RESUMEN
Hepatic fibrosis is caused by chronic injury due to toxic, infectious, or metabolic causes, and it may progress to cirrhosis and hepatocellular carcinoma. There is currently no antifibrotic therapy authorized for human use; however, there are promising studies using cell therapies. There are also no animal models that exactly reproduce human liver fibrosis that can be used to better understand the mechanisms of its regression and identify new targets for treatment and therapeutic approaches. On the other hand, mesenchymal stem cells (MSC) have experimentally demonstrated fibrosis regression effects, but it is necessary to have an animal model of advanced liver fibrosis to evaluate the effect of these cells. The aim of this work was to establish a protocol for the induction of advanced liver fibrosis in rats using thioacetamide (TAA), which will allow us to perform trials using MSC as a possible therapy for fibrosis regression. For this purpose, we selected 24 female rats and grouped them into three experimental groups: the control group (G-I) without treatment and groups II (G-II) and III (G-III) that received TAA by intraperitoneal injection for 24 weeks. Then, 1 × 106/kg adipose mesenchymal stem cells (ASCs) were infused intravenously. Groups G-I and G-II were sacrificed 7 days after the last dose of ASC, and G-III was sacrificed 8 weeks after the last ASC infusion, all with xylazine/ketamine (40 mg/kg). The protocol used in this work established a model of advanced hepatic fibrosis as corroborated by METAVIR tests of the histological lesions; by the high levels of the markers α-SMA, CD68, and collagen type I; by functional alterations due to elevated markers of the hepatic lesions; and by alterations of the leukocytes, lymphocytes, and platelets. Finally, transplanted cells in the fibrous liver were detected. We conclude that TAA applied using the protocol introduced in this study induces a good model of advanced liver fibrosis in rats.
Asunto(s)
Células Madre Mesenquimatosas , Tioacetamida , Humanos , Ratas , Femenino , Animales , Tioacetamida/toxicidad , Cirrosis Hepática/inducido químicamente , Cirrosis Hepática/terapia , Modelos Animales de Enfermedad , Células Madre Mesenquimatosas/metabolismoRESUMEN
RESUMEN: En la enfermedad hepática crónica el trasplante ortotópico es la única alternativa terapéutica actual pero es limitada por falta de donantes. Ensayos con células madre adultas en daño hepático agudo evidencian promisorios resultados. El objetivo de este trabajo fue evaluar en ratas con daño hepático crónico la efectividad de la infusión de células madre adiposas humanas (CMAd-h). Ratas con fibrosis hepática inducida por tioacetamida fueron agrupadas en: grupo I control que no recibió tioacetamida ni células madre, grupo II recibió tioacetamida y suero fisiológico i.v., grupo III recibió tioacetamida y células madre adiposas 1 x 106/kg i.v. vía vena de la cola. La regeneración hepática histológica se evaluó por el index METAVIR, mientras las Macrophagocytus stellatus, células estrelladas a- SMA+ y células colágeno I+ por inmunohistoquímica; el daño funcional se evaluó por los niveles sanguíneos de los analitos Aspartato Aminotransferasa (AST), Alanina Aminotransferasa (ALT), Fosfatasa Alcalina (ALP), úrea y nitrógeno ureico (BUN) y hemograma. Los resultados muestran atenuación del daño estructural hepático evidenciado por disminución de los nódulos, del grado de lesión histológica en el score Metavir, y disminución de Macrophagocytus stellatus, células a-SMA+ y células colágeno tipo I+; funcionalmente hay reducción moderada de AST, ALT, urea, BUN y disminución moderada de células blancas pero efecto favorable sobre el volumen corpuscular media y la hemoglobina corpuscular media. Ocho semanas después de la infusión hay escasa población de CMAd-h en el hígado. En conclusión la infusión intravenosa de CMAd-h en ratas disminuye el daño funcional y estructural de la fibrosis hepática con escasa persistencia de CMAd-h en el parénquima hepático. A nuestro conocimiento este es el primer trabajo que evalúa el efecto de las CMAd-h en el modelo daño hepático crónico murino y la persistencia de las células trasplantadas.
SUMMARY: In chronic liver disease, orthotopic transplantation is the only current therapeutic alternative but it is limited due to lack of donors. Trials with adult stem cells in acute liver damage show promising results. The aim of this work was to evaluate the effectiveness of human adipose stem cell (h-ASC) infusion in rats with chronic liver damage. Rats with thioacetamide- induced liver fibrosis were grouped into: group I control that did not receive thioacetamide and h-ASC, group II received thioacetamide and saline i.v., group III received thioacetamide and h-ASC 1 x 106/ kg i.v. via tail vein. Histological liver regeneration was evaluated by METAVIR index, while Macrophagocytus stellatus (Kupffer cells), stellate cells a-SMA+ and collagen I+ cells by immunohistochemistry; functional damage was evaluated by blood levels of the analytes Aspartate Aminotransferase (AST), Alanine Aminotransferase (ALT), Alkaline Phosphatase (ALP), Urea and Blood Urea Nitrogen (BUN) and hemogram. The results show attenuation of structural liver damage evidenced by decreased nodules, degree of histologic injury on Metavir score, and decreased Macrophagocytus stellatus, a-SMA+ cells and type I+ collagen cells; functionally there is moderate reduction of AST, ALT, urea, BUN and moderate decrease of white cells but favorable effect on mean corpuscular volume and mean corpuscular hemoglobin. Eight weeks after infusion there is a small population of h-ASC in the liver. In conclusion, intravenous infusion of h-ASC in rats reduces functional and structural damage of hepatic fibrosis with low persistence of h- ASC in the liver parenchyma. To our knowledge this is the first work that evaluates the effect of h-SC in the model of chronic murine liver damage and the persistence of transplanted cells.
