Background/Aim:Although response of ipsilateral/contralateral kidneys to partial/total nephrectomies and possible compensation mechanisms are important for urological and nephrological morbidity,our information on this subject is limited.This study was conducted to investigate renal adaptation mechanisms related with kidney stem cells in different nephrectomy models created in rats.
Material and method:In our study,two main groups were formed,including 3-week-old pups and 8-week-old young adult rats.Each main group had control and nephrectomy(1/3nephrectomy,unilateral total nephrectomy,and 5/6nephrectomy)subgroups.After 15,30 and 60 days of control operation and nephrectomies,investigations related to renal compensation and stem cell reserve were performed.In turn,nephrectomized rats were divided into 9subgroups(n=6) while control rats divided into 3subgroups(n=10).Weights of rats were measured at beginning and end ofexperiment.Biochemical(BUN and creatinine),immunofluorescence(stem cell reserve with CD90andCD105) and immunohistochemical(proliferative activity) evaluations were performed by taking blood and kidney samples attheend of experiment.
Results:In our study,weights of rats incontrol group didnot show any significant change with respect to both age and nephrectomy types.At theend of experiment,weights of therats in nephrectomy groups decreased significantly compared to controls(p <0.05).Except 1/3 nephrectomized rats,BUN values were significantly increased in other nephrectomy subgroups compared to controls(p<0.05).There was no significant difference in creatinine levels among thegroups(p>0.05).When both age groups and all postoperative periods were considered,it was determined that 8-week old rats undergone 5/6 nephrectomy had highest stem cell reserve. In our study,thehighest proliferative activity was seen in unilateral total nephrectomy and 5/6 nephrectomy subgroups.This increase initially involved renal tubules on postoperative day15 and then reached thehighest level on postoperative day 60by involving glomeruli and interstitial cells.Proliferative activity was found tobe higher in 3-week-old pups according to age-based evaluation.
Conclusion:This study supports thepossibility that kidneys may pose regenerative response to tissue/volume loss through its existing stem cell reserve.This response has potential to prevent and eliminate clinical conditions involving kidney and causing tissue/volume loss.However,further experimental and clinical investigations are necessary to discuss mentioned findings.
Keywords:
Ön bilgi/ amaç:Parsiyel/Total nefrektomi uygulamalarına ipsilateral/kontralateral böbreklerin verdiği yanıt ve olası kompanzasyon mekanizmaları ürolojik ve nefrolojik morbidite açısından önemli olmasına karşın bu konudaki bilgiler oldukça sınırlıdır.Bu çalışma, sıçanlarda oluşturulan farklı nefrektomi modellerinde böbreğin kök hücreleriyle ilişkili adaptasyon mekanizmalarını incelemek amacıyla yapıldı.
Gereç ve Yöntem:Çalışmamızda 3 haftalık yavru sıçanlar ve 8 haftalık ergin genç sıçanları içeren 2 ana grup oluşturuldu. Her bir ana grubun kendi içerisinde kontrol ve nefrektomi (1/3 nefrektomi, tek taraflı total nefrektomi, 5/6 nefrektomi) grupları mevcuttu. Kontrol ameliyatları ve nefrektomileri takiben 15, 30 ve 60’ıncı günlerde renal kompanzasyon ve kök hücre rezervine yönelik incelemeler yapıldı. Dolayısıyla, kontrol grupları kendi içerisinde 3 alt gruba (n=10), nefrektomi grupları ise 9 alt gruba (n=6) ayrıldı. Deneyin başlangıcında ve sonunda sıçanların ağırlıkları ölçüldü.Deneyin sonunda kan ve böbrek örnekleri alınarak biyokimyasal (BUN ve kreatinin), immunflöresan(CD90 ve CD105 ile kök hücre rezervi )ve immünohistokimyasal (proliferatif aktivite) değerlendirilmeler yapıldı.
Bulgular: Çalışmamızda kontrol grubundaki sıçanların ağırlık değişimleri hem yaşlara hem de nefrektomi türlerine göre anlamlı değişiklik göstermedi. Deney sonunda nefrektomi grubundaki sıçanların ağırlık artışlarının kontrollere göre anlamlı olarak azaldığı saptandı (p<0.05).BUN değerleri, 1/3 nefrektomi yapılan sıçanlar hariç diğer nefrektomi gruplarında, kontrol gruplarına göre anlamlı artış gösterdi (p>0.05).Kreatinin değerleri açısından ise gruplar arasıda anlamlı farklılık bulunmadı (p>0.05). Her iki yaş grubu ve tüm postoperatif dönemler göz önüne alındığında, en fazla kök hücre rezervinin 5/6 nefrektomi yapılan 8 haftalık sıçanlarda olduğu saptandı.Çalışmamızda, en yüksek proliferatif aktivite tek taraflı total nefrektomi ve 5/6 nefrektomi yapılan gruplarda görüldü.Bu artış postoperatif 15. günde tubüllerde başlamış, 60. günde en yüksek düzeyine ulaşarak glomerül ve interstisyel hücrelerde de görülmüştür.Yaş gruplarına göre yapılan değerlendirmede proliferatif aktivitenin 3 haftalık sıçanlarda daha fazla olduğu bulundu.
Sonuç: Bu çalışma,böbreklerin doku/volüm kaybına kendisinde var olan kök hücre rezervi üzerinden rejeneratif yanıt verebileceğini desteklemiştir.Bu yanıt, böbreği ilgilendiren ve doku/volüm kaybına yol açan klinik durumların önlemesi ve giderilmesi için bir potansiyel taşımaktadır.Ancak bu bulguların daha ileri deneysel ve klinik araştırmalarla irdelenmesine gereksinim vardır.
Anahtar Kelimeler: