Results of applying autologous multipotent mesenchymal stromal stem cells in liver cirrhosis treatment

Öz

Background and Aims:Increase in the number of liver cirrhosis, lack of the sufficient number of donors, high rates of post-operative complications, mortality rates, as well as material and technical shortcomings make search of effective and favorable treatment methods actual. From this point of view, clinical effects of stem cell transplantation captured our attention. The aim of this study is to evaluate the influence of autologous multipotent mesencymal stromal stem cell transplantation on the morphofunctional state of liver during liver cirrhosis. Materials and Methods:For this purpose; experiments were conducted on 49 white male rats (Wistar), 150-180 g weight, minimum of 3 months old. Because they have minimal immunological mismatch in comparison with allogeneic cells, autologous multipotent mesenchymal stromal stem cells were used for the experiments. Liver cirrhosis was modeled in all the experimental animals. To carry out comparative assessment of the effectiveness of the transplantation methods of autologous multipotent mesencymal stromal stem cell, animals were divided into 2 groups. The first group contained 23 rats with autologous multipotent mesencymal stromal stem cell implanted through the portal vein; the second group (24 rats) contained animals with autologous multipotent mesencymal stromal stem cell implanted into the main liver artery. Comparative study of the effectiveness of treatment was carried out based on the morphofunctional state of the liver. Results:The analysis of histomorphologic and biochemical examination results showed higher effectiveness of transarterial transplantation of autologous multipotent mesencymal stromal stem cell into the liver as compared to the intraportal method. It was confirmed by more active regeneration of liver parenchyma, as well as more rapid restoration of functional tests of the liver. Conclusion:Obtained results prove that application of stem cells will be an alternative treatment for organ transplantation in the treatment of liver cirrhosis in the immediate future

Anahtar Kelimeler

• Liver cirrhosis, autologous multipotent mesencymal stromal stem cell transplantation

Karaciğer sirozu tedavisinde otolog multipotent mezenkimal stromal kök hücresi uygulanması ve sonuçları

Öz

Giriş ve Amaç:Karaciğer sirozu sayısındaki artış, yeterli sayıda donor olmaması, post-operatif komplikasyon oranlarının yüksekliği, mortalite oranları yanı sıra malzeme ve teknik yetersizlikler etkili ve uygun tedavi yöntemleri aranmasını grekli kılmaktadır. Bu açıdan bakıldığında, kök hücre nakli ve klinik etkileri bizim dikkatimizi çekmiştir. Bu çalışmanın amacı, karaciğer sirozu sırasında karaciğerin morfo-fonksiyonel durumuna otolog multipotent mezenkimal stromal kök hücre nakli etkisini değerlendirmektir. Gereç ve Yöntem: Bu deney için 49 beyaz, 150-180 g ağırlıkta, en az 3 aylık ve üzeri (Wistar) fare kullanılmıştır. Allojenik hücreler ile karşılaştırıldığında çok küçük bir immünolojik uyumsuzluk olması nedeniyle otolog multipotent mezenkimal stromal kök hücreler bu deneyler için kullanılmıştır. Deney hayvanlarının hepsinde karaciğer sirozu modellenmiştir. Otolog multipotent mezenkimal stromal kök hücre nakli yöntemlerinin etkinliğini karşılaştırmalı bir değerlendirme yapmak için, hayvanlar 2 gruba ayrıldı. Birinci grup portal ven yoluyla otolog multipotent mezenkimal stromal kök hücre implante 23 sıçandan oluşurken; ikinci grup (24 fare), ana karaciğer arteri içine otolog multipotent mezenkimal stromal kök hücre implante edilen hayvanları içermekteydi. Tedavinin etkinliği karaciğerin morfo-fonksiyonel durumu temelinde karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Bulgular:Histomorfolojik ve biyokimyasal muayene sonuçlarının analizi karaciğeretransarteriyal otolog multipotent mezenkimal stromal kök hücre transplantasyonunun intraportal metoda göre daha etkili olduğunu göstermiştir. Bu, II. grup farelerde karaciğer parenkiminin daha etkin şekilde rejenerasyonu, hem de karaciğer fonksiyonlarının daha esnek restorasyonu ile kendini göstermiştir. Sonuç:Elde edilen sonuçlar karaciğer sirozu tedavisinde kök hücre uygulamasının yakın gelecekte organ nakli için alternatif bir tedavi olacağını kanıtlamaktadır

Anahtar Kelimeler

• Karaciğer sirozu, otolog multipotent mezenkimal stromal kök hücre nakli

Kaynakça

1. Brown RS Jr. Live donors in liver transplantation. Gastroenterology 2008;134:1802-13.
2. Kamel IR, Raptopoulos V, Pomfret EA, et al. Living adult right lobe liver transplantation: imaging before surgery with multidetector multiphase CT. AJR Am J Roentgenol 2000;175:1141-3.
3. Salama H, Zekri A, Zern M. Efficacy of autologus stem cell transıplantation in 57 patients with end stage chronic liver disease. Cell Transıplant 2010;19:1475-86.
4. Terai S, Ishikawa T, Omori K, et al. Improved liver function in liv- er cirrhosis paıtients after autologıous bone marrow cell infusion therapy. Stem Cell 2006;24:2292-8.
5. Lee SJ, Kim KH, Park KK. Mechanisms of fibrogenesis in liver cir- rhosis: The molecular aspects of epithelial-mesenchymal transition . World J Hepatol 2014;6:207-16.
6. Terai S, Ishikawa T, Omori K, et al. Improved liver function in pa- tients with liver cirrhosis after autologous bone marrow cell infu- sion therapy. Stem Cells 2006; 24; 2292-8.
7. Filomeno P, Dayan V, Touriño C. Stem cell research and clinical development in tendon repair. Muscles Ligaments Tendons J. 2012;2:204-11.
8. Li T, Zhu J, Ma K, et al. Autologous bone marrow-de-rived mes- enchymal stem cell transplantation promotes liver regenera- tion after portal vein emboılization in cirrhotic rats. J Surg Res 2013;184:1161-73.

9. Yuan SF, Jiang T, Sun LH, et al. Use of bone mesenchymal stem cells to treat rats with acute liver failure. Genet Mol Res 2014;13:6962- 80.
10. Phinney D, Prockop D. Concise review: mesenchymal stem/multi- potent stromal cells: the state of transdifferentiation and modes of tissue repair-current views. Stem Cells 2007; 25:2896-902.
11. Zhan YT, Wei L, Chen HS, et al. Differentiation of bone marrow stem cells in rat hepatic fibrogenesis environment. Zhonghua Gan Zang Bing Za Zhi 2003;11:673-5.
12. Sun L, Fan X, Zhang L, et al. Bone mesenchymal stem cell trans- plantation via four routes for treatment of acute liver failure in rats. Int J Mol Med 2014;34:987-96.
13. Lin G1, Huang YC, Shindel A, et al. Labeling and tracking of mes- enchimal stem cells with edu. Cytoterapy 2009;11:864-73.