Kolit oluşturulan sıçanlarda adipoz doku kaynaklı kök hücre tedavisinde verilme yollarının karşılaştırılması : Deneysel çalışma
Kolit oluşturulan siçanlarda adipoz doku kaynakli kök hücre tedavisinde verilme yollarinin karşilaştirilmasi : Deneysel çalişma
Yazar: ADEM ŞAFAK
Danışman: PROF. DR. SEDAT YILDIRIM
Başkent Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Genel Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Genel Cerrahi = General Surgery

Özet:
İnflamatuar barsak hastalıkları (İBH) son yıllarda görülme sıklığı artan ve genç nüfusu etkileyen immünite, genetik ve çevresel faktörlerin neden olduğu bir hastalıktır. Tedavi yöntemleri yıllar geçtikçe artmakta ve İBH üzerine çalışmalar devam etmektedir. Kök Hücrelerin kolit üzerindeki iyileştirici etkisi nedeniyle kök hücre çalışmaları son yıllarda artmaktadır. Bu çalışmalarda İBH benzeri bir kolit modeli kimyasal olarak oluşturulmakta ve kök hücre farklı yollar ile uygulanmaktadır. Kök hücre çoğunlukla lokal yada sistemik yolla verilmektedir. Lokal olarak verilen kök hücreler hücre duvarında hasar yaratmaktadır ve uzun bir kolon segmentinin her alanına uygulanması teknik olarak insanda güçlük yaratmaktadır. Sistemik olarak verilen kök hücreler ise hastalıklı alana düşük konsantrasyonda ulaşmakta, dalak ve akciğer gibi diğer organlarda tutulmaktadır. Bu sebepler sistemik verilen kök hücrelerin etkisi azalmaktadır.
Biz bu çalışmada asetik asit (AA) ile oluşturulan kolit modelinde inferior mezenterik arteri (İMA) selektif perfüze ederek kök hücreyi direkt olarak hastalık oluşturulan sigmoid kolona yüksek konsantrasyonda verdik. Aynı zamanda intra-arteriyal kök hücre uygulamasını barsak duvarına enjekte edilen lokal teknik ile kıyasladık.
Her grupta 6 adet Wistar-Albino cinsi erkek sıçan olacak şekilde 5 grup oluşturuldu. Grup 1; kolit kontrol grubu Grup 2; lokal fosfat buffer saline (PBS) grubu Grup 3; lokal kök hücre grubu Grup 4; intra-arteriyal PBS grubu Grup 5; intra-arteriyal kök hücre grubu olarak planlandı. Bütün sıçanlarda rektal lavman yoluyla asetik asit ile kolit oluşturuldu. Tüm sıçanlar kolit oluşturulan gün, kök hücre verilen ameliyat günü (7. gün)ve sakrifikasyon günü (14. gün) tartıldı. Tüm gruplar ağırlık kaybı, makroskobik laparotomi bulgusu, kan TNF ile uyarılan gen – 6 (TSG-6) düzeyi ve histopatolojik olarak değerlendirildi. TSG-6 kök hücrenin immünmodülasyonuna aracılık eden ve kök hücrenini aktivitesini gösteren bir moleküldür. Aynı zamanda kök hücreler yeşil floresan protein (GFP) ile işaretlenerek floresan mikroskopta incelendi.
Çalışma sonucunda kolit oluşturulan tüm hayvanlarda anlamlı olarak kilo kaybı meydana geldi (p<0.05). Yapılan histopatolojik incelemede mukozal hasarın ve iyileşmenin intra-arteryel grupta anlamlı olarak daha iyi olduğu bulundu (p<0.05). İstatistiksel olarak anlamlı olmasa da histopatolojik iyileşmenin intra-arteriyel grupta daha iyi olduğu bulundu (p>0.05). Kan TSG-6 düzeyi de intra-arteryel grupta diğer gruplara göre anlamlı olarak daha yüksek bulundu (p<0.05). Laparotomi bulgularında anlamlı olarak farklılık saptanmadı (p>0.05). İntra-arteriyel kök hücre grubunda tekniğe bağlı herhangi bir komplikasyon yaşanmadı. İmmünfloresan mikroskopta ise intra-arteryel olarak verilen kök hücrelerin daha homojen ve diffüz bir şekilde tüm kolona yayıldığı gösterildi.
İntra-arteryel olarak verilen kök hücreler, lokal olarak verilen kök hücrelerden daha etkili bir şekilde kolona yayılmaktadır. İntra-arteriyle kök hücre uygulaması girişimsel anjiyografik teknikler ile inflamatuar barsak hastalıkları için güvenli bir tedavi seçeneği olabilir. Bu tedavi için daha fazla deneysel ve klinik çalışmaya ihtiyaç duyulmaktadır.
Anahtar kelimeler: kolit modeli, intra-arteriyal kök hücre, yeşil floresan protein

Abstract:
Inflammatory bowel diseases (IBD) is a disease whose incidence has increased in recent years and is caused by immunity, genetic and environmental factors affecting the young population. Treatment methods have been increasing over the years and studies on IBD continue. Due to the curative effect of Stem Cells on colitis, stem cell studies have been increasing in recent years. In these studies, an IBD-like colitis model is created chemically and stem cells are applied in different ways. Stem cells are mostly given locally or systemically. Locally administered stem cells cause damage to the cell wall and its application to all areas of a long colon segment is technically challenging in humans. Systemically administered stem cells, on the other hand, reach the diseased area in low concentration and are retained in other organs such as the spleen and lung. For these reasons, the effect of systemically administered stem cells decreases.
In this study, in the colitis model induced by acetic acid (AA), we selectively perfused the inferior mesenteric artery (IMA) and injected the stem cell directly into the disease-induced sigmoid colon in high concentration. We also compared intra-arterial stem cell application with the local technique injected into the intestinal wall.
5 groups were formed with 6 male Wistar-Albino rats in each group. Group 1; colitis control group Group 2; local phosphate buffered saline (PBS) group Group 3; local stem cell group Group 4; intraarterial PBS group Group 5; It was planned as an intra-arterial stem cell group. Colitis was induced in all rats with acetic acid via rectal enema. All rats were weighed on the day of colitis, the day of surgery (day 7), and the day of sacrification (day 14), which received stem cells. All groups were evaluated for weight loss, macroscopic laparotomy finding, blood TNF-induced gene-6 (TSG-6) level and histopathologically. TSG-6 is a molecule that mediates the immunomodulation of the stem cell and shows the activity of the stem cell. At the same time, stem cells were labeled with green fluorescent protein (GFP) and examined under a fluorescent microscope.
As a result of the study, significant weight loss occurred in all animals with colitis (p<0.05). In the histopathological examination, mucosal damage and healing were found to be significantly better in the intra-arterial group (p<0.05). Although not statistically significant, histopathological improvement was found to be better in the intra-arterial group (p>0.05). The blood TSG-6 level was also found to be significantly higher in the intra-arterial group compared to the other groups (p<0.05). There was no significant difference in laparotomy findings (p>0.05). There were no complications related to the technique in the intra-arterial stem cell group. In the immunofluorescent microscope, it was shown that the intra-arterially administered stem cells spread to the entire colon more homogeneously and diffusely.
Stem cells given intra-arterially spread to the colon more effectively than stem cells given locally. Intra-arterial stem cell administration may be a safe treatment option for inflammatory bowel diseases with interventional angiographic techniques. More experimental and clinical studies are needed for this treatment.
Keywords: colitis model, intraarterial stem cell, green fluorescent protein