando analisar comparativamente os aspectos morfológicos/funcionais de ambas as populações celulares. Os fibroblastos foram obtidos a partir da dissociação mecânica/enzimática dos pulmões de camundongos Swiss-Webster 7 dias após a instilação intranasal de salina (controle) ou sílica (10 mg/animal). Após a terceira passagem, as células foram cultivadas em placas de 96 poços, revestidas com agarose, na ausência ou presença de IL-13 (40 ng/mL), sendo os esferóides avaliados quanto a aspectos morfológicos (tamanho/diâmetro médio/constituição), e funcionais tais como: proliferação, produção de citocinas (TGF-b e quimiocinas (MCP-1)) e de colágeno. Através da análise por microscopia de luz invertida, verificamos que os esferóides contendo fibroblastos de animais normais e silicóticos mostraram progressiva diminuição do tamanho/diâmetro, e maior densidade, ao longo do tempo analisado (1 – 4 dias), com os silicóticos apresentando valores sempre superiores aos dos controles. A estimulação com IL-13 induziu claro aumento de tamanho/diâmetro em ambas as populações de esferóides. A análise por microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou haver diferenças morfológicas importantes entre os grupos normal e silicótico, no que tange ao formato e à constituição celular, com expressivo aumento no conteúdo de matriz extracelular detectado na condição de estimulação com IL-13. De forma interessante, foi observado que os esferóides silicóticos apresentaram níveis basais aumentados de proliferação celular e secreção de TGF-b, assim como de colágeno, em comparação aos dos controles. Tanto esferóides normais quanto silicóticos foram sensíveis à estimulação com IL-13, sendo verificado aumento equivalente na taxa de proliferação e nos níveis de TGF-b e MCP-1 em ambos os grupos. No que tange a produção de colágeno, os esferóides normais mostraram-se responsivos à IL-13 enquanto os silicóticos não. Em conjunto, nossos achados mostraram que os fibroblastos pulmonares de camundongos adultos são: (i) passíveis de serem cultivados em sistema de cultura 3D; (ii) responsivos à estimulação com IL-13 e que; (iii) os esferóides silicóticos apresentam características de ativação em comparação aos normais. Além disso, este modelo mostrou-se reprodutível e promissor quanto a possibilidade de utilização futura na busca por compostos com atividade antifibrótica.