Using keratinocytes differentiated from rat adipose tissue stem cells and PRP in experimental burn wound model of diabetic rats

Diyabet, her yıl giderek artan bir prevalans ile dünyadaki en önemli sağlık problemlerinden biridir. Diyabetik yara iyileşme sürecinde görülen problemler, ağır olgularda ampütasyonlar ile sonlanabilen komplikasyonlara yol açar. Adipoz doku, otolog mezenkimal kök hücreler (MKH) için zengin bir kaynaktır. Bu hücrelerin terapötik uygulamalarda kullanımı ise diyabetik hastaların etkili tedavisi için büyük potansiyel taşımaktadır. Sıçan adipoz dokusunu eksize ettiğimiz, MKH'i izole edip kültüre ettiğimiz ve daha sonra keratinositlere farklılaştırdığımız bu çalışmada, adipoz dokuyu MKH kaynağı olarak kullandık. Farklılaştırılan hücreler daha sonra STZ ile diyabetik olan sıçanlardaoluşturulan termal yanık modeline transfer edildi. Ayrıca, termal yanıklı hayvan modelimizde, trombositlerden zengin plazma (PRP)' nin etkinliğini tek başına ve keratinositler ile kombinasyonda değerlendirdik. Çalışmamızdaki deneysel yaklaşım, H&E boyaması ile yara alanının histolojik değerlendirilmesi, çeşitli büyüme faktörleri (EGF, PDGF, TGF-β1, FGF-2, FGF-7, FGF-10, EGF), MCP-1 ve Kollajen-1'in RT-PCR ve immunohistokimyasal analizler ile değerlendirilmesini içermektedir. Ayrıca sitokeratin düzeyleri de immunohistokimyasal olarak değerlendirildi. Hücresel terapinin ve PRP'nin ikinci derece yanık iyileşmesi üzerine etkisi, tedavi verilen ve verilmeyen diyabetik sıçanlarda, tedavi sonrası 3., 7.,10. ve 14. günlerde sırttaki termal yanık alanından alınan biyopsi materyallerinde değerlendirilmiştir. Sonuçlarımıza göre, yeniden epitelizasyon süreci, tedavi uygulanan gruplarda tedavisiz kontrol grubuna kıyasla daha erken başlamıştır. Keratinositler ve/veya PRP uygulanantüm tedavi gruplarında, büyüme faktörlerinin ve Kollajen-1'in düzeyi artış gösterirken, MCP-1 düzeyleri farklı günlerde kontrol grubuna kıyasla düşüş göstermiştir. Ayrıca MKH'denelde edilen keratinositler ve PRP'nin kombine uygulaması, diyabetik sıçanlarda oluşturulan yara iyileşme modelindeen hızlı ve en iyi tedaviyi sağlamıştır.Diabetes is one of the most important health problems with a rising prevalance each year all around the world. The problems seen in diabetic wound healing process lead to complications which can even end up with amputations in severe cases. Adipose tissue is a rich source of autologous mesenchymal stem cells (MSCs). Use of these cells in therapeutic applications has a great potential for effective treatment of diabetic patients. In this study, we used adipose tissue as the source of MSCs where we excised rat adipose tissue, cultured MSCs isolated from this tissue and then differentiated them into keratinocytes. The differentiated cells were then transferred to the thermal burn areas of STZ-induced diabetic rats. At the same time, we evaluated the effect of platelet rich-plasma (PRP) alone and in combination with keratinocytes in our thermal burn animal model. The experimental approach in our study included histologic examination of the wound area by H&E staining, immunohistochemical and RT-PCR analysis of the various growth factors (EGF, PDGF, VEGF, TGF-β1, FGF-2, FGF-7, FGF-10), MCP-1 and collagen-I. In addition, cytokeratins were analyzed by immunohistochemical analysis. The effect of cell therapy and/or PRP on secondary burn wound healing process was assessed in biopsy samples excised from the wound areas on the dorsal side of the treated/untreated rats on 3rd , 7th , 10th and 14th days after treatment. According to our results, re-epithelization started sooner in the treated groups in comparison with the untreated control group. In all treatment groups where we applied either keratinocyte-like cells or PRP, the level of growth factors and collagen-1 were found to be increased while MCP-1 levels decreased compared to the control group. Our data also indicated that the combined application of PRP and keratinocytes derived from MSCs showed the most accelerated healing process and was the best treatment for thermal wound healing model of diabetic rats