Bone marrow-derived mesenchymal stem cells mitigate colistin-induced cochlear ototoxicity: an experimental study
Öz
Purpose: This study investigates the therapeutic potential of mesenchymal stem cells in colistin-induced hearing loss.
Materials and Methods: Forty Wistar albino rats were divided into four groups (n=10): Control (36 mg/kg/day intraperitoneal (ip) saline for 7 days), Colistin (36 mg/kg/day ip for 7 days), Mesenchymal stem cell group (MSC) (5×10⁶ MSC via tail vein), and Colistin+Mesenchymal stem cell group (Col+MSC) (colistin for 7 days, then MSC 1 hour after final dose). After the experiment, cochlear tissues were extracted, fixed, decalcified, embedded in paraffin, sectioned (5µm), and stained with Masson’s trichrome (MT) for histological evaluation under light microscopy.
Results: Colistin caused marked structural damage, especially in the basal and medial cochlear turns. In the apical and medial regions, stria vascularis thickness was significantly lower in the colistin group (10.64±1.90, 11.54±2.32) than in the control (14.12±2.03, 15.43±2.26) and MSC (13.91±1.49, 14.53±1.80) groups. Significant intergroup differences were also noted in the basal turn. Inner hair cell lengths were similar apically but significantly reduced in the colistin (30.73±4.28) and Col+MSC (31.06±6.96) groups medially. Outer hair cell lengths were significantly reduced in the colistin group in both apical (32.23±8.32) and basal (18.32±2.47) regions. Tectorial membrane thickness in the basal turn was significantly reduced in all treatment groups compared to the control (17.64±5.41). Based on Freitas et al.'s criteria, the colistin group showed significantly higher histopathological damage scores in all regions compared to the control and MSC groups. The Col+MSC group showed improved morphology and lower scores, though some differences lacked statistical significance.
Conclusion: MSCs significantly alleviated colistin-induced ototoxicity, indicating their protective and therapeutic potential in inner ear injury.
Anahtar Kelimeler
Colistin;, ototoxicity,, mesenchymal stem cell,, cochlea,, organ of corti
Kemik iliği kaynaklı mezenkimal kök hücreler kolistin kaynaklı koklear ototoksisiteyi azaltır: deneysel bir çalışma
Öz
Amaç: Bu çalışma, kolistin kaynaklı işitme kaybında mezenkimal kök hücrelerin (MSC) terapötik potansiyelini araştırmayı amaçlamaktadır.
Gereç ve Yöntem: Kırk Wistar albino sıçan dört gruba ayrıldı (n=10): Kontrol (7 gün boyunca 36 mg/kg/gün intraperitoneal (ip) serum fizyolojik), Kolistin (7 gün boyunca 36 mg/kg/gün ip kolistin), Mezenkimal kök hücre grubu (MSC) (kuyruk veninden 5×10⁶ MSC), ve Kolistin+MSC grubu (Col+MSC) (7 gün boyunca kolistin, son dozdan 1 saat sonra 5×10⁶ MSC). Deney sonunda, koklea dokuları çıkarıldı, fikse edildi, dekalcifiye edildi, parafin bloklara gömüldü, 5 µm kalınlığında kesitler alındı ve Masson’s trikrom (MT) ile boyanarak ışık mikroskobu altında histolojik olarak değerlendirildi.
Bulgular: Kolistin grubu özellikle kokleanın bazal ve medial kıvrımlarında belirgin yapısal hasar gösterdi. Apikal ve medial bölgelerde, stria vaskülaris kalınlığı kolistin grubunda (10.64±1.90, 11.54±2.32) kontrol (14.12±2.03, 15.43±2.26) ve MSC (13.91±1.49, 14.53±1.80) gruplarına göre anlamlı derecede azdı. Bazal kıvrımda da gruplar arasında anlamlı farklılıklar gözlendi. İç tüylü hücrelerin uzunlukları apikalde benzerken, medialde kolistin (30.73±4.28) ve Col+MSC (31.06±6.96) gruplarında anlamlı azalma görüldü. Dış tüylü hücre uzunlukları ise kolistin grubunda hem apikal (32.23±8.32) hem de bazal (18.32±2.47) bölgelerde anlamlı şekilde kısaydı. Bazal kıvrımda, tectorial membran kalınlığı tüm tedavi gruplarında kontrol grubuna (17.64±5.41) kıyasla anlamlı şekilde azaldı. Freitas ve ark. tarafından tanımlanan kriterlere göre, kolistin grubunun tüm bölgelerde histopatolojik hasar skorları kontrol ve MSC gruplarına göre anlamlı olarak daha yüksekti. Col+MSC grubu daha organize morfoloji ve düşük skorlar gösterse de bazı farklılıklar istatistiksel olarak anlamlı değildi.
Sonuç: MSC'ler, kolistin kaynaklı ototoksisiteyi anlamlı derecede hafifleterek iç kulak hasarında koruyucu ve terapötik potansiyele sahip olduklarını göstermektedir.
Anahtar Kelimeler
Kolistin,, ototoksisite,, mezenkimal kök hücre,, koklea,, korti organı,
Erciyes Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri bu çalışmayı finanse etti.