الفهرس 
Overview on Ischemia-ReperfusionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 300 |  |  |
| | | from | 300 | | |
Abstract
BACKGROUND: Liver transplantation is one of the most efficient life-saving treatments for various end-stage hepatic diseases. However, hepatic ischemic reperfusion injury (IRI) remains a major problem in liver surgeries morbidities and mortalities. Stem cells (SCs) have been recently received increasing attention for cell-based therapy, especially in regenerative medicine, including liver diseases.
Aim: to investigate the effect of vitamin D and Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells (BM-MSCs) coadministration on hepatic IR injury.
Methods: Sixty adult male Wister rats were allocated into 5 groups; Sham, IR: underwent hepatic IR, vit. D-IR: received vit. D in a dose of 500 IU/Kg/day, by gavage, 5 days/week for 2 weeks, then subjected to hepatic IR, Stem cell-IR: received single IV injection of 1×106 BM-MSCs prior to hepatic IR and Combined-IR: received both vit. D and BM-MSCs prior to hepatic IR. All rats were subjected to estimation of Liver index (LI), assessment of serum levels of alanine, aspartate transaminases (ALT, AST) and vitamin D, hepatic tissue levels of Malondialdehyde (H.MDA), Superoxide dismutase (H.SOD), Interleukin-2, 10 (H.IL-2, H.IL-10), Caspase-3 (H.Casp-3), H.LC3B and hepatocyte growth factor (H.HGF), as well as histopathological liver examination and scoring.
Results: Hepatic IR resulted in significant elevation of ALT, AST and H.MDA, H.IL-2, H. Casp-3 as well as significant reduction in LI, vit. D, H.SOD, H.IL-10, H.LC3B and H.HGF with evident hepatic sinusoidal congestion, cytoplasmic vacuolation and cellular necrosis. Both pretreatments either solely or in combination mitigate these changes with the combined treatment showed the best results compared to the individual use.
Conclusion: In vivo coadministration of vitamin D and BM-MSCs prior to hepatic IR attenuates hepatocellular damage by preventing oxidative stress and inflammatory response, augmenting autophagic, regenerative capacity and anti-apoptotic effect
تم التخطيط للدراسة الحالية لتحديد التأثير الوقائي المحتمل للخلايا الجذعية الوسيطة المشتقة من نخاع العظم وحدها و/أو بالإضافة إلى فيتامين ”د” ضد الإصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار في الجرذان واستكشاف الآليات الكامنة وراء ذلك.
أجريت هذه الدراسة على 60 جرذا من الذكور، تم وزنهم وتوزعهم عشوائيا على خمس مجموعات:
المجموعة الأولى: المجموعة الضابطة ”خضعت لجراحة كاذبة” (12):
تعرضت الجرذان في هذه المجموعة إلى تناول الماء المقطر بالتزقيم بحجم 0.05 مل، 5 أيام / أسبوع لمدة أسبوعين، تليها حقن 0.5 مل محلول الفوسفات المتعادل مرة واحدة في وريد ذيل الجرذان قبل نصف ساعة من فتح البطن والإغلاق دون غلق الأوعية الدموية.
المجموعة الثانية: مجموعة الإصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار (12):
تعرضت الجرذان في هذه المجموعة إلى تناول الماء المقطر بالتزقيم بحجم 0.05 مل، 5 أيام / أسبوع لمدة أسبوعين، تليها حقن 0.5 مل محلول الفوسفات المتعادل مرة واحدة في وريد ذيل الجرذان قبل نصف ساعة من الإقفار الجزئي للكبد لمدة ساعة يليه إعادة التروية على مدار 24 ساعة.
المجموعة الثالثة: المجموعة المعالجة بفيتامين ”د” قبل الإصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار (12):
تعرضت الجرذان في هذه المجموعة إلى تناول فيتامين ”د” بالتزقيم، بجرعة 500 وحدة دولية/كجم يوميًا، 5 أيام/أسبوع لمدة أسبوعين، تليها حقن 0.5 مل محلول الفوسفات المتعادل مرة واحدة في وريد ذيل الجرذان قبل نصف ساعة من الإقفار الجزئي للكبد يليه إعادة التروية كما في المجموعة الثانية.
المجموعة الرابعة: المجموعة المعالجة بالخلايا الجذعية قبل الإصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار (12):
تعرضت الجرذان في هذه المجموعة لتناول الماء المقطر بالتزقيم كما هو الحال في المجموعة الأولى، يليها حقن الخلايا الجذعية الوسيطة المشتقة من نخاع العظم في 0.5 مل من محلول الفوسفات المتعادل في وريد ذيل الجرذان قبل نصف ساعة من الإقفار الجزئي للكبد يليه إعادة التروية.
