Πειραματική αντιμετώπιση των εγκαυμάτων του κερατοειδούς χιτώνα από αλκαλικές ουσίες με τη χρήση βλαστοκυττάρων
Creators: name: Αλμαλιώτης, Διαμαντής Δ.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Κερατοειδής
Νεοαγγείωση
Θόλωση
Μεσεγχυματικά βλαστικά κύτταρα
Cornea
Neovascularization
Opacification
Mesenchymal stem cells

description: Ο κερατοειδής χιτώνας του οφθαλμού είναι το διαθλαστικότερο τμήμα του οφθαλμικού διόπτρου. Η ακεραιότητα και η διαφάνεια του είναι αναγκαία τόσο για την ποιότητα όρασης όσο και για τη σωστή λειτουργία του οφθαλμού. Απαραίτητη προϋπόθεση για την σωστή λειτουργία του, είναι η αποφυγή νεοαγγείωσης και θόλωσης. Η μετάδοση και η διάθλαση του φωτός που διαπερνά τον κερατοειδή εξαρτάται πρωτίστως από την κανονικότητα των αποστάσεων μεταξύ των ινιδίων κολλαγόνου του στρώματος, καθώς επίσης και την αρχιτεκτονική των δεσμίδων. Όπως είναι γνωστό ο κερατοειδής στερείται αγγείων. Όμως, σε ανεπιθύμητες καταστάσεις όπως σε φλεγμονώδεις και μολυσματικές διαταραχές της οφθαλμικής επιφάνειας, σε τραυματισμούς, εγκαύματα καθώς και σε εκφυλιστικές-γενετικές διαταραχές είναι πιθανό να δημιουργηθούν νέα αγγεία. Έχουν δημοσιοποιηθεί μελέτες που αφορούν στην εφαρμογή παραγόντων που επιδρούν στη νεοαγγείωση θεραπευτικά όπως στεροειδή, αναστολέας-VEGF(αγγειακός ενδοθηλιακός αυξητικός παράγοντας), αγγειοστατίνη, ρεστίνη, ενδοστατίνη, αρρεστένη, κανστατίνη και τουμστατίνη. Επιπλέον, υπάρχουν και άλλες φαρμακευτικές ουσίες και χημικές ενώσεις που έχουν αντί-αγγειογενετικές ιδιότητες όπως: μη στεροειδείς αντιφλεγμονώδεις ουσίες, ηπαρίνη, κυκλοσπορίνη-Α, θαλιδομίδη, μεθοτρεξάτη, σπιρονολακτόνη, πλασμινογόνο, οκτρεοτίδη, αμιλορίδη, κουρκουμίνη, ο ανταγωνιστής PAF, FK-506 και IL-1. Εκτός τούτων, εμφανίζεται στη βιβλιογραφία και η υποσχόμενη νέα θεραπεία με μεταμόσχευση βλαστικών κυττάρων. Αυτά έχουν την ικανότητα αναπαράγωγής και διαφοροποίησης προς πολλές κυτταρικές σειρές. Η αντιφλεγμονώδης και η αντιοαγγειογενετική δράση των μεσεγχυματικών κυττάρων επιτυγχάνεται σε μεγάλο βαθμό με την παρακρινή δράση τους (IL-10, TGF-β1 ,IL-6 και TSP-1). Στην παρούσα μελέτη αξιολογήθηκε η αποτελεσματικότητα της εφαρμογής των μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων (MSCs) για τη βελτίωση των συνεπειών μετά από αλκαλικό εγκαύμα του κερατοειδή. Δημιουργήθηκαν αλκαλικά εγκαύματα κερατοειδή σε 30 οφθαλμούς κονίκλων. Η ομάδα με τα MSCs (n = 15) υποβλήθηκε σε αγωγή με ενδοστρωματική έγχυση και ένεση υπό τον επιπεφυκότα αλατούχου φωσφορικού ρυθμιστικού διαλύματος (PBS) που περιέχει 2Χ106 MSCs, καθώς επίσης και με τοπική εφαρμογή. Η ομάδα ελέγχου (n = 15), υποβλήθηκε σε αγωγή με PBS με τους ίδιους τρόπους εφαρμογής. Ενσταλλάχθηκαν τοπικά (ασκορβικό 10%, κιτρικό 10%, τομπραμυκίνη, δεξαμεθαζόνη, cyclogyl) για 2 εβδομάδες. Οι κόνικλοι υποβλήθηκαν σε εξέταση με σχισμοειδή λυχνία, και αξιολογήθηκαν ως προς την νεοαγγείωση, τη θόλωση και τα επιθηλιακά ελλείμματα του κερατοειδή. Επιπλέον, αξιολογήθηκε η παραγωγή δακρύων με τη δοκιμασία του Schirmer test1, η Ε.Ο.Π., η υπεραιμία, η αντίδραση του προσθίου θαλάμου και η αισθητικότητα, καθώς επίσης προσδιορίστηκε η συγκέντρωση του SGPT (Serum Glutamic Pyruvic Transaminase)και του VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor). Επίσης, πραγματοποιήθηκε ανάλυση των ιστολογικών δειγμάτων καθώς και ανοσοιστοχημεία στους δείκτες: a-SMA,Ki-67και FVIII παράγοντα πήξης. Οι οφθαλμοί της ομάδας με MSCs παρουσίασαν καλύτερη ανάκαμψη. Η μέση περιοχή νεοαγγείωσης ήταν σημαντικά μικρότερη στην ομάδα MSCs (p &lt;0,05).Επιπλέον, υπήρξαν ευνοϊκά αποτελέσματα στο βαθμό της κερατοειδικής θόλωσης και επαναεπιθηλιοποίησης, καθώς και στην ΕΟΠ κατά την 21 και 28 μετατραυματική ημέρα (p&lt;0,05). Οι ιστολογικές εξετάσεις έδειξαν ότι οι κερατοειδείς που δέχθηκαν εφαρμογή MSCs απέκτησαν σχεδόν κανονική αρχιτεκτονική των ιστών τους. Μετά την έγχυση των MSCs, τα επίπεδα του SGPT και του VEGF στον κερατοειδή μειώθηκαν σημαντικά. Η ανοσοϊστοχημεία έδειξε μείωση της α-SMA, στην ομάδα των MSCs, με υψηλότερη όμως δραστικότητα στη μιτωτική-αναγέννητική δραστηριότητα, από την παρουσία του Κί-67. Αξίζει να σημειωθεί ότι η μικρότερη υπεραιμία σε κερατοειδείς μετά από εφαρμογή MSCs επιβεβαιώθηκε και από την παρουσία λιγότερων αιμοφόρων αγγείων στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Η μελέτη αυτή αποτελεί ένα πρώτο βήμα για την κατανόηση των δυνατοτήτων των MSCs στη θεραπεία των αλκαλικών εγκαυμάτων του κερατοειδή και δείχνει ότι μια τέτοια προσέγγιση βελτιώνει σημαντικά τα αποτελέσματα και οδηγεί σε καλύτερη πρόγνωση.
