Úvod: Kompletní cirkulární endoskopická disekce (CED) je často doprovázena vytvořením pooperačních jícnových striktur. Pro prevenci těchto striktur byly nedávno testované rozličné typy terapeutických přístupů, např. buněčná terapie nebo jícnové stenty. Metody: Pro studii byla použita miniaturní prasata Gottingen/Minnesota původu (n=10). Nejprve jsme ve středním jícnu provedli kompletní CED a poté byl defekt ponechán bez ošetření nebo pokryt suspenzí mezenchymálních kmenových buněk (MSCs) nebo kombinací MSCs a primárních orálních keratinocytů (pOKs) bez/s plně pokrývajícím samo-roztažným metalickým stentem (SEMS). Následně jsme provedli kontrolní endoskopii s extrakcí stentu a nekropsie byla provedena 17 až 36 dní po aplikaci buněk. Výsledky: Všechny CED výkony byly dokončeny úspěšně bez závažných komplikací. Přestože jsme byli schopni detekovat MSCs nebo pOKs v post-CED defektech až do 36. dne po transplantaci, kombinace MSCs nebo MSCs/pOKs s nebo bez aplikace SEMS nezabránila vzniku jícnových striktur způsobených kompletní CED. Smíchání MSCs a pOKs mělo za následek vznik buněčných agregátů, které byly pozorovány převážně v submukóze a post-CED defekt byl pokryt tenkým jizvovitým epitelem obsahujícím kolagenová vlákna doprovázen rozličným stupněm rekonstrukce a integrity. Závěr: Aplikace suspenze autologních MSCs samotných nebo v kombinaci s pOKs s nebo bez SEMS byla neefektivní v prevenci vzniku struktur po kompletní CED. Nicméně přítomnost MSCs nebo pOKs v defektu po CED byla potvrzena nejméně 5 týdnů po transplantaci.
Introduction: Complete circular endoscopic dissection (CED) is frequently accompanied with post-operative strictures formation in the esophagus. Various types of therapeutic approaches have recently been tested to prevent these strictures, e.g. cell therapy or stenting. Methods: Miniature pigs of Gottingen/Minnesota origin (n=10) were used in the study. First, we made the complete CED in the mid esophagus; next, the defect was left untreated or covered with mesenchymal stem cells (MSCs) or a mixture of MSCs and primary oral keratinocytes (pOKs) suspension without/with fully covered self-expandable metallic stent (SEMS). Consequently, we performed a control endoscopy with a stent removal, and necropsy was performed 17-36 days after cells application. Results: All CED procedures were completed successfully without serious complications. Although we were able to detect MSCs or pOKs in the post-CED defects up to the 36th day after transplantation, the combination of MSCs or MSCs/pOKs with or without SEMS application did not prevent post-CED strictures development. The mixture of MSCs and pOKs resulted in the formation of cellular aggregates, which were mainly observed in submucosa, and the post-CED defect was covered with collagen fibers containing a thin scarred epithelium, accompanied by various degrees of reconstruction and integrity. Conclusion: Suspension application of autologous MSCs alone or in combination with pOKs with or without SEMS was ineffective in the prevention of strictures formation after complete CED. Nevertheless, the presence of MSCs or pOKs in the post-CED defect was confirmed even 5 weeks after transplantation.
- Klíčová slova
- benigní striktura jícnu, cirkulární endoskopická disekce,
- MeSH
- endoskopická mukózní resekce * škodlivé účinky MeSH
- ezofágoskopie * škodlivé účinky MeSH
- ezofágus chirurgie MeSH
- keratinocyty MeSH
- mezenchymální kmenové buňky * MeSH
- miniaturní prasata MeSH
- modely nemocí na zvířatech MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Mesenchymal stem cells (MSCs) have been repeatedly shown to be able to repair bone defects. The aim of this study was to characterize the osteogenic differentiation of miniature pig MSCs and markers of this differentiation in vitro. Flow-cytometrically characterized MSCs were seeded on cultivation plastic (collagen I and vitronectin coated/uncoated) or plasma clot (PC)/plasma-alginate clot (PAC) scaffolds and differentiated in osteogenic medium. During three weeks of differentiation, the formation of nodules and deposition of calcium were visualized by Alizarin Red Staining. In addition, the production of alkaline phosphatase (ALP) activity was quantitatively detected by fluorescence. The expression of osteopontin, osteonectin and osteocalcin were assayed by immunohistochemistry and Western Blot analysis. We revealed a decrease of osteopontin expression in 2D and 3D environment during differentiation. The weak initial osteonectin signal, culminating on 7(th) or 14(th) day of differentiation, depends on collagen I and vitronectin coating in 2D system. The highest activity of ALP was detected on 21(th) day of osteogenic differentiation. The PC scaffolds provided better conditions for osteogenic differentiation of MSCs than PAC scaffolds in vitro. We also observed expected effects of collagen I and vitronectin on the acceleration of osteogenic differentiation of miniature pig MSC. Our results indicate similar ability of miniature pig MSCs osteogenic differentiation in 2D and 3D environment, but the expression of osteogenic markers in scaffolds and ECM coated monolayers started earlier than in the monolayers without ECM.
- MeSH
- anthrachinony MeSH
- barvicí látky MeSH
- buněčná diferenciace MeSH
- extracelulární matrix metabolismus MeSH
- imunohistochemie MeSH
- mezenchymální kmenové buňky cytologie metabolismus MeSH
- osteokalcin fyziologie metabolismus MeSH
- osteonektin metabolismus MeSH
- osteopontin metabolismus MeSH
- Sus scrofa MeSH
- tkáňové podpůrné struktury MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
