LABORATÓRIO DE BIOLOGIA DAS CÉLULAS ESTAMINAIS
José Bragança
Investigação
Biologia das células pluripotentes
Mostrámos que Cited2 é essencial para a auto-renovação, proliferação e sobrevivência das células estaminais embrionárias (ESC - Embryonic Stem Cells em Inglês) de ratinho. Demonstrámos também que Cited2 se liga directamente aos promotores de Nanog, Tbx3 e Klf4 em ESC indiferenciadas, e controla a expressão destes genes. Assim, Cited2 interage com factores de transcrição que forman o núcleo da rede de regulação génica que sustenta a pluripotência. Estamos interessados em compreender os mecanismos moleculares que dependem da função correcta Cited2 para sustentar a estaminalidade das ESC.
Estabilidade proteica e células estaminais
Identificámos a proteína FBXL5, uma ubiquitina-ligase E3 que regula a homeostase intracelular de ferro, como sendo uma proteína interactuante de CITED2. A sobre-expressão de FBXL5 provoca a degradação de CITED2 de um modo dependente do proteassoma, libertando assim o acesso aos co-activadores transcricionais p300 e CBP a factores de transcrição tais como o HIF-1. Estamos a estudar o papel desempenhado por FBXL5 na biologia das células estaminais.
Reprogramação
Obtivémos resultados que indicam que Cited2 é importante para a reprogramação de fibroblastos embrionários de ratinho em células estaminais pluripotentes induzidas (iPSC - induced Pluripotent Stem Cells em Inglês) por expressão de Oct4, Sox2, Klf4 e Myc. Demonstrámos ainda que a sobre-expressão de Cited2 em combinação com Oct4, Sox2, Klf4 e Myc aumenta a eficiência de reprogramação dos fibroblastos embrionários primários e levou à obtenção de iPSC com menor variabilidade na expressão de genes associados à pluripotência, particularmente em fibroblastos que são pré-senescentes. Estamos a investigar os potenciais benefícios da utilização de CITED2 para obtenção de iPSC a partir de células somáticas humanas.
Diferenciação das células estaminais
Os eventos de diferenciação das células estaminais embrionárias (ESC - Embryonic Stem Cells em Inglês) envolvem mecanismos moleculares e vias de sinalização semelhantes aos que são necessários para os processos precoces do desenvolvimento embrionário. Cited2, um modulador transcricional, é essencial para o desenvolvimento embrionário do coração de ratinho, e variações na sequência do gene CITED2 humano foram associadas a doenças cardíacas congénitas. Estamos a usar as ESC para compreender melhor os mecanismos envolvidos no início do desenvolvimento normal do coração e doenças cardíacas. Recentemente demostrámos que Cited2 associa-se e coopera com o fator de transcrição Isl1, que é essencial para cardiogènese.
Moléculas secretadas por células estaminais embrionárias compensam os defeitos de desenvolvimento embrionário
Os eventos de diferenciação cardíaca das células estaminais embrionárias (ESC - Embryonic Stem Cells em Inglês) em falha por diminuição da expressão ou perda da função de Cited2 podem ser compensados por introdução de moléculas secretadas no meio de cultura por ESC que sobre-expressam Cited2. Estas moléculas também resgatam a morte embrionária e os defeitos cardiovasculares em embriões de peixe-zebra com perda de função de Cited2.