Vankomisin ile tedavi edilen deneysel stafilokokal peritonit modelinde mezenkimal kök hücre kullanımının peritoneal fonksiyonlar ve fibrozis üzerine etkisi

Abstract

Amaç: Sürekli periton diyalizi hastalarında peritonit; peritoneal sıvı içerisinde milimetreküpte 100' ün üzerinde beyaz küre ve bunun %50 den fazlasının polimorfonüveli lökosit olması şeklinde tanımlanır. Sürekli ayaktan periton diyalizi (SAPD) uygulanan hastalarda hastaneye yatışın en sık sebebi peritonittir. Tekrarlayan peritonit atakları periton üzerinde yapışıklıklara neden olabilmektedir. Bu durumda etkin bir periton diyalizi yapılamamakta başak bir renal replasman tedavisine geçilmek zorunda kalınabilmektedir. Geçmişte peritonitte meydana gelen inflamasyon ve fibrozisin engellenmesine yönelik bir çok çalışma yapılmıştır. Bu çalışma, mezenkimal kök hücrenin (MKH) peritonit tedavisinde gelişebilecek peritoneal fonksiyonları düzenleme ve fibrozisi engelleyip engellemiyeceğini göstermek amacı ile gerçekleştirildi. Materyal-Metod: Çalışmada 198- 357 g ağırlığında Spraque Dawley ırkından 8-10 haftalık toplam 64 adet erkek cinsiyette ratlar kullanıldı. Çalışmada 64 rat rastgele dört eşit gruba ayrıldı. Gruplar sağlam grup (S), peritonit olup sadece antibiyotik alacak grup (P1), peritonitli olup antibiyotik ve MKH alacak grup (P2) ve peritonitli olup sadece MKH alacak grup (P3) şeklinde düzenlendi. Sağlam grup kendi içerisinde ikiye ayrılmış olup S1 grubuna herhangi bir işlem yapılmadı, S2 grubuna ise enfekte edilmeyip 14 gün boyunca antibiyotik verildi. Peritonit için etken mikroorganizma olarak S. aureus kullanıldı. 0. gün P1, P2 ve P3 grubuna intraperitoneal 1.5x 108 CFU S. aureus enjekte edildi. Antibiyotik (vankomisin) tedavisi P1 ve P2 için denekler enfekte edildikten 24 saat sonra ve S2 için ilk gün başlandı. Vankomisin (Edicin®) intraperitoneal 30 mg/kg 14 gün boyunca her gün aynı saatte günde tek doz olacak şekilde uygulandı. Antibiyotik sulandırılıktan sonra her bir rat için vücut ısısında %1.36'lık diyaliz solusyonu ile 5 ml'ye tamamlanarak ayrı enjektörlerle verildi. P2 ve P3 gruplarda MKH enfekte edildikten 24 saat sonra 1.5 milyon/kg/doz olacak şekilde intraperitoneal olarak insülin enjektörü ile bir kez uygulandı. Çalışmanın tamamlandığı gün deneklere mini PET testi yapılıp, sitokin değerlendirmesi için periton sıvısı numunesi alındı. Ayrıca histopatolojik değerlendirme için doku örnekleri alındı. Bulgular: MKH'ın fonksiyonel etkinliğini değerlendirmek amacıyla yapılan peritoneal eşitlenme testinde gruplar arası değerlendirmede P1 grubunda D/P kreatinin oranının azaldığı ve peritoneal geçirgenliğin düştüğü gözlendi (p=0.001). Gruplar arası TNF-α düzeyi açısından değerlendirmede TNF- α düzeyi P1 grubunda diğer gruplara göre istatistiksel olarak yüksekti (p=0.027). TGF-β1 düzeyi ise gruplar arasında istatiksel olarak fark saptanmadı. IL-6 düzeyi açısından gruplar değerlendirildiğinde P3 grubunda istatistiksel olarak anlamlı yüksek saptandı (p=0.003). VEGF düzeyi ise P2 ve P3 grubunda anlamlı derecede yüksek idi (Sırasıyla p=0.006, p=0.002). Bu sitokinlerdeki artışların MKH'ın bu sitokinleri sekrete etmesinden kaynaklanmış olabileceği düşünüldü. IL-6 için bu artışın ayrıca kendisinin antiinflamatuar etkinliğinden kaynaklanmış olabileceğini de akla getirmektedir. İnflamasyon ve fibrozis P1 grubunda daha fazla idi (sırasıyla p= 0.001, p=0.018). Ancak inflamasyon ve fibrozisin gruplar arasındaki değerlendirmede P1 grubu istatistiksel olarak anlamlı fark saptanırken (p<0.05), vaskülarizasyon açısından istatistiksel olarak anlamlı fark gözlenmedi (p>0.05).Sonuç: Peritonit tedavisinde MKH kullanımı ile peritoneal geçirgenlik azalmış, inflamatuar sitokinlerden TNF-α düzeyini baskılamış ve histopatolojik değerlendirmede inflamasyon, fibrozis ve vaskülarizasyonun daha az olduğu gösterilmiştir.

