Βιοτεχνολογικά υποβοηθούμενη αναγέννηση περιφερικών νεύρων με τη χρήση βλαστοκυττάρων από λιπώδη ιστό και νευροαγωγών: πειραματική μελέτη σε επίμυες

Abstract

Introduction: This study assessed the impact of undifferentiated adipose-derived stem cells (ADSCs) in peripheral nerve regeneration. The clinical outcome of undifferentiated ADSCs combined with nerve conduits was compared with the one of nerve autografts and this of simple conduits in the context of peripheral nerve regeneration in an experimental model of sciatic nerve complete transection in rats. Materials & Methods: Forty Wistar rats were equally distributed in four groups. In the SHAM surgery group, the sciatic nerve was dissected but no further intervention was done. In the simple conduit group (SLN), a 10-mm nerve gap was created and subsequently bridged with a fibrin glue conduit that was filled with normal saline. In the autograft group, nerve defect was produce removing 10 mm of the sciatic nerve, which was then used as a reverse autograft. In the ADSC group, the conduit was filled with undifferentiated ADSCs after defect bridging. Nerve regeneration was assessed by means of walking track analysis, electromyography, and neurohistomorphometry. Results: The clinical and microscopical outcome of this study showed that nerve regeneration was achieved in all groups at 12 weeks postoperatively. Walking track analysis confirmed functional recovery in the AUTO and ADSC groups, but there was no difference between them. Recovery in function was also achieved in the SLN group, but with inferior outcome (P<0.05). Electromyography demonstrated superior nerve regeneration in the AUTO and ADSC groups as compared with the SLN group (P<0.05), with no substantial difference between the two former groups. Similarly, histologic examination showed similar superior results in the AUTO and ADSC groups, which both outperformed the SLN group (P<0.001). No complications were observed in any of the study groups. Conclusion: Successful peripheral nerve regeneration can be accomplished after bridging a 10-mm nerve defect with nerve conduits. Superior nerve regeneration is expected when the conduits are loaded with undifferentiated ADSCs. Similar outcomes can be achieved by bridging the defect with nerve autographs.

Εισαγωγή: Αυτή η μελέτη αξιολόγησε την επίδραση των αδιαφοροποίητων βλαστοκυττάρων από λιπώδη ιστό (ADSCs) στην περιφερική νευρική αναγέννηση. Συγκρίθηκε το κλινικό αποτέλεσμα που προέκυψε μετά τη χρήση αδιαφοροποίητων ADSCs σε συνδυασμό με νευροαγωγούς με εκείνο των νευρικών αυτομοσχευμάτων και εκείνο των απλών νευροαγωγών, σε πειραματικό μοντέλο πλήρους διατομής του ισχιακού νεύρου σε επίμυες. Υλικό & Μέθοδοι: Σαράντα επίμυες Wistar κατανεμήθηκαν εξίσου σε τέσσερις ομάδες. Στην ομάδα ελέγχου (SHAM) το ισχιακό νεύρο παρασκευάστηκε χωρίς να γίνει άλλη παρέμβαση. Στην ομάδα απλών νευροαγωγών (SLN) δημιουργήθηκε ένα νευρικό έλλειμμα 10 χιλ. το οποίο γεφυρώθηκε με αγωγό γέλης ινικής που περιείχε φυσιολογικό ορό. Στην ομάδα των αυτομοσχευμάτων (AUTO) το έλλειμμα του νεύρου δημιουργήθηκε με την αφαίρεση τμήματος 10 χιλ. του ισχιακού νεύρου το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε ως ανάστροφο νευρικό μόσχευμα. Στην ομάδα ADSC, αδιαφοροποίητα βλαστοκύτταρα λιπώδους ιστού τοποθετήθηκαν μέσα στον αυλό του νευροαγωγού μετά τη γεφύρωση του ελλείμματος. Η νευρική αναγέννηση αξιολογήθηκε με ανάλυσης βάδισης, ηλεκτρομυογραφία και νευροϊστομορφομετρία. Αποτελέσματα: Τα κλινικά και μικροσκοπικά ευρήματα της μελέτης έδειξαν ότι νευρική αναγέννηση επιτεύχθηκε σε όλες τις ομάδες 12 εβδομάδες μετεγχειρητικά. Η ανάλυση βάδισης έδειξε καλύτερη λειτουργική αποκατάσταση στις ομάδες AUTO και ADSC, αλλά δεν υπήρχε διαφορά μεταξύ τους. Η ανάκτηση της λειτουργίας του πάσχοντος μέλους επιτεύχθηκε επίσης στην ομάδα SLN αλλά με όχι τόσο ικανοποιητικό αποτέλεσμα (P<0,05). Η ηλεκτρομυογραφία έδειξε ανώτερη αναγέννηση των νεύρων στις ομάδες AUTO και ADSC σε σύγκριση με την ομάδα SLN (P<0,05), χωρίς ουσιαστική διαφορά μεταξύ των δύο πρώτων ομάδων. Ομοίως, η ιστολογική εξέταση έδειξε ανώτερα αποτελέσματα στις ομάδων AUTO και ADSC, χωρίς ουσιαστική διαφορά μεταξύ τους, αλλά πολύ καλύτερη απόδοση από την ομάδα SLN (P<0,001). Δεν παρατηρήθηκαν επιπλοκές σε καμία ομάδα της μελέτης. Συμπέρασμα: Επιτυχής περιφερική νευρική αναγέννηση μπορεί να επιτευχθεί με τη γεφύρωση νευρικού ελλείμματος 10 χιλ με νευροαγωγούς. Ανώτερη νευρική αναγέννηση αναμένεται όταν στους αγωγούς προστεθούν αδιαφοροποίητα βλαστοκύτταρα λιπώδους ιστού. Ομοίως καλά αποτελέσματα μπορούν να επιτευχθούν μετά τη γεφύρωση του ελλείμματος με νευρικά αυτομοσχεύματα.