Sıçan kemik iliği mezenkimal kök hücrelerinin insan amnion membranı ile kornea yanık tedavisinde kullanımı

Abstract

Çeşitli kök hücre kaynaklarından yapılan çalışmalarda, erişkin kök hücrelerin hasarlanmış dokuda tedaviye yönelik olarak kullanımlarında bir takım avantajlar sağladığı görülmüştür. Farklı nedenler sonucu ortaya çıkan ağır kornea hasarında hasta gözde hem limbus hem de merkez epiteli kaybı ile birlikte inflamasyon, neovaskülarizasyon ve konjonktivalizasyon meydana gelir. Limbal kök hücrelerin geri dönüşsüz olarak hasarlandığı durumlarda, limbal kök hücre transplantasyonu ya da başka bir kaynaktan elde edilen kök hücrelerin limbal kök hücrelere dönüşmesi kornea hasarını tamire olanak sağlayabilir. Bu arayışta, mezenkimal kök hücreler (MKH) kolay izole edilmeleri ve epitel hücrelerine farklılaşabilme özellikleri nedeniyle gündeme gelmiştir Bu çalışmada kornea hasarı gerçekleştirilen dört grup sıçan kullanılmış; üç grup dişi sıçana amnion membranı (AM) üzerinde erkek sıçan kemik iliğinden elde edilen MKH'ler ve değişik kombinasyonlarda keratinosit büyüme faktörü-2 (KGF-2) ve otolog serum (OS) uygulanmıştır. Son grup sıçana yalnızca amnion membranı nakledilmiştir. Bu uygulamayı seçmekteki amacımız tam kornea hasarı oluşturulduktan sonra MKH'lerin limbal kök hücrelere dönüşüm sürecini araştırmak, KGF-2 ve OS'nin bu sürece etkisini belirlemektir. Çalışmanın sonuçları değerlendirildiğinde, grup II (AM+MKH+KGF-2) ve grup III (AM+MKH+KGF-2+OS) sıçanlarda kontrol grubu olarak kullanılan grup IV (AM) sıçanlara göre iyileşmenin anlamlı derecede fazla olduğu bulundu. Grup I (AM +MKH) sıçanlarda grup IV'e göre kornea berraklığı ve neovaskülarizasyon açısından karşılaştırıldığında anlamlı fark bulunamadı. MKH'lerin limbal kök hücrelerin tam hasarlanması durumunda kornea epitel tamirinde uygun bir hücre/doku tipi olabileceği ve KGF-2'nin otokrin ve/ve ya parakrin etki ile bu onarım sürecini, hücre çoğalmasını etkileyerek ya da MKH'nin limbal kök hücrelere dönüşüm aşamasında yönlenmeye yardımcı olarak etkilediği söylenebilir. KGF-2'nin MKH ve kornea epiteline etkilerinin buna yönelik farklı çalışmalarla araştırılması gerekmektedir. Bu sonuçlar ileride yapılacak olan insan çalışmalarına da model oluşturabilmesi bağlamında önemlidir.

Various stem cell studies revealed that adult stem cells have numerous advantages when used to repair the tissue injuries. In severe corneal damage there is central epithelial loss with inflammation, neovascularisation and conjonctivalisation. Corneal damage with irreversible loss of limbal stem cells can be cured with transplantation of limbal stem cells or stem cells from other sources. Mesenchymal stem cells (MSCs) are potential sources because they can easily be isolated and have the potential to differentiate to epithelial cells. In this study, mesenchymal stem cells were transplanted with amnion membrane (AM) to four groups of rats with corneal damage. Keratinocyte growth factor-2 (KGF-2) and autologous serum (OS) were added in various combinations in groups 1-3 and the last group were used as controls. The aim of this study is to investigate the diferentiation of MSCs to limbal stem cells along with the effect of the KGF-2 and OS to this process. The results of the study revealed that the corneal healing in the group II (AM+MSCs+KGF-2) and in the group III (AM+MSCs+KGF-2+OS) rats was significantly better than that in group IV (AM) rats. No statistically significant difference was present between the corneal healing of the group I and group IV rats. Mesenchymal stem cells can be an appropriate source of tissue type for corneal repair in the case of complete damage of the limbal stem cells. The effect of KGF-2 in corneal healing may be via autocrine and paracrine means or it may aid the mesenchymal stem cells to differentiate into the limbal stem cells. This effect of KGF-2 must be clarified by appropriate studies. These results may also be helpful in creating a model for future human studies.