Συγκριτική μελέτη της θεραπευτικής εφαρμογής βλαστοκυττάρων από ετερόλογους δότες ιστούς, στην ανάπλαση του αρθρικού χόνδρου σε πειραματικό μοντέλο κονίκλου
Authors: Ανατολίτου Ανθή 
Published: March 2024

Η δυνατότητα αυτόματης αναγέννησής του αρθρικού χόνδρου με υγιή, υαλοειδή ιστό σε οστεοχόνδρινα ελλείμματα (ΟΕ) είναι περιορισμένη, λόγω της έλλειψης αγγειακού δικτύου και επαρκούς αριθμού χονδροκυττάρων. Ως αποτέλεσμα, οι κακώσεις αυτού του είδους δεν επουλώνονται και συχνά καταλήγουν να περιπλέκονται με τις εκφυλιστικές διαδικασίες της οστεοαρθρίτιδας (ΟΑ). Μέχρι σήμερα πολλές θεραπευτικές τεχνικές έχουν δοκιμασθεί, με κυριότερες τις χειρουργικές τεχνικές του μικροκατάγματος και της εμφύτευσης αυτόλογων χονδροκυττάρων, οι οποίες όμως εμφανίζουν σημαντικά μειονεκτήματα. Γι’ αυτό και η επιστημονική κοινότητα προσανατολίστηκε στη χρήση της εμβιομηχανικής των ιστών, όπως την εφαρμογή βλαστοκυττάρων (SCs). Στην κτηνιατρική, υπάρχουν αρκετές αναφορές σχετικά με την εφαρμογή των SCs στα ελλείματα του αρθρικού χόνδρου, αλλά οι περισσότερες από αυτές στερούνται ομάδας μαρτύρων, ομοιογένειας πληθυσμών και τυχαιοποιημένου, τυφλού σχεδιασμού. Επίσης, λόγω της διαφορετικότητας των πρωτοκόλλων που ακολουθούν, των μεθόδων αξιολόγησης που χρησιμοποιούν και της χρονικής διάρκειάς τους, η σύγκριση μεταξύ τους είναι σχεδόν αδύνατη. Σκοπός της παρούσας διπλά τυφλής, τυχαιοποιημένης και ελεγχόμενης με μάρτυρες έρευνας, είναι η συγκριτική μελέτη των θεραπευτικών ιδιοτήτων των βλαστοκυττάρων που προέρχονται από τον λιπώδη ιστό (ASCs), τον μυελό των οστών (BMSCs) και τον αρθρικό θύλακο (SDSCs) σε τεχνητά προκληθέντα ΟΕ σε κονίκλους. Στην έρευνα συμμετείχαν 56 θηλυκοί κόνικλοι, Νέας Ζηλανδίας, οι οποίοι χωρίστηκαν τυχαία σε 4 ομάδες. Στην ομάδα Α (n=8) δημιουργήθηκαν ΟΕ διαστάσεων 3x3 mm (κρίσιμο μέγεθος) στα δεξιά άκρα και 2x3 mm στα αριστερά, τα οποία παρέμειναν κενά. Στις υπόλοιπες ομάδες (n=16/ομάδα) δημιουργήθηκαν ΟΕ διαστάσεων 3x3 mm και στα δύο άκρα. Στα δεξιά άκρα τα ΟΕ πληρώθηκαν με κόλλα ινικής (ΚΙ), ενώ στα αριστερά εμφυτεύθηκαν ΑSCs με ΚΙ στην ομάδα Β, BMSCs με ΚΙ στην ομάδα Γ και SDSCs με ΚΙ στην ομάδα Δ. Μετά 12 εβδομάδες ο νεοσύστατος ιστός βαθμολογήθηκε μακροσκοπικά (κλίμακα International Cartilage Repair Society), ιστοπαθολογικά (κλίμακα O’Driscoll) και ανοσοϊστοχημικά (χρώσεις του κολλαγόνου ΙΙ και της αγκρεκάνης). Επίσης, τόσο κατά την έναρξη όσο και κατά τη λήξη των διαδικασιών πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις της γαλακτικής δεϋδρογενάσης (LDH) στο πλάσμα του αίματος και στο αρθρικό υγρό των κονίκλων.