المجموعة الخامسة: المجموعة المعالجة بالخلايا الجذعية وفيتامين ”د” قبل الإصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار (12):
تلقت الجرذان في هذه المجموعة فيتامين ”د” كما في المجموعة الثالثة وجرعة من الخلايا الجذعية الوسيطة المشتقة من نخاع العظم كما في المجموعة الرابعة قبل أن تتعرض للإقفار الجزئي للكبد يليه إعادة التروية كمجموعة الثانية.
خضعت جميع الجرذان لتقييم وزن الجسم (BW)، ووزن الكبد المطلق (LW) لحساب مؤشر الكبد (LI) وكذلك قياس مستويات انزيمات الكبد (ALT، AST) و فيتامين ”د” في مصل الدم، وتحديد الآليات الكامنة المحتملة في ذلك من خلال تقييم مستوى دلالات التأكسد بالأنسجة الكبدية من H. MDA وH. SOD، H. IL-2 كدلاله للإلتهابات وH. IL-10 كعلامة مضادة للإلتهابات، الإلتهام الذاتي عن طريق قياس مستوى الأنسجة الكبدية لـ H. LC3B ، موت الخلايا المبرمج عن طريق تقييم مستوى الأنسجة الكبدية لـ H. Casp-3، بالإضافة إلى القدرة على التجدد عن طريق مستوى الأنسجة الكبدية لعامل نمو خلايا الكبد H. HGF. كما تم إخضاع الكبد لدراسة الأنسجة بواسطة المجهر الضوئي وتسجيل نقاط الأنسجة المرضية. والتصوير الضوئي للخلايا الجذعية الوسيطة المشتقة من نخاع العظم المميزة تم أيضا للمجموعة المعالجة بالخلايا الجذعية والمجموعة المعالجة بالخلايا الجذعية وفيتامين ”د” قبل الإصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار.
أظهرت الجرذان التي خضعت للإصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار دون المعالجة انخفاضًا ذو دلاله إحصائية في وزن الكبد ومؤشر الكبد ومستويات فيتامين ”د” في مصل الدم، ومستويات كل من H.SOD وH.IL-10 وH.LC3B وH.GF في الأنسجة الكبدية. ترافقت هذه التغييرات مع زيادات ذات دلاله إحصائية في مستويات انزيمات الكبد من ALT وAST في مصل الدم ومستويات كل من H.MDA وH.IL-2 وH.Casp-3 في الأنسجة الكبدية مقارنة بالمجموعة الضابطة. كما أظهر الفحص النسيجي لهذه المجموعة تلف ملحوظ بالكبد.
عند إعطاء فيتامين ”د” في المجموعة المعالجة بفيتامين ”د” قبل الإصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار، لا يزال هناك انخفاض ذو دلاله إحصائية في وزن الكبد ومؤشر الكبد مقارنة بالمجموعة الضابطة. ومع ذلك، لوحظ انخفاض ذو دلاله إحصائية في مستويات إنزيمات الكبد ”ALT وAST” ومستويات كل من H.MDA وH.IL-2 وH. Casp-3 في الأنسجة الكبدية، بينما أظهرت مستويات فيتامين ”د” بمصل الدم ومستويات كل من H.SOD وH.IL-10 وH.LC3B وH.HGF في الأنسجة الكبدية زيادات ذات دلاله إحصائية مقارنة بالمجموعة المصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار، لكنها لا تزال مختلفة بشكل له دلاله إحصائية عن المجموعة الضابطة. بالإضافة إلى ذلك، كان هناك تحسن جزئي في فحص النسيج الكبدي لكن أظهر أسوأ الدرجات بين المجموعات المعالجة.