Asunto(s)
Animales , Femenino , Ratas , Trasplante de Células Madre Mesenquimatosas/métodos , Cirrosis Hepática Experimental/terapia , Aspartato Aminotransferasas/análisis , Inmunohistoquímica , Resultado del Tratamiento , Alanina Transaminasa/análisis , Modelos Animales de Enfermedad , Fosfatasa Alcalina/análisis , Tratamiento Basado en Trasplante de Células y Tejidos/métodos , Cirrosis Hepática Experimental/patologíaRESUMEN
RESUMEN: El cáncer de mama es la principal causa de muerte debido al cáncer en mujeres. La microscopía electrónica permite establecer características constitutivas de las células entre diferentes poblaciones celulares. Las células madre del cáncer mamario con inmunofenotipo CD44alta/CD24baja son una población de células intratumorales asociada a la quimioresistencia y metástasis, cuya ultraestructura aún no ha sido bien estudiada. El objetivo de este trabajo fue conocer características ultraestructurales de células con fenotipo de células madre del cáncer de la línea celular MDA-MB-436 de tumor mamario triple negativo comparándolas con células madre adiposas. Se utilizó microscopía electrónica de barrido y de transmisión. Previamente, mediante separación inmunomagnética positiva empleando anticuerpos anti CD44 y anti CD24 unidos a perlas magnéticas, se obtuvo una población de células con fenotipo CD44alta/CD24baja a partir de 10x106 células de la línea MDA-MB-436, la cual igual que las células madre adiposas fue cultivada en cubreobjetos para microscopía electrónica de barrido; en tanto que para microscopía electrónica de transmisión se obtuvo un pellet de células, luego se fijó con glutaraldehído al 2,5 % y post fijó con OsO4 1 %. Para microscopía óptica de alta resolución se usó azul de toluidina como tinción. Luego de obtener el fenotipo de células madre del cáncer se corroboró su pluripotencia detectando la expresión de los genes Oct4 y nanog mediante RT-PCR. Nuestros resultados muestran que las células de este fenotipo son pequeñas, redondeadas, recubiertas por microvellosidades abundantes pero cortas; el citoplasma tiene organelas de secreción celular y abundantes mitocondrias alargadas; el núcleo es excéntrico ocupando la mitad del volumen celular, el nucléolo es voluminoso y la heterocromatina está adosada a la membrana nuclear interna. Se concluye que el inmunofenotipo celular estudiado es una sub población celular dentro de la línea estudiada que difiere en tamaño y ultraestructura de las células madre adiposas.
SUMMARY: Breast cancer is the leading cause of cancer deaths in women. Electron microscopy allows establishing constitutive characteristics of cells between different cell populations. CD44 high / CD24 low mammary cancer stem cells are a population of intratumoral cells associated with chemoresistance and metastasis, whose ultrastructure has not yet been well studied. The objective of this work was to know the ultrastructural characteristics of cells with cancer stem cell phenotype, of the triple negative mammary tumor cell line MDAMB-436 436 using scanning and transmission electron microscopy, and to contrast them with adipose-derived mesenchymal stem cells. Previously, by immunomagnetic purification using anti CD44 and anti CD24 antibodies bound to magnetic beads, cells populations was obtained from 10x106 cells of the MDA-MB-436 line, which, adipose-derived mesenchymal stem whereas cultivated on coverslips for scanning electron microscopy; while for transmission electron microscopy a cell pellet was obtained, then fixed with 2.5 % glutaraldehyde and post fixed with OsO4 1 %. For high resolution optical microscopy, toluidine blue was used as staining. After obtaining the phenotype of cancer stem cells, their pluripotency was corroborated by detecting the expression of the Oct4 and nanog genes by RT-PCR. Our results show that the cells of this phenotype are small, rounded, covered by abundant but short microvilli; the cytoplasm has organelles of cellular secretion and abundant elongated mitochondria; the nucleus is eccentric occupying half of the cellular volume, the nucleolus is bulky and the heterochromatin is attached to the inner nuclear membrane. It is concluded that the cellular immunophenotype studied is a sub-cellular population within the line studied that differs in size and ultrastructure of the adipose stem cells.