Comparison of administration methods in adipose tissue-derived stem cell therapy in rats with colitis: An experimental study
Adem Safak1, Murathan Erkent1, Gonca Ozgun2, Huriye Eda Ozturan Ozer3, Tugan Tezcaner4, Emre Karakaya1, Sedat Yildirim1, Mehmet Alp Guner5, Beyza Gokcinar Marpuc5, Ozlem Darcansoy Iseri5, Erkan Yurtcu6, Nedim Cekmen71Department of General Surgery, Baskent University Faculty of Medicine, Ankara, Turkiye2Department of Pathology, Baskent University Faculty of Medicine, Ankara, Turkiye
3Department of Biochemistry, Baskent University Faculty of Medicine, Ankara, Turkiye
4Valiant Clinic & Hospital, Dubai
5Department of Molecular Biology and Genetics, Baskent University Faculty of Medicine, Ankara, Turkiye
6Department of Molecular Biology and Genetics, Kirikkale University Faculty of Medicine, Kirikkale, Turkiye
7Department of Anestesiology, Baskent University Faculty of Medicine, Ankara, Turkiye
Background: Stem cell studies have been increasing in recent years owing to the healing effect of stem cells on colitis. This study aimed to compare the effects of locally and intra-arterially administered adipose tissue-derived stem cells (ATDSCs) in a colitis model induced by acetic acid (AA).
Method: Five groups were established, each consisting of six Wistar-Albino male rats. Group 1, colitis control group; Group 2, local phosphate-buffered saline (PBS) group; Group 3, local stem cell group; Group 4, intra-arterial PBS group; Group 5, intra-arterial stem cell group. Colitis was induced by the rectal administration of acetic acid. All rats were weighed on the day colitis was induced, on the day of stem cell administration (day 7), and on the day of sacrifice (day 14). All groups were evaluated for weight loss, histopathology, blood tumor necrosis factor-α-stimulated gene/protein-6 (TSG-6) levels, macroscopic laparotomy findings, and fluorescence microscopy.
Results: Significant weight loss was observed in all the animals with colitis (p<0.05). Histopathological examination revealed less mucosal damage and greater healing in the intra-arterial group (p<0.05). Blood TSG-6 levels were also significantly higher in the intra-arterial group than in the other groups (P <0.05). Immunofluorescence microscopy showed that intra-arterially administered stem cells exhibited a more uniform and widespread distribution throughout the colon.
Conclusion: We believe that intra-arterially administered ATDSCs spread to the colon more effectively than locally administered ATDSCs, and that intra-arterial ATDSCs application may be a safe option for treating colitis with interventional angiographic techniques. Further experimental and clinical studies are needed to assess the efficacy of this treatment.
Kolit oluşturulan sıçanlarda adipoz doku kökenli kök hücre tedavisinde verilme yollarının karşılaştırılması: Deneysel çalışma
Adem Safak1, Murathan Erkent1, Gonca Ozgun2, Huriye Eda Ozturan Ozer3, Tugan Tezcaner4, Emre Karakaya1, Sedat Yildirim1, Mehmet Alp Guner5, Beyza Gokcinar Marpuc5, Ozlem Darcansoy Iseri5, Erkan Yurtcu6, Nedim Cekmen71Başkent Üniversitesi Tıp Fakültesi, Genel Cerrahi Anabilim Dalı, Ankara2Başkent Üniversitesi Tıp Fakültesi, Patoloji Anabilim Dalı, Ankara
3Başkent Üniversitesi Tıp Fakültesi, Biyokimya Anabilim Dalı, Ankara
4Valiant Clinic & Hospital, Dubai
5Başkent Üniversitesi Tıp Fakültesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Anabilim Dalı, Ankara
6Kırıkkale Üniversitesi Tıp Fakültesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Anabilim Dalı, Kırıkkale
7Başkent Üniversitesi Tıp Fakültesi, Anesteziyoloji Anabilim Dalı, Ankara
Amaç: Kök hücre çalışmalarının, kök hücrelerin kolit üzerindeki iyileştirici etkisi nedeniyle son yıllarda arttığı gözlemlenmektedir. Bu çalışma, asetik asit (AA) ile indüklenen bir kolit modelinde, yağ dokusu kaynaklı kök hücrelerin (YDKH) lokal ve intra-arteriyel etkilerini karşılaştırmayı amaçlamaktadır.
Yöntemler: Her birinde altı Wistar-Albino erkek sıçanın bulunduğu beş grup oluşturuldu. Grup 1: Kolit kontrol grubu; Grup 2: Lokal fosfat tamponlu salin (FTS) grubu; Grup 3: Lokal kök hücre grubu; Grup 4: İntra-arteriyel FTS grubu; Grup 5: İntra-arteriyel kök hücre grubu. Kolit indüksiyonu için rektal yolla asetik asit uygulandı. Tüm sıçanlar kolit günü, kök hücrelerin uygulandığı cerrahi gün (7. gün) ve sakrifikasyon günü (14. gün) tartıldı. Tüm gruplar kilo kaybı, histopatolojik bulgular, kan tümör nekroz faktörü-α stimüle edilmiş gen/protein-6 (TSG-6) seviyeleri, makroskopik laparotomi bulguları ve floresan mikroskopi bulguları açısından değerlendirildi.
Bulgular: Kolitli tüm hayvanlarda belirgin kilo kaybı gözlendi (p<0.05). Histopatolojik incelemede, mukozal hasar ve iyileşmenin intra-arteriyel grupta anlamlı olarak daha iyi olduğu tespit edildi (p<0.05). Kan TSG-6 seviyeleri, intra-arteriyel grupta diğer gruplara kıyasla anlamlı olarak daha yüksekti (p<0.05). İmmünofloresan mikroskopi, intra-arteriyel olarak uygulanan kök hücrelerin kolon boyunca daha homojen ve yaygın bir şekilde dağıldığını gösterdi.
Sonuç: İntra-arteriyel olarak uygulanan YDKH’nin, lokal olarak uygulanan YDKH’ye kıyasla kolona daha etkili bir şekilde yayıldığını ve intra-arteriyel YDKH uygulamasının, girişimsel anjiyografik tekniklerle kolit tedavisinde güvenli bir seçenek olabileceğini düşünüyoruz. Bu tedavinin etkinliğini belirlemek için daha fazla deneysel ve klinik çalışmaya ihtiyaç vardır. (NCI-2024-12-14)
Manuscript Language: English