Introduction and Objective: Peritonitis defined as > 100 mm3 white blood cell with > %50 polymorphonuclear leukocytes in peritoneal fluid in CAPD patients. Peritonitis is most frequen hospitalization cause in CAPD patients. Most common agent is coagulase negative staphylococci. Recurrent peritonitis could cause adherencies on peritoneal surface. In that case effective peritoneal dialysis can not be done and obliged to change another renal replacement therapy. In past many studies have been done about preventing inflamation and fibrosis in peritonitis. Aim of this study is to observe the effects of mesenchmal stem cell on peritoneal fibrosis and effects of peritoneal functions in treatment of peritonitis. Method: In this study 8-10 weeks age, 198-357 gr, Spraque Dawley race, 64 male rats were used. These 64 rats are randomly assigned to four different groups. Groups are: healty group (S), peritonitis with only antibiotics (P1), peritonitis with antibiotics and MSC (P2) and peritonitis with only MSC (P3). Heathy group is assigned into two different subgroup as S1 with no treatment and S2 with 14 days of antibiotic treatment. S. aureus was used as peritonitis S. aureus was used as peritonitis agent and injected 1,5x 108 CFU intraperitonealy in group P1, P2 and P3 on day 0. Antibiotic treatment was started after 24 hours of infection in groups P1 and P2 and first day in S2. Vancomycin (Edicin®) was administered 30mg/kg/day intraperitoneally in one dose, everyday 14 days. Antibiotic was administered to every single rat in body temprature by different injectors with supplemented with %1,36 dialysate solution. Mesencymal stem cell was administered with insulin injector by intraperitoneally in 1,5 million/kg/dose, single dose in groups P2 and P3 after 24 hours of infection.The last day of study, subjects took in mini PET and peritoneal fluid was taken for cytokine evaluation. Tissue samples were collected for histopathologic evaluation. Results: In Peritoneal equalization test for functional efficiency of MSC, groups were evaluated and only in peritonitis with only antibiotic treatment group (P1), decreased D/P creatinine ratio and decreased peritoneal permeability were observed (p=0.001). TNF-a value is statistically higher in group P1 than other groups(p=0.027). TGF-β1 value showed no statistically significant difference between groups. When groups were evaluated for IL-6 values, group P3 were observed statistically higher(p=0.003). Also VEGF values were higher in group P2 and P3(p=0.006, p=0,002). This condition arised because of these cytokines can be secreted by MSC. This difference of IL- 6 give rise to thought that anti- inflamatory activity of IL-6 itself could be the cause. Inflamation, fibrosis and vascularization were evaluated for histopathological effects of MSC and seen more in group P1 (p= 0.001, p=0.018). However despite inflamation and fibrosis, vascularization shows no statisticaly significant difference between groups. Conclusion: Decreased peritoneal permeability and supressed inflamatory cytokine TNF-α levels were observed by adding mesencyhmal stem cell to peritonitis treatment. Histopatholog,cal evaluation showed that decreased inflamation,fibrosis and vascularization were observed.