Contribution of bone marrow derived mesenchymal stem cells to healing of pulmonary contusion created rats

S Demir*, A Ertürk*, Y Dere Günal*, İ Özmen*, D Yıldız**, S Karahan***

*Kırıkkale University Faculty of Medicine Department of Pediatric Surgery
**Kırıkkale University Faculty of veterinary, Deparment of Anatomy.
***Kırıkkale University, Veterinary Faculty, Department of Histology and Embryology

İntroduction: The most common thoracic injury in children as a result of trauma is pulmonary contusion (PC). Bone marrow derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) are used in wound healing, regenerative medicine and many other diseases.

Aim: The aim of this study is to examine the effects of BM-MSC’s on PC healing in PC-created rats.

Material and method: In our study, 40 male Wistar-Albino rats were used. Four groups were formed, each consisting of ten rats. CD29, CD90, CD105 and MHC Class-I positive and CD34, CD45 and MHC Class-II negative BM-MSC’s were labeled with green-fluorescent-protein (GFP). No transaction was performed in the control group. in Group-II, the PC was created and left to spontaneously healing. In Group-III subjects PC was created and BM-MSC’s were given. In group-IV subjects, BM-MSC’s were given without PC formation. BM-MSCs were given intracardiac route. Subjects were sacrificed 1 week later and their lungs were examined. It was seen that BM-MSCs were collected much more in group-III than in group-IV in damaged lungs. The gathering was more concentrated around the vessels. There was no significant difference between groups-II and III in terms of tissue healing, as the healing process was not completed yet.

Discussion: In childhood, the most common cause of death is traumatic injuries. Thorax injuries constitute 25% of these deaths. PC is the most common type of thoracic injury. ARDS develops in some patients. BM-MSCs play a critical role in wound healing and tissue regeneration through their immunomodulator and plasticity properties.

Result: BM-MSCs are able to accumulate in the damage area and accelerate healing. These cells, which are also concentrated in the PC, help the damaged lung tissue heal faster. BM-MSCs may be an alternative treatment for patients at risk for widespread PC.

Keywords: Child, pulmonary contusion, rat, Bone-marrow derived stem cells (BM-MSCs).

Keywords:

Pulmoner kontüzyon oluşturulan ratlarda kemik iliği kökenli mezenkimal kök hücrelerin iyileşmeye katkısı

S Demir*, A Ertürk*, Y Dere Günal*, İ Özmen*, D Yıldız**, S Karahan***

*Kırıkkale Üniversitesi Tıp Fakültesi Çocuk Cerrahisi Anabilim Dalı
**Kırıkkale Üniversitesi Veteriner fakültesi, Anatomi AD.
***Kırıkkale Üniversitesi Veteriner Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji AD.

Giriş: Çocuklarda travma sonucunda en sık görülen toraks yaralanması pulmoner kontüzyon’dur (PC). Kemik iliği kökenli mezenkimal kök hücreler (Kİ-MKH), yara iyileşmesi, rejeneratif tıp ve bir çok hastalıkta kullanılmaktadırlar.

Amaç: Bu çalışmanın amacı, PC oluşturulan ratlarda, Kİ-MKH’lerin PC’da iyileşmeye etkilerini incelemektir.

Materyal ve metod: Çalışmamızda 40, erkek Wistar-Albino rat kullanıldı. Her biri on rattan oluşan dört grup oluşturuldu. CD29, CD90, CD105 ile MHC Clas I pozitif ve CD 34, CD45 ile MHC Class II negatif olan Kİ-MKH’ler, green floresan protein (GFP) ile işaretlendi. Kontrol grubundaki deneklere herhangi bir işlem yapılmadı, Grup II’deki deneklerde PC oluşturulup spontan iyileşmeye bırakıldı, Grup III’teki deneklerde PC oluşturulup Kİ-MKH verildi. Grup IV’deki deneklerde PC oluşturulmadan Kİ-MKH verildi. Kİ-MKH’ler intrakardiyak yoldan verildi. Denekler 1 hafta sonra sakrifiye edilip akciğerleri ışık mikroskobu ve floresan mikroskobunda incelendi. Kİ-MKH’lerin grup III’deki deneklerin hasarlı akciğerlerinde  grup IV’dekilere  göre çok daha fazla toplandığı görüldü. Toplanma daha çok damar yapılar etrafında yoğunlaşmaktaydı. İyileşme süreci henüz tamamlanmadığı için, grup II ve Grup III arasında, doku iyileşmeleri açısından belirgin bir fark görülmedi.

Tartışma:   

Çocukluklarda, en sık ölüm nedeni travma sonucu yaralanmalardır. Toraks yaralanmaları, bu ölümlerin %25’ini oluştururlar. PC, toraks yaralanmaları içinde en sık görülen yaralanma şeklidir. En sık görülen komplikasyonlar akciğer enfeksiyonu, pnömotoraks, hemotoraks ve plevral efüzyondur. Hastaların bir kısmında da akut respiratuvar distress sendromu (ARDS) gelişir. Mezenkimal kök hücreler (MKH) multipotent, stromal kök hücrelerdirler. İmmunmodulatuvar ve plastisite özellikleri sayesinde yara iyileşmesi ve doku yenilenmesinde kritik rol oynarlar.

Sonuç: Kİ-MKHler, hasar bölgesinde toplanıp iyileşmeye katkıda bulunup hızlandırırlar. PC da da yoğun toplanan bu hücreler, hasarlı akciğer dokusunun daha çabuk iyileşmesine yardımcı olurlar. Kİ-MKH’ler yaygın PC olan riskli hastalarda alternatif bir tedavi olabilir.  

 

Anahtar Sözcükler: Çocuk, pulmoner kontüzyon, rat, kemik iliği kökenli mezenkimal kök hücreler (Kİ-MKH’ler).

Anahtar Kelimeler: