Ο ρόλος των μεσεγχυματικών κυττάρων εκ λιπώδους ιστού στην επούλωση αναστομώσεων παχέος εντέρου σε φλεγμονώδη νόσο του εντέρου: Πειραματική μελέτη σε επίμυες

Abstract

The aim of this study is to use adipose derived mesenchymal stem cells in an inflamed bowel anastomosis to investigate the anti-inflammatory properties of those cells. In total 24 Wistar rats were separated in 4 groups of 6 animals each and were subjected to surgical intervention of large bowel transection and end-to-end anastomosis. Two groups received DSS 5% to induce acute inflammation, and the rest remained without inflammation. In two groups the anastomosis was injected with 5x10^6 mesenchymal stem cells or 70μl PBS respectively. One group was subjected to surgical intervention only, and one group to surgical intervention and injection of 5x10^6 mesenchymal stem cells. In the 8th post-operative day, the rats were euthanized and a bowel sample containing the anastomosis was resected. The parameters that were evaluated were: macroscopic complication score, anastomotic bursting pressure, TNF-a, IL6, VEGF, Histopathology score – Histological evaluation and Hydroxyproline. Significantly lower rates of post operative complications and higher bursting strength were observed in the groups that received mesenchymal stem cells. Pro-inflammatory cytokines IL6 and TNF-a were significantly lower and VEGF despite being marginally increased did not achieve statistically significant differences between the groups. In addition, M2 macrophage phenotype was more apparent in the groups that received mesenchymal cells and histopathology score did not show and significant differences between the two groups with the inflammation. In conclusion, injection adipose derived mesenchymal stem cells in the anastomosis, the 8th post-operative day ameliorate the anastomosis quality in inflammatory environment, demonstrating local anti-inflammatory properties. However, angiogenesis and histopathological features of the anastomosis did not have any significant differences.

Ο σκοπός της πειραματικής μελέτης είναι η χρήση μεσεγχυματικών κυττάρων εκ λιπώδους ιστού σε αναστόμωση εντέρου σε περιβάλλον φλεγμονής, για τη διερεύνηση των αντιφλεγμονωδών ιδιοτήτων των κυττάρων αυτών. Συνολικά 24 επίμυες της κατηγορίας Wistar χωρίστηκαν σε 4 ομάδες από 6 πειραματόζωα και υποβλήθηκαν σε χειρουργική επέμβαση διατομή του παχέος εντέρου και τελικο-τελική αναστόμωση. Στις δύο ομάδες χορηγήθηκε DSS 5% για την πρόκληση οξείας φλεγμονής, ενώ οι υπόλοιπες ομάδες παρέμειναν χωρίς φλεγμονή . Στις δύο ομάδες με την φλεγμονή ενέθηκαν 5x10^6 μεσεγχυματικών κυττάρων στην αναστόμωση ή 70μl PBS αντίστοιχα. Σε μία ομάδα πραγματοποιήθηκε μόνο χειρουργική επέμβαση, και σε μία ομάδα έγινε χειρουργική επέμβαση και ενέθηκαν 5x10^6 μεσεγχυματικών κυττάρων. Την 8η μετεγχειρητική ημέρα οι επίμυες θυσιάστηκαν και δείγμα εντέρου που περιέχει την αναστόμωση απομονώθηκε. Οι μεταβλητές που μετρήθηκαν είναι το: μακροσκοπικό σκορ επιπλοκών, πίεση διάσπασης αναστόμωσης, TNF-a, IL6, VEGF, Ιστολογικό σκορ – ιστολογική αξιολόγηση της φλεγμονής και Υδροξυπρολίνη. Σημαντικά χαμηλότερα ποσοστά μετεγχειρητικών επιπλοκών και υψηλότερη πίεση διάσπασης αναστόμωσης παρατηρήθηκαν στις ομάδες που έλαβαν μεσεγχυματικά κύτταρα. Οι προ-φλεγμονώδεις κυτοκίνες IL6 και TNFa ήταν σημαντικά χαμηλότερες ενώ η VEGF παρότι οριακά αυξημένη, δεν έφτασε σε στατιστικά σημαντικές διαφορές ανάμεσα στις ομάδες. Επίσης παρατηρήθηκε εντονότερη έκφραση M2 φαινότυπος στα μακροφάγα των ομάδων που έλαβαν μεσεγχυματικά κύτταρα και το ιστολογικό σκορ δεν έδειξε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο ομάδων με την φλεγμονή. Συμπερασματικά, έγχυση των μεσεγχυματικών κυττάρων εκ λιπώδους ιστού την 8η μετεγχειρητική ημέρα, βελτιώνουν την ποιότητα της αναστόμωσης σε περιβάλλον φλεγμονής, έχοντας τοπική αντιφλεγμονώδη δράση. Παρόλα αυτά στην ίδια χρονική στιγμή δεν φαίνεται να υπάρχουν σημαντικές διαφορές όσον αφορά στην νεοαγγειογένεση καθώς και στα ιστολογικά χαρακτηριστικά των αναστομώσεων.