Aplicaţii ale celulelor stem mezenchimale în reconstrucţia tractului digestiv
Autor: Efrimescu Catalin Iulian Coordonator: Irinel Popescu Specialitatea: Chirurgie generala Anul aparitiei: 2010 Centrul Universitar: Bucuresti |
Rezumat: Aplicaţii ale celulelor stem mezenchimale în reconstrucţia tractului digestiv Absolvent: CĂTĂLIN-IULIAN EFRIMESCU Coordonator ştiinţific: Îndrumător ştiinţific: Prof.Univ.Dr. IRINEL POPESCU Asist.Univ.Dr. MIRELA PATRICIA SÎRBU-BOEŢI Institutul Clinic de Boli Digestive şi Transplant Hepatic Fundeni Centrul de Chirurgie Generală şi Transplant Hepatic “Dan Setlacec” Introducere. Existenţa a numeroase afecţiuni digestive şi complicaţii ale acestora, însoţite de pierdere de substanţă, tratate clasic cu rezultate modeste, face ca ingineria tisulară (bazată pe celule stem) să vină în completarea arsenalului terapeutic. Fiind capabile a se diferenţia într-o gamă largă de celule, şi producând o paletă variată de factori umorali, celulele stem mezenchimale (MSC) atrag atenţia asupra utilizării lor în sfera reconstrucţiei tractului digestiv. Ipoteză. Având în vedere proliferarea extensivă, potenţialul de diferenţiere şi expresia unui număr mare de factori umorali, caracteristici specifice MSC, s-a considerat că peretele digestiv poate fi regenerat cu succes dacă se asigură un suport material de susţinere populat cu celule capabile a se diferenţia multiliniar. Pentru aceasta, a fost creat un patch tridimensional, bazat pe celule stem mezenchimale. Scop şi obiective. Scopul studiului este de a investiga dacă MSC pot avea o contribuţie semnificativă în cadrul procesului de reparare a defectelor tubului digestiv, putând substitui cu succes lipsa de substanţă parietală. Obiective stabilite au fost: (1) demonstrarea recoltării şi expansionării facile a MSC; (2) integrarea celulelor în constructul tridimensional; (3) obţinerea unui produs sigur, non-alergenic, biocompatibil şi rezistent; (4) refacerea structurii peretelui digestiv, ţintind o arhitectură cât mai apropiată de cea nativă; (5) caracterizarea ţesutului regenerat; (6) identificarea posibilelor complicaţii şi reacţii adverse asociate utilizării produsului; (7) testarea produsului pe subiecţi umani. Materiale şi metode. Ipoteza a fost testată pe un model animal de defect parietal digestiv iatrogen, în cadrul unui studiu analitic, experimental. Pentru construirea patch-ului, materialul de bază a fost colagenul, utilizat sub două forme: cea a unei matrice colagenice, sintetizate în laborator, şi cea a unui perete vascular arterial full-thickness, decelularizat. Produsul rezultat a fost analizat utilizând microscopia de fluorescenţă, microscopia electronică şi cea clasică. De asemenea, s-a testat proliferarea celulara şi sterilitatea produsului final. MSC inoculate au fost analizate pentru stabilirea caracterului stem mezenchimal prin cultură, diferenţiere a culturilor şi citometrie de flux. Patch-ul a fost transplantat la şobolani Wistar în poziţie gastrică sau intestinală pentru a substitui un defect cu diametrul de cca 0.5-0.7 cm. Pentru evaluarea, s-a constituit un lot control, al căror defect digestiv a fost acoperit cu un patch lipsit de MSC. Subiecţi, din ambele loturi, au fost sacrificaţi la intervale diferite iar ţesutul regenerat a fost studiat sub aspect histologic, şi pentru identificarea MSC cu ajutorul fluorescenţei şi al microscopiei electronice. În lipsa unor pacienţi care să îndeplinească criteriile de includere, patch-ul celular a fost testat de către doi voluntari cu escare de decubit. Rezultate. Celulele recoltate şi multiplicate au prezentat fenotipul caracteristic MSC (CD105+CD90+CD34-CD45-CD14-CD3-, cu diferenţiere pozitivă pe linie osteo şi adipogenică). S-a observat că patch-ul utilizat este sigur, biotolerat, non-alergenic şi rezistent, contribuind la refacerea celor patru straturi ale peretelui digestiv. Structura histologică a ţesutului regenerat a fost similară celui nativ, exceptând mucoasa, al cărei epiteliu a fost metaplazic, de tip pluristratificat keratinizat. MSC au fost identificate fluorescent şi prin microscopie electronică în ţesutul regenerat la diferite perioade de timp. Comparativ cu lotul control, subiecţii MSC pozitivi au beneficiat de o reconstrucţie digestivă lipsita de defecte de regenerare, specifice lotului MSC negativ. Testarea pe subiecţi umani a scos în evidenţă capacitatea MSC şi a patch-ului de a contribui la vindecarea escarelor de decubit. Nu au fost înregistrate complicaţii asociate folosirii patch-ului cu MSC. Concluzii: Studiul demonstrează că MSC transplantate sub forma patch-ului biocelular, joacă un rol important în regenerarea peretelui digestiv. Rezultatele umane, susţin utilizarea MSC ca terapie a escarelor de decubit, putând fi o alternativă la metodele conservatoare sau chirurgicale. Acest studiu a reprezentat un prim pas în intenţia de a realiza o nouă metodă pentru tratamentul fistulelor digestive şi a escarelor de decubit, şi este necesar a fi urmat de studii ulterioare necesare a decripta mecanismele de acţiune a MSC pentru cele doua patologii. Cuvinte cheie: patch tridimensional, celule stem mezenchimale, MSC, colagen-agaroză, defect parietal, regenerare, escare, tract digestiv, scaffold. |
