مقایسه اثرات درمانی سلول‌های بنیادی مزانشیمی غشای آمنیوتیک، به صورت مستقیم و غیرمستقیم در نارسایی کلیوی القا شده با ایسکمی حاد قلبی در رت‌های نر نژاد ویستار
محورهای موضوعی : زیست شناسی سلولی تکوینی گیاهی و جانوری ، تکوین و تمایز ، زیست شناسی میکروارگانیسمامیر اکبری 1 , Mahsa Ale-Ebrahim 2 , نوشین باریک رو 3 , فاطمه روح الله 4
1 - گروه علوم سلولی و مولکولی، علوم و فناور ی های نوین، واحد علوم پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 - گروه فیزیولوژی.دانشکده پزشکی.دانشگاه علوم پزشکی آزاد اسلامی تهران.ایران
3 - گروه علوم سلولی و مولکولی، علوم و فناور ی های نوین، واحد علوم پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
4 - گروه سلولی و مولکولی.دانشکده ی علوم و فناوری های نوین.دانشگاه علوم پزشکی آزاد اسلامی تهران.ایران
کلید واژه: سلول‌های بنیادی مزانشیمی, غشای آمنیوتیک, ایسکمی قلبی حاد, نارسایی کلیه,
چکیده مقاله :
ایسکمی قلبی و همچنین نارسایی کلیوی متعاقب آن شیوع بسیار بالایی دارند. پژوهشگران دریافتند که با انتقال سلول‌های بنیادی می توان بافت‌های مرده را جایگزین کرده و سبب فعالیت دوباره قسمت‌های آسیب‌دیده قلب و در نتیجه بافت کلیه شوند. مواد و روش‌ها: سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) غشای آمنیوتیک با فلوسایتومتری بررسی شدند. رتها به 3 گروه 12 تایی، شامل نارسايي قلبي (HF) به عنوان گروه شاهد، HF+ hAMSCs تزریق به قلب و HF+ hAMSCs تزریق به کلیه، تقسيم شدند. سپس با روش بستن LAD، مدل ایسکمی حاد قلبی در رتها ایجاد و سلول‌ها به قلب آسیب دیده و بافت کلیه به طور جداگانه تزریق شدند، بعد از 2 و 30 روز با استفاده از ایمنوهیستوشیمی، TNF-𝛼 در بافت کلیه و مقادیر سرمی اوره وکراتینین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج و بحث: ماهیت MSCs توسط فلوسایتومتری تایید گردید. در فاز حیوانی اثرات سلول‌ها بر روی قلب و کلیه رتها بررسی شدند، با توجه به نتایج ایمونوهیستوشیمی، میزان بیان پروتئین TNF-𝛼 فقط در روز 30، در گروه تزریق سلول به کلیه نسبت به کنترل کاهش معنا دار داشت(P<0.05). مقادیر سرمی اوره و کراتینین فقط در روز 30 بین گروه‌های تزریق سلول به کلیه و کنترل اختلاف معنا داری وجود داشت (P<0.05). درمان با MSCs در روز 2 پس از القای ایسکمی قلبی، اثر درمانی معناداری نسبت به گروه کنترل نداشت، اما روز30 گروه‌های درمانی به خصوص گروه تزریق سلول به کلیه، توانسته سبب کاهش التهاب، بهبود ناحیه ی آسیب دیده و کاهش فیبروز در بافت کلیه گردد.
Cardiac ischemia and subsequent renal failure are very common. The researchers found that with the transfer of stem cells, dead tissues can be replaced and cause the damaged parts of the heart and thus the kidney tissue to function again. Materials and methods: Mesenchymal stem cells (MSCs) of amniotic membrane were analyzed by flow cytometry. The rats were divided into 3 groups of 12, including heart failure (HF) as a control , HF+ hAMSCs injected into the heart, and HF+ hAMSCs injected into the kidney. Then, with LAD ligation , an acute cardiac ischemia was created in rats and cells were injected into the damaged heart and kidney tissue separately, after 2 and 30 days using IHC, TNF-𝛼 in kidney tissue , urea and creatinine serum levels was investigated. Results and discussion: the effects of the cells on the heart and kidneys of rats were investigated, according to the IHC results, the level of TNF-𝛼 protein was significantly decreased on day 30, in the group of cells injected into the kidney compared to the control (P<0.05). There was a significant difference in the serum urea and creatinine between the kidney cell injection and control on day 30 (P<0.05). Treatment with MSCs on the 2nd day after the induction of cardiac ischemia didn't have a significant therapeutic effect compared to the control, but on the 30th day, the kidney cell injection group, were able to reduce inflammation, improve the damaged area and decrease Fibrosis in kidney tissue.
1. Mokhtari B, Aboutaleb N, Nazarinia D, Nikougoftar M, Razavi Tousi SMT, Molazem M, et al. Comparison of the effects of intramyocardial and intravenous injections of human mesenchymal stem cells on cardiac regeneration after heart failure. Iran J Basic Med Sci. 2020;23(7):879-85.
