Mesane disfonksiyonlu diyabetik rat modellerinde kök hücre tedavisi

Abstract

Amaç: Diyabetik mesane disfonksiyonu, genelde diyabetin geç dönem bulguları olarak bilinen azalmış mesane hissi ve azalmış detrüsör kontraksiyonların eşlik ettiği artmış mesane kapasitesi ve rezidü idrarla karakterize bir hastalıktır. Diyabetik mesane disfonksiyonu diyabet komplikasyonları arasında en sık görülen ve en can sıkıcı olandır. Bu çalışmanın amacı yenidoğan rat mesanesinden elde edilen mezenkimal kök hücrelerin diabetik mesane disfonksiyonu üzerine olan etkisini araştırmak.Materyal ve Metodlar: Kontrol grubunu da içine alacak şekilde toplam 24 adet Sprague- Dawley tipi ratlar 4 gruba ayrıldı. Deneysel diyabetes mellitus,diyabetik rat gruplarına tek doz 45mg/kg streptozosin (STZ)'in intraperitoneal olarak uygulanmasıyla elde edildi. Diyabet oluşturulduktan 12 hafta sonra 24 ratın tamamı gruplara ayrıldı. 1. Grup (n:6): Mesane duvarına PBS enjeksiyonu uygulanan diyabetik olmayan sağlıklı kontrol grubu (NR + PBS olarak adlandırıldı), 2. Grup (n:6): Mesane duvarına PBS uygulanan diyabetik grup (DM + PBS olarak adlandırıldı), 3. Grup (n:6): Mesane duvarına nMSC uygulanan grup (DM + D olarak adlandırıldı), 4. Grup (n:6): nMSC intraperitoneal olarak uygulanan diyabetik grup(DM + IP olarak adlandırıldı). Kök hücre tedavisi veya PBS uygulandıktan 4 haftasonra 24 ratın tamamı değerlendirildi. Değerlendirmeler biyokimyasal, histopatolojikve urodinamik çalışmalarla yapıldı.Bulgular: Diyabet vücut ağırlığında düşüşe neden olurken, mesane ağırlığıve kapasitesini arttırdı. İşenen idrar hacmi ve rezidü idrar miktarının kontrol grubunagöre arttığı saptandı. İşeme anındaki maksimum detrüsör basıncı DM + PBS ve DM+ IP gruplarında kontrol grubuna göre daha düşüktü (13,3 +/- 0,78 and 16,3 +/- 0,6vs. 21,54 +/- 1,00 mmHg, respectively) ancak DM + D grubunda kontrole göre dahayüksekti (28,58 +/- 2,08 vs21,54 +/- 1,00). Toplam doku oranlarında, düz kas oranıtüm diyabetik gruplarda azalmıştı ancak DM +D grubunda daha az oranda azalmıştı.Düz kas kalınlıkları DM +PBS, DM+IP, DM+D'ler NR+PBS (kontrol) e kıyasla(sırasıyla 1,12 +/- 0,13, 1,33 +/- 0,30, 1,83 +/- 0,25 vs 1,87 +/-0,30) şeklindeydi vefibroz kalınlıkları ise kas kalınlıklarının tersine tüm diyabetik gruplarda artmıştı.Fibröz kalınlık oranları DM +PBS, DM+IP, DM+D'ler NR +PBS (kontrol)'e kıyasla(sırasıyla 2,33 +/- 0,34, 2,12+/- 0,30, 1,33 +/-0,20 vs 1,20+/- 0,40) şeklindeydi.Sonuç: Biz bu çalışmayla yenidoğan mesanesinden elde edilen mezenkimal kök hücreler (nMSCs)'in diyabetik mesane disfonksiyonunda iyileşme sağladığını gösterdik. nMSCs diyabetik mesane disfonksiyonu tedavisinde etkin bir tedavi metodudur. Ayrıca bu çalışmayla kök hücrelerin direkt mesane duvarına uygulanmasının daha etkili olacağını öneriyoruz.Anahtar kelimeler: Diyabetik mesane disfonksiyonu, underaktif mesane,yenidoğan mesenkimal kök hücresi, rat ürodinamisi

Purpose: Diabetic bladder dysfunction is a characteristic dissease withincreased bladder capacity and post voiding residual volume in diabetic patients,accompanied by decreased bladder sensation and contractions of detrusor which aregenerally symptoms of late stage bladder dysfunction in diabetes. Diabetic bladderdysfunction is among the most common and bothersome complications of diabetesmellitus The aim of this study is to evaluate effect of mesenchymal stem cell therapyderived neonatal bladder for diabetic bladder dysfunction.Materials and Methods: A total of 24 male Sprague-Dawley rats weredivided into 4 groups, including age matched controls. Experimental diabetes wasinduced by administration of 45 mg/kg streptozotocin (STZ) with a singleintraperitoneal injection. A total of 24 rats divided to the groups 12 weeks later thaninduced of diabetes. 1. Group (n:6): Healthy nondiabetic control group received PBSto the bladder wall (designated as NR + PBS), 2. Group (n:6): Diabetic groups whichreceived PBS to the bladder Wall (designated as DM + PMS), 3. Group: Diabeticgroups which received nMSC to the bladder wall (designated as DM+D), 4. GroupDiabetic groups which received nMSC by Intraperitonealy (Designated as DM + IP).A total of 24 rats assessed 4 weeks later after administration of stem cell therapy orPBS. Biochemistry, histopathologic and urodynamic study performed for theevaluation.Results: Diabetes decreased average body weight and increased bladderweight, capacity. Voided and residuel volumes increased in diabetes groups vscontrols. Peak detrusor leak pressure decreasing in DM + PBS and DM + IP groupsvs controls (13,3 +/- 0,78 and 16,3 +/- 0,6 vs. 21,54 +/- 1,00 mmHg, respectively).But it was higer in DM + D groups than controls (28,58 +/- 2,08 vs 21,54 +/- 1,00).As a percent of total tissue area, smooth muscle decreased in the all diabetes groupsbut it was relatively less decreas in DM+ D groups. Smooth muscles thickness ratesDM + PBS, DM + IP, DM + D vs NR + PBS (control) (1,12 +/- 0,13, 1,33 +/- 0,30,1,83 +/- 0,25 vs 1,87 +/-0,30 mm, respectively) and fibroz area increased in the alldiabetes groups, conversely to smooth muscle areas. Fibros thickness rates DM +PBS, DM + IP, DM + D vs NR + PBS (control) (2,33 +/- 0,34, 2,12+/- 0,30, 1,33 +/-0,20 vs 1,20+/- 0,40 mm, respectively).Conclusions: We demonstrated in this study that cell therapy withmesanchimal stem cells of neonatal bladder (nMSC) is ameliorated diabetic bladderdysfunction. nMSC is a usefull therapy technique for diabetic bladder dysfunction.Also we suggest that direct injection of stem cells to the bladder wall is moreeffective than IP or IV administration.Keywords: Diabetic bladder dysfuntion, neonatal mesenchimal stem cell,underactive bladder, urodynamic study of rat