description: The cornea of the eye is the most refractive segment of the ocular diopters. The integrity and transparency is necessary both for the quality of vision and for the proper functioning of the eye. A prerequisite for the proper function is to prevent neovascularization and haze. The transmission and refraction of light that penetrates the cornea depends primarily on the regularity of the distance between the collagen fibrils of the layer, as well as the architecture of the bundles. As is known, the cornea lacks blood vessels. However, in adverse conditions such as inflammatory and infectious disorders of the ocular surface, injuries, burns and degenerative-genetic disorders are likely to generate new blood vessels. They have published studies concerning the factors affecting neovascularization and for the treatment of neovascularization such as steroids, VEGF(Vascular Endothelial Growth Factor)-inhibitor, angiostatin, restini, endostatin, arresteni, kanstatini and toumstatini. Moreover, they have published and new drugs and compounds that have anti-angiogenic properties such as non-steroidal antiinflammatory agents, heparin, cyclosporin-A, thalidomide, methotrexate, spironolactone, plasminogen, octreotide, amiloride, curcumin, the antagonist PAF, FK -506 and IL-1. Moreover, they have reported in the literature and recent promising new therapy with stem cell transplantation. Antiinflammatory and antioangiogenetic action of mesenchymal cells is achieved largely by paracrine mobilize certain substances (IL-10, TGF-b1, IL-6, and TSP-1). This study evaluated the efficacy of mesenchymal stem cells (MSCs) to improve the effects of alkali burn of cornea. It was created corneal alkali burns in 30 rabbit eyes. The team with the MSCs (n = 15) was treated with intrastromal injection, subconjunctival injection of phosphate buffered saline (PBS) containing 2x106 MSCs as well as topical application. The control group (n = 15), was treated with PBS on the same modes of application. They have been instilled local eye drops (10% ascorbate, citrate 10%, tobramycin, dexamethasone, cyclogyl) for two weeks. The rabbits were examined under slit lamp, and assessed for neovascularization, opacity and epithelial defects of the cornea. Moreover, the tear secretion was assessed by tear test Schirmet test 1, and measurements were made for IOP (Intraocular pressure), hyperemia, toxic reaction. Furthermore, the concentration of SGPT (Serum Glutamic Pyruvic Transaminase) and VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) were measured and CCT (Corneal Touch Threshold). Also, an analysis of histological samples and immunohistochemistry were performed for the indicators: a-SMA, Ki-67 and FVIII factor. The eyes of the group with MSCs showed greater recovery. The mean area of neovascularization was significantly lower in MSCs (p &lt;0,05). A significant difference in the degree of corneal opacity, re-epithelialization, and the IOP 21 and 28 posttraumatic days were also observed (p &lt;0.05). Histological shown that MSCs resulted in near normal architecture of the eye tissue. After injection of MSCs, SGPT levels and VEGF corneal decreased significantly. Immunohistochemistry revealed a reduction of a-SMA in the group of MSCs, with highest activity in mitotic-regenerating, by the presence of Ki67. The lower values, in comparison to control group, of hyperemia, toxic reaction and SGPT in corneas accepted MSCs treatment, although without statistically significant differences, they are an indication that these new studied parameters can used as indexes of the presence and action of MSCs. It is worthy to note that the lower hyperemia at corneas, after MSCs treatment, it is approved by the presence of less blood vessels observed by electron microscopy (Coagulation factor-FVIII). Our study is a first step in understanding the potential of the approach of the MSCs in the treatment of corneal alkali burn and shows that such an approach improves the clinical results and leads to a better prognosis.