2. Zakeri R, Burnett JC, Jr., Sangaralingham SJ. Urinary C-type natriuretic peptide: an emerging biomarker for heart failure and renal remodeling. Clin Chim Acta. 2015;443:108-13.
3. Sávio-Silva C, Soinski-Sousa PE, Balby-Rocha MTA, Lira ÁdO, Rangel ÉB. Mesenchymal stem cell therapy in acute kidney injury (AKI): review and perspectives. 2020.
4. Missoum A. Recent Updates on Mesenchymal Stem Cell Based Therapy for Acute Renal Failure. 2020.
5. Dergilev KV, Shevchenko EK, Tsokolaeva ZI, Beloglazova IB, Zubkova ES, Boldyreva MA, et al. Cell Sheet Comprised of Mesenchymal Stromal Cells Overexpressing Stem Cell Factor Promotes Epicardium Activation and Heart Function Improvement in a Rat Model of Myocardium Infarction. Int J Mol Sci. 2020;21(24).
6. Jiao H, Shi K, Zhang W, Yang L, Yang L, Guan F, et al. Therapeutic potential of human amniotic membrane-derived mesenchymal stem cells in APP transgenic mice. Oncol Lett. 2016;12(3):1877-83.
7. Ra K, Oh HJ, Kim EY, Kang SK, Ra JC, Kim EH, et al. Comparison of Anti-Oxidative Effect of Human Adipose- and Amniotic Membrane-Derived Mesenchymal Stem Cell Conditioned Medium on Mouse Preimplantation Embryo Development. Antioxidants (Basel). 2021;10(2).
8. Deicher A, Seeger T. Human Induced Pluripotent Stem Cells as a Disease Model System for Heart Failure. Curr Heart Fail Rep. 2021;18(1):1-11.
9. Ghartavol MM, Gholizadeh-Ghaleh Aziz S, Babaei G, Hossein Farjah G, Hassan Khadem Ansari M. The protective impact of betaine on the tissue structure and renal function in isoproterenol-induced myocardial infarction in rat. Mol Genet Genomic Med. 2019;7(4):e00579.
10. Hafazeh L, Changizi-Ashtiyani S, Ghasemi F, Najafi H, Babaei S, Haghverdi F. Stem Cell Therapy Ameliorates Ischemia-reperfusion Induced Kidney Injury After 24 Hours Reperfusion. 2019.
11. Ou H, Teng H, Qin Y, Luo X, Yang P, Zhang W, et al. Extracellular vesicles derived from microRNA-150-5p-overexpressing mesenchymal stem cells protect rat hearts against ischemia/reperfusion. Aging (Albany NY). 2020;12(13):12669-83.
12. Chen L, Qu J, Xiang C. The multi-functional roles of menstrual blood-derived stem cells in regenerative medicine. Stem Cell Res Ther. 2019;10(1):1.
13. Ding DC, Chang YH, Shyu WC, Lin SZ. Human umbilical cord mesenchymal stem cells: a new era for stem cell therapy. Cell Transplant. 2015;24(3):339-47.
14. Steichen C, Erpicum P. Combining cell-based therapy and normothermic machine perfusion for kidney graft conditioning has gone one step further. 2021.
15. Huang J, Kong Y, Xie C, Zhou L. Stem/progenitor cell in kidney: characteristics, homing, coordination, and maintenance. 2021.
16. Bai M, Zhang L, Fu B, Bai J, Zhang Y, Cai G. IL-17A improves the efficacy of mesenchymal stem cells in ischemic-reperfusion renal injury by increasing Treg percentages by the COX-2/PGE2 pathway. 2018(93):814–25.
17. Zhang J, McCullough PA. Lipoic Acid in the Prevention of Acute Kidney Injury. 2016.
18. Grange C, Skovronova R, Marabese F, Bussolati B. Stem Cell-Derived Extracellular Vesicles and Kidney Regeneration. 2019.
19. Shukla A, Choudhury S, Chaudhary G, Singh V, Prabhu SN, Pandey S, et al. Chitosan and gelatin biopolymer supplemented with mesenchymal stem cells (Velgraft(R)) enhanced wound healing in goats (Capra hircus): Involvement of VEGF, TGF and CD31. J Tissue Viability. 2021;30(1):59-66.
20. Yandrapalli S, Christy J, Malik A, Wats K, Harikrishnan P, Aronow W, et al. Impact of Acute and Chronic Kidney Disease on Heart Failure Hospitalizations After Acute Myocardial Infarction. Am J Cardiol. 2022;165:1-11.
21. Peng Y, Li Y, Chen M, Song J, Jiang Z, shi S. High-dose nitrate therapy recovers the expression of subtypes α1 and β adrenoceptors and Ang II receptors of the renal cortex in rats with myocardial infarction-induced heart failures. 2020.
