Ratlarda deneysel omurilik yaralanmalarında allojenik mezenkimal kök hücre transplantasyonunun etkileri
The effects of allogenic mesenchymal stem cell transplantation in experimentally induced spinal cord injury in rats
Yazar: PINAR CAN
Danışman: PROF. DR. ÖMER BEŞALTI
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Cerrahi (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Nöroloji = Neurology ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Hücre nakli = Cell transplantation ; Kök hücreler = Stem cells ; Spinal yaralanmalar = Spinal injuries ; Sıçanlar = Rats ; Yara iyileşmesi = Wound healing ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries

Özet:
Bu çalışmanın amacı ratlarda deneysel omurilik yaralanmalarında ortaya çıkan sekonder hasarın önlenmesi için travma bölgesine aynı soydan ratların kemikiliğinden elde edilen allojenik mezenkimal kök hücre transplantasyonunun etkisini incelemektir. Çalışmada aynı soydan 70 adet erkek Sprague-Dawley rat kullanıldı. Bunlardan 1 günlük 5 rat kök hücre elde etmek için kullanıldı, geriye kalan ratlardan 1 tane kontrol (n=5), 4 tane sham kontrol (n=20) ve 4 tane sağaltım grubu (n=40) oluşturuldu. Çalışmada klip-kompresyon modeliyle oluşturulan travmadan 6 saat sonra intraparankimal olarak 20 µL kök hücre taşıtı içinde transplante edilen toplam 2x106 allojenik mezenkimal kök hücrelerin 1., 3., 7. ve 21. günlerdeki etkileri klinik, elektrofizyolojik, histolojik, ve immunohistokimyasal olarak incelendi. Klinik lokomotor değerlendirme için BBB skalası, elektrofizyolojik inceleme için SUP ve MUP kullanıldı.  Travma bölgesinden alınan doku örneklerinde hematoksilen-eosin ve toludin-blue boyamaları ile histolojik inceleme yapıldı. Kaspaz-3, kaspaz-8, kaspaz-9 immunopozitifliği ve apoptozis oranları (TUNEL boyama) immunohistokimyasal boyamalar yapılarak değerlendirildi. Elde edilen veriler istatistiki olarak karşılaştırıldı. Kök hücre uygulanan gruplarda uzun dönemde sağ kalım oranı yüksek ve hematuri görülen deneklerin sayısı tüm zaman dilimlerinde anlamlı düzeyde düşük bulundu. Klinik skor açısından kontrol ve deney grupları arasında herhangi bir fark bulunamadı. SUP ve MUP bulguları gruplar arasında benzerlik gösterirken, kök hücre uygulanan G4 ve G5 gruplarında rostral SUP skoru sham kontrol gruplarına göre (G2-3 ve G2-7) istatistiksel açıdan yüksek bulundu. Histolojik inceleme sonuçları gruplar arasında benzer bulundu. Uygulanan kök hücrelerin azalan oranda da olsa 21. güne kadar omuriliğin hasarlı bölgesinde varlığı gösterildi. kaspaz-3, kaspaz-8, kaspaz-9 ve apoptozis oranları kontrol ve deney grupları arasında istatistiki olarak farklı bulunmadı. Sonuç olarak omurilik yaralanmasında akut safhada allojenik MKH kullanımının sağ kalım oranını arttırdığı izlendi. Bu uygulama ile dramatik bir iyileşme sağlamamasına rağmen fiziksel kondüsyon, hematuri görülme oranı, SUP ve MUP üzerine olumlu etkileri görülmesi gelecekte yapılacak çalışmalar için cesaret verici bulundu.

Abstract:
The aim of this study was to investigate the effects of bone marrow-derived allogenic mesenchymal stem cell, which is derived from the same lineage rats, transplantation in acute stage of the experimentally induced spinal cord injury in rats. Seventy male Sprague-Dawley rats were used in this study. One day old same lineage five rats were used for stem cell isolation and production, and the rest of the rats were grouped as one control (n=5), four sham controls (n=20) and four treatment (n=40). In this study, the effects of stem cells which were transplantated in 20 µL PBS with a dosage of 2x106 cells 6 hours after the clip-compression trauma were evaluated at 1st, 3rd,  7th and 21th days by clinically, electrophysiologically, histologically and immunohistochemically. BBB scale was used for the asessment of locomotor function. SEP and MEP were used for electrophysiolagical evaluation. The harvested tissue from injured area stained with H&E and Touludine blue and evaluated histologically. Immunopositivity of cells with caspase-3, caspase-8, caspase-9, the rate of apoptosis (TUNEL staining) were evaluated immunohistochemically. The datas were analysed statistically.  Higher survival rate in long term, and low rate of hematuria in all periods are significant in stem cells transplanted groups. There was no difference between the sham control and treatment group with regard to clinical score. Although findings of SEP and MEP were similar between the groups, the difference of rostral SEP score was found statistically more significant in the group G4 than G2-3 and G5 than G2-7, which were euthanised at 3rd and 7th day respectively. Histologic findings were similar in all groups. There was no statistically significant difference between sham control and treatment group in terms of caspase-3, caspase-8, caspase-9 and apoptosis (TUNEL staining) rates. In conclusion, the transplantation of allogenic mesenchymal stem cells in the acute stage of the spinal cord injury provide higher survival rate. Even though this modality didn't provide a dramatical progress, better physical conditions, SEP and MEP and also decreased rate of hematuria encourage us for the future studies.