Overlapping of mononuclear cells derived from bone marrow in rats' intervertebral discs: an in vitro study

Abstract

In this study, bone marrow mononuclear cells (BM-MNC) derived from rats were used in order to promote intervertebral disc regeneration. These cells were isolated after centrifugation in a Ficoll-Paque™ PLUS density gradient and then placed in plastic dishes to proliferate during a period of 14 days. The BM-MNCs were previously labeled with the fluorescent membrane marker Chloromethyl-benzamidodialkylcarbocyanine (CM-DIL), and thereafter were implanted in rats' intervertebral discs explants as an in vitro experimental model. Daily analyses of the cells under a fluorescence microscope revealed morphological changes, which assumed a thin and elongated shape similar to cells that originally form the annulus fibroses. Histopathological analysis demonstrated the presence of mononuclear cells interspersed within collagen fibers. The presence of viable cells, in which were found morphological changes and their disposal in the same pattern of the layers that originate the annulus fibrosus, is an indicator that they engrafted and proliferated on the intervertebral disc. Therefore, morphological changes presented by these cells indicate that they presented mesenchymal stem-like cell characteristics.

Neste trabalho, foram utilizadas células mononucleares provenientes da medula óssea (MO) de ratos para implantação em discos intervertebrais, a fim de estudar a sua participação em possível regeneração tecidual. Essas células foram obtidas por centrifugação, em gradiente de Ficoll-Paque™ PLUS, e cultivadas em frascos apropriados, por um período de 14 dias. Em etapa posterior, foram submetidas à marcação celular, em que foi utilizado o marcador citoplasmático CM-Dil, seguida de implantação em discos intervertebrais de ratos, em um sistema de cultivo in vitro. Foram feitas avaliações diárias dos discos com utilização de um microscópio de fluorescência, sendo constatadas alterações morfológicas com um formato alongado semelhante a células que originalmente compõem o anel fibroso. O exame histopatológico revelou a presença de células mononucleares entremeadas em fibras de colágeno. As alterações morfológicas das células e a presença de células viáveis são indícios de que essas células se integraram e proliferaram no disco intervertebral, interagindo com o microambiente deste, assumindo inclusive características semelhantes às apresentadas por células-tronco mesenquimais.