Deneysel penetran kornea yaralanması oluşturulan ratlarda yağ doku ve kemik iliği kaynaklı kök hücre transplantasyonunun stromal yara iyileşmesine etkisinin incelenmesi

Abstract

AMAÇ: Korneal stroma hasarının skarla iyileşmesi beklenen doğal süreci üzerinde kök hücre naklinin etkilerini fonksiyonel ve yapısal parametreler kullanarak araştırmakYÖNTEM: Penetran kornea yaralanması oluşturulan 40 adet Wistar rat 3 gruba ayrılmıştır. Grup 1 (n=15)'deki hayvanların ön kamaralarına Yeşil Flouresans Protein geni transfekte edilmiş kemik iliği kaynaklı mezenkimal kök hücre (2x105/10 µl), grup 2 (n=15)'deki deneklere adipoz doku kaynaklı kök hücre (2x105/10 µl) ve son gruba (n=10) eşit hacimde dengeli tuz solüsyonu enjekte edildi. Post-op 1. haftada biyomikroskopik olarak korneal haze derecelendirildi. Deney sonunda (8 hafta) biyomikroskobik muayene, konfokal mikroskopi ve histopatolojik inceleme yapıldı. İmmunoflouresans boyanmış kesitlerde nakledilen hücrelerin dokuya yerleşimleri değerlendirildi. Keratocan, aldehid dehidrogenaz ve CD 34 ekspresyon düzeyleri için immun boyamalar yapıldı. TNF, IL-6R, IL-12b, TGF beta düzeylerine bakıldı.SONUÇLAR: İmmunoflouresans boyama ile YFP+ kök hücrelerin kornea stromasında yerleştikleri saptanmıştır. Aldehid dehidrogenaz, keratocan ve CD 34 ekspresyonunun kök hücre enjeksiyonu yapılan her iki grupta da sham enjeksiyon grubuna göre anlamlı derecede artmış olduğu ( p<0,05) ancak, grup 1 ve 2 arasında anlamlı farklılık göstermediği tespit edilmiştir. Klinik değerlendirmede opasite skorunun azaldığı hayvan sayısı transplant gruplarında sham enjeksiyon grubuna göre daha fazla bulunmuştur ancak istatiksel olarak anlamlı değildir. İn vivo konfokal mikroskopi ile transplant gruplarında anterior ve posterior keratosit dansitesi anlamlı derecede artmıştır. TNF, IL-6R, IL-12b düzeyleri transplant gruplarında sham gruba göre istatistiksel olarak anlamlı düzeyde azalmıştır.TARTIŞMA: İmmunohistokimyasal olarak allogreft enjeksiyon yöntemiyle nakledilen kök hücrelerin kornea stromasına yerleştiği ve fonksiyonel keratosit özelliği kazandığı gösterilmiştir. İn vivo konfokal mikroskopi ile kök hücre nakledilen gruplarda keratosit dansitesinde artış olduğu gösterilmiştir. Korneal opasite skorlarında gruplar arasında anlamlı farklılık bulunmamıştır. Bu sonuçlar, allojenik kaynaklı kök hücrelerin alıcı kornea stromal rejenerasyonun sağlanmasında katkı sağlayabileceğini ve fonksiyonel iyileşme için çoklu doz ve daha fazla süreye gereksinim olabileceğini düşündürmüştür.

PURPOSE: To investigate the efficacy of stem cell transplantation on corneal scarring that heals scarring naturally by using functional and structural parameters.METHOD: Penetrating injury had been created to right corneas of forty Wistar rats. Subjects were randomized into 3 groups. Green fluorescent protein transfected bone marrow derived mesenchymal stem cells (2x105/10 µl) were injected into anterior chamber of subjects in group 1 (n=15). Adipose tissue derived mesenchymal stem cells (2x105/10 µl) were injected in group 2 (n=15) and balanced salt solution in 10 µl was injected in group 3 (n=10) as a sham group. Corneal opacity was scored by using biomicroscop after 1 week postoperatively. Biomicroscopic examination, in vivo confocal microscopy and histopathological evalution were done at the end of the trial on 8th week. Immunofluorescence sections were evaluated to detect transplanted cells in tissue. Immun staining were done to measure level of keratocan, aldehide dehydrogenase and CD34 expressions. Expressions of TNF, IL-6R, IL-12b, TGF beta were measured in each group by real time PCR analysis.RESULTS: Establishment of GFP + stem cells on subjects corneas of transplanted groups were detected by immunofloresan staining. Expressions of Keratocan, aldehide dehydrogenase and CD34 were increased in transplanted groups when compared sham group ( p<0,05). The number of subjects that had reduced corneal opacity score in transplanted groups were much than sham group. But that data was not significant istatistically. Anterior and posterior keratocyte density were increased significantly in both transplanted groups according to in vivo confocal microscopic datas. Expressions of TNF, IL-6R, IL-12b were decreased significantly in transplanted groups compared with sham group.DISCUSSION: Establishment of mesenchymal stem cells that injected into subjects eyes were detected on subjects corneas and functional keratocyte activities that belongs to transplanted cells were shown by immunohistochemistrical tests. Increment in keratocyte densities in transplanted groups were found. There was no significant difference in corneal opacity scores among three groups. Based on our findings we thought that allogenic stem cells provide benefits for regenaration of corneal stroma but functional healing requires multiple injections and long time.