Τα κυριότερα συμπεράσματα της παρούσας έρευνας συνοψίζονται παρακάτω: Η προσθήκη ΚΙ σε κενά, κρίσιμου μεγέθους (3x3 mm), ΟΕ κονίκλων βελτιώνει τον βαθμό πλήρωσής τους, καθώς και τη μακροσκοπική εμφάνιση, το μακροσκοπικό σύνολο και τη συνολική μορφολογική εικόνα του νεοσύστατου ιστού. Η προσθήκη ΚΙ σε κρίσιμου μεγέθους (3x3 mm) κενά ΟΕ κονίκλων, δεν επηρεάζει την ιστολογική και την ανοσοϊστοχημική εικόνα του νεοσύστατου ιστού, αλλά ούτε και τον βαθμό ενσωμάτωσής του με τον γειτονικό αρθρικό χόνδρο .Ο εμπλουτισμός της ΚΙ με ASCs, BMSCs ή SDSCs σε κρίσιμου μεγέθους (3x3 mm) ΟΕ κονίκλων, προάγει τον βαθμό πλήρωσής τους, καθώς και την ανάπτυξη ιστού, ο οποίος εμφανίζει καλύτερη ενσωμάτωση με τον γειτονικό αρθρικό χόνδρο, ανώτερα μακροσκοπικά χαρακτηριστικά, υψηλότερο μακροσκοπικό σύνολο, βελτιωμένη ιστολογική σύσταση, εντονότερη χρώση για το κολλαγόνο ΙΙ και καλύτερη συνολικά μορφολογική εικόνα.Ο εμπλουτισμός της ΚΙ με SDSCs σε κρίσιμου μεγέθους (3x3 mm) ΟΕ κονίκλων, προάγει την ανάπτυξη ιστού με εντονότερη χρώση για την αγκρεκάνη, σε αντίθεση με τα ASCs και τα BMSCs.Ο εμπλουτισμός της ΚΙ με ASCs, BMSCs ή SDSCs σε κρίσιμου μεγέθους (3x3 mm) ΟΕ κονίκλων, οδηγεί σε παρόμοιο βαθμό πλήρωσής τους, καθώς και σε δημιουργία ιστού με παρόμοιο βαθμό ενσωμάτωσης με τον γειτονικό αρθρικό χόνδρο και έντασης της χρώσης για το κολλαγόνο ΙΙ. Ο εμπλουτισμός της ΚΙ με SDSCs σε κρίσιμου μεγέθους (3x3 mm) ΟΕ κονίκλων, οδηγεί στη δημιουργία ιστού με καλύτερη όψη επιφάνειας και ανώτερη ιστολογική σύσταση συγκριτικά με τα ASCs και τα BMSCs.Ο βαθμός πλήρωσης των μικρότερων του κρίσιμου μεγέθους κενών ΟΕ κονίκλων, είναι μεγαλύτερος συγκριτικά με των κενών κρίσιμου μεγέθους ΟΕ, όπως επίσης ανώτερος είναι ο βαθμός ενσωμάτωσης του νεοσύστατου ιστού, η όψη της επιφάνειάς του, το μακροσκοπικό σύνολό του, η ιστολογική και η ανοσοϊστοχημική σύστασή του, καθώς και η συνολική μορφολογική του εικόνα. Ο βαθμός ενσωμάτωσης του νεοσύστατου ιστού με τον υπόλοιπο αρθρικό χόνδρο των μικρότερων του κρίσιμου μεγέθους κενών ΟΕ κονίκλων, είναι ανώτερος συγκριτικά με των κρίσιμου μεγέθους (3x3 mm) ΟΕ κονίκλων, στα οποία εφαρμόστηκε ΚΙ σε συνδυασμό με ASCs ή BMSCs. Η όψη επιφάνειας και η συνολική μορφολογική εικόνα του νεοσύστατου ιστού των μικρότερων του κρίσιμου μεγέθους κενών ΟΕ κονίκλων, είναι καλύτερες συγκριτικά με των κρίσιμου μεγέθους (3x3 mm) ΟΕ κονίκλων, στα οποία εφαρμόστηκε ΚΙ σε συνδυασμό με ASCs. Η LDHορού αυξάνεται στους κονίκλους που υποβάλονται σε εμφύτευση ΚΙ σε συνδυασμό με SDSCs καθώς και με ASCs. Μετά την αφαίρεση των ακραίων τιμών, η LDHορού είναι χαμηλότερη στους κονίκλους με κενά ΟΕ συγκριτικά με τα ζώα που υποβάλονται σε εμφύτευση MSCs σε συνδυασμό με ΚΙ.Η LDHΑΥ δεν επηρεάζεται στους κονίκλους που υποβάλλονται σε εμφύτευση ΚΙ ή σε εμφύτευση MSCs σε συνδυασμό με ΚΙ. Επίσης, η LDHΑΥ δεν μεταβάλεται στους κονίκλους με κενά ΟΕ.