Πειραματική απομόνωση και μεταμόσχευση μεσεγχυματικών κυττάρων (mesenchymal stem cells-msc) σε πειραματικό πρότυπο 50-60% ηπατεκτομής σε αρουραίους: ιστοπαθολογική μελέτη

Abstract

Background/Aim: This experimental study seeks to assess the effects of mesenchymal stem cells (MSCs) transplantation following partial hepatectomy (PH). MSCs display immunomodulatory and immusuppressive properties and secrete a wide range of liver trophic molecules such as cytokines and growth factors. Adipose tissue-derived mesenchymal stem cells (ADSCs) exhibit significant advantages over the other types of MSCs. Acute hepatic failure often follows PH. Published evidence from recent experimental models suggests that transplantation of MSCs gains increasing acceptance as an efficient method to reverse acute hepatic failure after PH and enhance liver regeneration.Material and methods: Partial hepatectomy was performed in wistar rats. ADSCs were transplanted via portal vein or directly on liver parenchyma. FISH was used to detect ADSCs location on the liver parenchyma. The effects of ADSCs on liver regeneration were examined with classical histopathology with score, immunohistochemistry of hepatic growth factor (HGF) and hepatic nuclear factor 4a (HNF4a).Results: Transplanted ADSCs were traced in the liver parenchyma in all specimens. Proofs for successful engraftment of ADSCs in the liver parenchyma were given by FISH. Enhancement of liver regeneration was proved by immunohistochemistry results for HGF and HNF-4α. HGF levels were significantly higher across all transplanted groups compared to the control group. HNF4a levels were increased significantly after ADSCs transplantation. Intrahepatic route of ADSCs transplantation had higher levels of HGF as well as transplantation of 2x106. Levels of HNF-4a were higher in all transplantation groups. Moreover, HNF-4a had higher levels in the intrahepatic group of transplantation as well as in the group of transplantation of 2x106 ADSCs. Furthermore, HNF-4a varied significantly with time, whereas, HGF not. Conclusion: ADSCs transplantation enhances liver regeneration and improves liver function after partial hepatectomy. This may represent a challenging therapeutic approach for ESLD.

Σκοπός: Η παρούσα πειραματική διδακτορική διατριβή είχε ως στόχο να καταδείξει εάν η μεταμόσχευση μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων δύναται να ενισχύσει την φυσιολογική αναγέννηση του ήπατος που αναμένεται μετά από μερική ηπατεκτομή, να αποτρέψει την εμφάνιση οξείας ηπατικής ανεπάρκειας η οποία ακολουθεί συχνά ιδίως μετά από μείζονες ηπατεκτομές και να βελτιώσει την ιστοπαθολογική βλάβη. Ο ρόλος των μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων έχει μελετηθεί σε αρκετές πρόσφατες πειραματικές εργασίες και διαφαίνεται λίαν ελπιδοφόρος. Υλικά και Μέθοδοι: Βλαστικά κύτταρα λιπώδους ιστού, ADSCs (Adipose tissue-derived Mesenchymal Stem Cells - MSCs), απομονώθηκαν, συντηρήθηκαν σε κυτταροκαλλιέργειες και ακολούθως μεταμοσχεύθηκαν είτε ενδοφλέβια στην πυλαία φλέβα είτε απευθείας στο ηπατικό παρέγχυμα (ενδοηπατικά). Ακολούθησε φθορίζoντας in situ υβριδισμός (FISH) με στόχο την ανίχνευση των μεταμοσχευμένων βλαστικών κυττάρων στο ηπατικό παρέγχυμα. Προκειμένου να αξιολογήσουμε το ρόλο των βλαστικών κυττάρων στην ενίσχυση της ηπατικής αναγέννησης μετά από μερική ηπατεκτομή, διενεργήσαμε κλασική παθολογοανατομική μελέτη με χρήση score στον ιστό και ακολούθως, ανοσοϊστοχημεία για τους παράγοντες HGF και HNF4a. Αποτελέσματα: Τα βλαστικά κύτταρα ανιχνεύθηκαν στο ηπατικό παρέγχυμα όλων των πειραματόζωων. Το γεγονός αυτό αποδείχθηκε και με τη FISH, η οποία πιστοποίησε την ενσωμάτωση των βλαστικών κυττάρων στο ηπατικό παρέγχυμα. Τα επίπεδα του HGF ήταν σημαντικά υψηλότερα μεταξύ των μεταμοσχευμένων ομάδων εν συγκρίσει με την ομάδα ελέγχου. Επίσης, η διηπατική χορήγηση είχε υψηλότερα επίπεδα HGF σε σχέση με την ενδοφλέβια, όπως και η χορήγηση 2x106 MSCs σε σχέση με τη χορήγηση 1x106. Τα επίπεδα του παράγοντα ηπατικής διαφοροποίησης HNF4a, αυξήθηκαν σημαντικά μετά την μεταμόσχευση των βλαστικών κυττάρων. Ο HNF-4a μεταβλήθηκε στο χρόνο ενώ ο παράγων HGF, όχι. Η ομάδα διηπατικής χορήγησης παρουσίασε υψηλότερες τιμές HNF-4a, όπως και η χορήγηση 2x106 MSCs. Τα ιστοπαθολογικά αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι οι ομάδες των μεταμοσχεύσεων αν και δε διαφοροποιούνται με στατιστική σημαντικότητα μεταξύ τους, εμφανίζουν χαμηλότερα σκορ ιστοπαθολογικής βλάβης σε σχέση με την ομάδα control. Συμπέρασμα: Η πειραματική αυτή μελέτη αποδεικνύει ότι η μεταμόσχευση των βλαστικών κυττάρων λιπώδους ιστού ενισχύει την αναμενόμενη ηπατική αναγέννηση μετά από μερική ηπατεκτομή και δύναται να αποτελέσει ένα ελπιδοφόρο μέσο για την πρόληψη της οξείας ηπατικής ανεπάρκειας και την αντιμετώπιση της νόσου τελικού σταδίου του ήπατος (ESLD – end stage liver disease).