فيما يتعلق بالمجموعة المعالجة بالخلايا الجذعية قبل الإصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار، أظهر وزن الكبد ومؤشر الكبد زيادات ذات دلاله إحصائية مقارنة بالمجموعة المصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار دون إظهار أي دلاله إحصائية عند مقارنتها بالمجموعة الضابطة فيما يتعلق بمؤشر الكبد فقط، ومع ذلك لا يزال وزن الكبد أقل بدلاله إحصائية من المجموعة الضابطة. علاوة على ذلك، انخفضت مستويات إنزيمات الكبد ”ALT وAST” ومستويات كل من H.MDA وH.IL-2 وH. Casp-3 بالأنسجة الكبدية انخفاضا ذو دلاله إحصائية عند مقارنتها بالمجموعة المصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار، ومع ذلك تزال أعلي بشكل له دلاله إحصائية عن المجموعة الضابطة. مع زيادة مستويات الأنسجة الكبدية لـكل من ال H.SOD وH.IL-10 وH.LC3B وH.HGF بشكل له دلاله إحصائية مقارنة بالمجموعة المصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار، ولكن لا تزال أقل بشكل له دلاله إحصائية من مجموعة الضابطة. بالمقارنة مع مجموعة المعالجة بفيتامين ”د”، كان الـ AST أعلى بشكل له دلاله إحصائية. كما أظهرت مستويات فيتامين ”د” زيادة ذات دلالة إحصائية بالمجموعة المصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار. بالإضافة إلى التحسن الجزئي في الدراسات النسيجية المرضية.
أما الجرذان التي تلقت العلاجين في المجموعة المعالجة بالخلايا الجذعية وفيتامين ”د” قبل الإصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار، كانت هناك زيادة ذات دلاله إحصائية في وزن الكبد مقارنة بالمجموعتين ;المجموعة المصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار والمجموعة المعالجة بفيتامين ”د”، ومع ذلك لا تزال أقل بدلاله إحصائية من المجموعة الضابطة. اما عن مؤشر الكبد فقد اظهر زيادة ذات دلاله إحصائية مقارنة بالمجموعة المصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار والمجموعة المعالجة بالخلايا الجذعية والمجموعة المعالجة بفيتامين ”د”، وقد انخفض كلا من ALT وAST بشكل ذو دلاله إحصائية. ولكن مقارنةً بـالمجموعة الضابطة لا يزال ال AST أعلى بشكل ذو دلاله إحصائية. كما أظهرت انخفاضًا ذو دلاله إحصائية في مستويات الأنسجة الكبدية لـكل من الـ H.MDA وH.IL-2 وH. Casp-3، وزيادات ذات دلاله إحصائية في كل من H.SOD وH.IL-10 وH.LC3B وH.HGF مقارنة بالمجموعة المصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار والمجموعة المعالجة بالخلايا الجذعية وهذه النتائج أصبحت غير مختلفة بشكل ذو دلاله إحصائية عن المجموعة الضابطة. أظهرت نتائج الفحص النسيجي التشكل الكبدي الطبيعي شبه الكامل باستثناء عدد قليل من موت الخلايا المبرمج المتناثر مع أفضل الدرجات بين المجموعات المعالجة.
ونستخلص من هذه النتائج أن العلاج المسبق بفيتامين ”د” هو مبادرة فعالة وبسيطة من حيث التكلفة لتحسين الإصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار. بالإضافة إلى ذلك، تمثل الخلايا الجذعية المستخلصة من نخاع العظم علاجًا مثاليًا يمكن أن يؤثر بشكل إيجابي على النتائج الطبية. تشير نتائج دراستنا إلى أن العلاج الثنائي كان أفضل في نتائجه من استخدام كل خط من العلاج على حده. وذلك من خلال تثبيط الإجهاد التأكسدي والاستجابة الالتهابية، وزيادة القدرة المضادة للأكسدة والتفاعل المضاد للالتهابات، مع تعزيز الالتهام الذاتي والقدرة على التجدد وتخفيف موت الخلايا المبرمج. تقدم نتائج هذه الدراسة نظرة ثاقبة جديدة للآليات المسؤولة عن الجمع بين استخدام الخلايا الجذعية وفيتامين ”د” بطريقة وقائية.
التوصيـــات:
تمثل نتائج الدراسة الحالية دليلًا تجريبيًا على الآثار المفيدة للعلاج الوقائي بالخلايا الجذعية وفيتامين ”د” على الاختلالات الكيميائية الحيوية والأنسجة المرضية في إصابات القصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار في الجرذان.
ركزنا انتباهنا على المرحلة الأولية من الإصابة بالقصور الكبدي الناجم عن إعادة التروية بعد الإقفار ولم يتم التحقق من الآثار طويلة المدى، وكان هدفنا هو فهم الآليات التي ينطوي عليها عملهم بشكل أفضل. سيكون من المثير للاهتمام في الدراسات المستقبلية تقييم النتائج السريرية الأكثر صعوبة، مثل فترات المتابعة الأطول وتحليلات البقاء على قيد الحياة