Regeneration of Rabbit Auricular Cartilage After the Intravenous Stem Cell Injection.

Background

The restoration of auricular cartilage is a major problem of otolaryngology. The low regenerative capacity of cartilage requires alternative approaches such as cell and tissue engineering. Stem cells are one of the ways to repair auricular cartilage damages. The aim of the investigation was the regeneration of an artificial defect of the auricular cartilage of rabbits after the intravenous injection of stem cells.

Materials and Methods

The study was carried out on rabbits. A narrow strip of auricular cartilage was surgically removed. A previously prepared suspension of homologous mesenchymal stem cells (5 million) in 0.5 ml physiological solution was injected into the vein of the opposite ear. Tissue samples from the site of the injury were collected after 1, 2, and 3 months. Histological examinations of the tissues were carried out after staining with fuchsin-eosin, azure II-eosin, and according to Weigert. In addition, the amount of interleukin-6 (IL-6) and the transforming growth factor β1 (TGF-β1) in the blood serum were determined.

Results

The main method of healing is the formation of a connective tissue scar. Yret, an increase of the number of fibroblasts and single islands of the newly formed auricular cartilage was found, which indicates the migration of the injected stem cells to the site of the damage and settling there. The intravenous injection of stem cells did not affect the secretion of pro-inflammatory IL-6, but significantly increased the amount of TGF-β1.

Conclusions

We assume that regenerative processes were stimulated. Nevertheless, they were aimed at quickly restoring the tissue integrity through the typical stages of scar formation. The restoration of cartilage integrity requires additional regulatory factors which will determine the chondrogenic differentiation of stem cells.

Kontekstas

Ausies kremzliᶙ atkūrimas yra svarbi otolaringologijos problema. Kadangi kremzliᶙ regeneracijos pajėgumas yra nedidelis, būtini alternatyvūs sprendimai – pavyzdžiui, ląsteliᶙ ir audiniᶙ inžinerija. Kamieninės ląstelės yra vienas iš būdᶙ atkurti ausᶙ kremzlėms padarytą žalą. Šio tyrimo tikslas buvo dirbtinai suformuoto triušio ausies žalos defekto regeneracija po intraveninės kamieniniᶙ ląsteliᶙ injekcijos.

Medžiagos ir metodai

Šis tyrimas atliktas su triušiais. Chirurginiu būdu buvo pašalinta siaura triušio ausies kremzliᶙ juostelė. Iš anksto buvo paruošta homologizuota mezenchiminiᶙ kamieniniᶙ ląsteliᶙ (5 milijonai) suspensija su 0,5 ml fiziologinio tirpalo. Šios suspensijos buvo įšvirkšta į kitos ausies veną. Sužeidimo vietos audiniᶙ mėginiai imti po 1, 2 ir 3 mėnesiᶙ. Surinktᶙ audiniᶙ histologinis tyrimas buvo atliktas ištepus juos su fuchsinu ir eozinu, azūro II-eozinu bei naudojant Weigerto metodiką. Be to, krau jo serume buvo nustatytas interleukino-6 (IL-6) ir transformuojančio augimo faktoriaus β1 (TGF-β1) kiekis.

Rezultatai

Pagrindinis gijimo metodas yra jungiamojo audinio rando susidarymas. Buvo nustatytas fibroblastᶙ skaičiaus padidėjimas. Taip pat nustatyta naujai susidariusiᶙ ausies kremzliᶙ saleliᶙ. Tai rodo, kad įšvirkštos kamieninės ląstelės migruoja į sužeidimo vietą ir ten įsikuria. Intraveninė kamieniniᶙ ląsteliᶙ injekcija nepaveikė prouždegiminio IL-6 išskyrimo, tačiau reikšmingai padidino TGF-β1 kiekį.

Išvados

Darome prielaidą, kad buvo stimuliuojami regeneraciniai procesai. Tačiau jais siekta greitai atkurti audinio integralumą įprastiniais rando susidarymo etapais. Kremzliᶙ integralumui atkurti reikia papildomᶙ reguliuojamᶙjᶙ veiksniᶙ, kurie paskatintᶙ chondrogeninę kamieniniᶙ ląsteliᶙ diferenciaciją.

Informations de copyright

Copyright © 2023 Pavlo Virych, Nadiia Shuvalova, Anton Karas, Galina Karas, Svitlana Chaika, Tetiana Kucherenko, Ganna Minina, Marina Timchenko, Oleg Melnykov, Yurii Minin. Published by Vilnius University Press.