Πειραματική εφαρμογή βλαστοκυττάρων σε τραύματα του κερατοειδή χιτώνα του οφθαλμού σε κονίκλους

Abstract

Νeovascularization (NV) compromises corneal opacity and immune privilege, resulting in endangering vision integrity. Topical application of stem cells inhibits the aforementioned process, balancing the production of anti- and angiogenic agents. Methods: A well described model of penetrating injury was modified to assess the effect of ADMSCs (adipose-derived mesenchymal stem cells) on corneal wound healing and corneal NV. The purpose was to study the anti-angiogenic properties of ADMSCs with allogeneic transplantation and local application via three different routes. The control group received PBS (Phosphate-Buffered Saline) the same way respectively. The extent of corneal NV in all eyes was photographically assessed on day 14 postoperatively. On the same day, the animals were sacrificed and the eye sections were stained for morphological evaluation by a pathologist. The expression of VEGF and TNF-α was evaluated and the slides were studied by light microscopy. Results: Eyes treated with ADMSCs exhibited limited corneal NV and inflammation compared with the control group. Treatment with ADMSCs after induced cornea injury produced no staining for VEGF, as opposed to control eyes. Staining for TNF-α expression was not detected in the ADMSCs-treated corneas while it was detected in the corneal stroma as well as in the epithelium of the control group. Conclusion: Early-onset allogeneic transplantation with topical application of ADMSCs can lead to significant inhibition of angiogenetic and inflammatory factors by strongly reducing corneal NV 14 days after treatment. Further research is needed to standardize the effective dose of ADMSCs, the frequency of its administration as well as the ideal application mode.

Η νεοαγγειογένεση εκθέτει την αδιαφάνεια και το ανοσολογικό προνόμιο του κερατοειδή σε κίνδυνο, με συνέπεια να διακυβεύεται η ακεραιότητα της όρασης. Η τοπική εφαρμογή πολυδύναμων μεσεγχυματικών κυττάρων αναστέλλει την προαναφερόμενη διεργασία εξισορροπώντας την παραγωγή των αντι- και αγγειογενετικών παραγόντων. Μέθοδος: Με την χρήση μοντέλου πρόκλησης νεοαγγείωσης με ράμματα σε κονίκλους New Zealand μετά από διατιτραίνον τραύμα, μελετήθηκε η αντιαγγειογενετική ιδιότητα βλαστοκυττάρων προερχόμενα από λιπώδη ιστό με αλλογενή μεταμόσχευση και τοπική εφαρμογή τους με τρεις διαφορετικούς τρόπους. Στην ομάδα ελέγχου έγινε εφαρμογή διαλύμματος χωρίς βλαστοκύτταρα. Πραγματοποιήθηκε μέτρηση της προκαλούμενης νεοαγγείωσης στον κερατοειδή μετά από φωτογράφιση την 14η ημέρα μετεγχειρητικά. Την ίδια ημέρα έγινε ευθανασία των πειραματόζωων και οι κερατοειδείς στάλθηκαν προς ιστολογική και ανοσοϊστοχημική ανάλυση. Αποτελέσματα: Τα βλαστοκύτταρα στους οφθαλμούς που εφαρμόστηκαν, μείωσαν την νεοαγγείωση συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου καθώς και την φλεγμονή. Κατά την ανάλυση της ανοσοϊστοχημείας με ανοσοχρώση για VEGF δεν ανιχνεύθηκαν τριχοειδή αγγεία σε όσους οφθαλμούς εγχύθηκαν βλαστοκύτταρα. Αντίστοιχα ήταν και τα αποτελέσματα για την ανοσοχρώση για TNF-α με δέσμευση της χρώσης σε όλα τα κύτταρα των κερατοειδών της ομάδας ελέγχου χωρίς ανίχνευσή τους στην ομάδα των βλαστοκυττάρων. Συμπεράσματα: Η πρώιμη αλλογενής μεταμόσχευση με τοπική εφαρμογή βλαστοκυττάρων προερχόμενων από λιπώδη ιστό, μειώνει την έκφραση αγγειογενετικών και φλεγμονωδών παραγόντων επιφέροντας ισχυρή ελλάτωση της έκτασης της κερατοειδικής νεοαγγείωσης, δείχνοντας την αποτελεσματικότητα των βλαστοκυττάρων για τουλάχιστον 14 ημέρες μετά την θεραπεία, σε ένα περιβάλλον περιορισμένης φλεγμονώδους αντίδρασης. Περαιτέρω έρευνα είναι απαραίτητη για να προσδιοριστεί η αποτελεσματική δόση τους, η συχνότητα καθώς και ο ιδανικός τρόπος έγχυσης τους.