A Study on Feasibilty of Intravitreal Implantation of Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells in the Rabbit Tapetoretinal Degeneration Model

Özge, Gökhan; Sobacı, Güngör; Avcu, Ferit; Safalı, Mükerrem; Pamuk, Kamuran; Ural, Ali Uğur

Gökhan Özge¹, Güngör Sobacı¹, Ferit Avcu², Mükerrem Safalı³, Kamuran Pamuk⁴, Ali Uğur Ural²

¹Department Of Ophthalmology, Gata Medical Faculty, Ankara, Turkey
²Department Of Heamatology, Gata Medical Faculty, Ankara, Turkey
³Department Of Pathology, Gata Medical Faculty, Ankara, Turkey
⁴Department Of Research Center, Gata Medical Faculty, Ankara, Turkey

PURPOSE: To investigate feasibility of intravitreal implantation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells(MSC) in the rabbit tapetoretinal degeneration model.
METHODS: The fourth passage MSC harvested from proximal femur of an adult New Zealand albino rabbit, and differentiated from stromal cells under in-vitro conditions, were used at GATA Medical Research Center. Intravenous injection of Sodium iodate, 40 mg/kg, was applied to 6 adult pigmented rabbits (study group). Subsequently, the MSC (2.5x10(5) cells/0.1ml) were injected intravitreally in the right eyes of these animals and 1 additional pigmented rabbit (control);the left eyes were injected BSS. Ophthalmascopic, fluorescein angiographic, OCT, ERG and histopathologic examinations were performed 1, 5, 10, 20, and 30 days after intravitreal injection.
RESULTS: On the 1st. day examination, abnormal ERG parameters in the study group, and minimal irregularity and edema of the inner retinal layers and the RPE in both eyes of 1 rabbit examined histopathologically, were observed. On the 5th day, loss of b waves in ERG, retinal thickening in OCT, and irregularity of the inner retinal and photoreceptor layers in histopathologic examination of 1 rabbit in the study group were observed. On the 10th day, hyperfluorescent and hypofluorescent spots in the FA, loss of ERG b wave in the study group, and irregularity of photoreceptor layer with remarkable pigmentary dispersion extending from the RPE to the Choroid, more evident in the left eye of histopathologically examined one were noted.On the 20th day; apparent pigmentary degeneration in both eyes associated with increased scotopic-ERG amplitudes, more evident in the right eyes, were found. Higher b-wave amplitude in the right eye maintained also on the 30th day examination.No clinical or histological inflammation sign was observed in the right eye of the control rabbit.
CONCLUSIONS: Intravitreal allogenic stem cell implantation in eyes with tapetoretinal degeneration seems to be feasible method

Keywords:

Tavşan Tapetoretinal Dejenerasyon Modelinde Kemik İliği Mezenkimal Kök Hücre İntravitreal İmplantasyonunun Uygulanabilirliğinin Araştırılması

Gökhan Özge¹, Güngör Sobacı¹, Ferit Avcu², Mükerrem Safalı³, Kamuran Pamuk⁴, Ali Uğur Ural²

¹Gata Tıp Fakültesi, Göz Hastalıkları Ana Bilim Dalı, Ankara
²Gata Tıp Fakültesi, Hematoloji Bilim Dalı, Ankara
³Gata Tıp Fakültesi, Patoloji Ana Bilim Dalı, Ankara
⁴Gata Tıp Fakültesi, Araştırma Merkezi, Ankara

AMAÇ: Tavşanlarda tapetoretinal dejenerasyon modelinde kemik iliği mezankimal kök hücre (MKH) intravitreal implantasyonunun uygulanabilirliğini araştırmak.
YÖNTEM: GATA Araştırma Merkezi’nde erişkin bir Yeni Zelanda albino tavşanın femur proksimalinden alınan kemik iliği stromal hücrelerden in-vitro koşullarda MKH diferansiye edildi ve 4. pasajdaki hücreler kullanıldı. Altı erişkin pigmentli tavşana intravenöz 40 mg/kg sodyum iyodat enjeksiyonu uygulandı (çalışma grubu). Hemen sonrasında kontrol olarak seçilen 1 erişkin pigmentli tavşan ile çalışma grubundaki 6 tavşanın sağ gözlerine 2.5X10 (5) hücre/0.1 ml, sol gözlerine 0.1 ml dengeli tuz solusyonu (BSS) intravitreal enjeksiyonu uygulandı. Tavşanlarda 1, 5, 10, 20 ve 30.günlerde oftalmoskopik, anjiyografik, OKT (Optikal Koherens Tomography), ERG (Elektroretinografi) ve histopatolojik inceleme yapıldı.
BULGULAR: Birinci günde çalışma grubundaki tavşanlarda anormal ERG b değerleri ve çalışma grubundaki 1 tavşanın histopatolojik olarak incelenen her iki gözünde retina iç katları ile RPE’de (Retina Pigment Epiteli) minimal düzensizlik ve ödem saptandı. Beşinci günde ERG’de silinme, OKT’de retinada kalınlaşma ve 1 tavşandaki histopatolojik incelemede retina iç katları ve fotoreseptör tabakada düzensizlik saptandı. Onuncu günde FFA’da (Fundus Floresein Anjiyografi) lokalize hiperflöresan ve hipoflöresan odaklar, ERG’de silinme ile 1 tavşandaki histopatolojik incelemede solda daha belirgin olmak üzere RPE’den koroide uzanan belirgin pigment dispersiyonu ve fotoreseptör katmanında düzensizlik saptandı. Yirminci günde oftalmoskopide her iki gözde pigmenter dejenerasyon bulguları ile birlikte sağ gözde daha belirgin olarak kon-ERG genliklerinde artış saptandı. ERG’de çalışma grubu sağ gözlerinde soldakine kıyasla genlik artşının 30.günde devam ettiği saptandı. Çalışma gözlerinden birinde olası MKH kökenli prepapiller kitle gözlendi. Kontrol grubunun sağ gözlerinde klinik ve histopatolojik enflamasyon bulgusu saptanmadı.
SONUÇLAR: Intravitreal allojenik kök hücre implantasyonu retina dejenerasyonlu gözlerde uygulanabilir bir yöntem olarak gözükmektedir.

Anahtar Kelimeler:

Gökhan Özge, Güngör Sobacı, Ferit Avcu, Mükerrem Safalı, Kamuran Pamuk, Ali Uğur Ural. A Study on Feasibilty of Intravitreal Implantation of Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells in the Rabbit Tapetoretinal Degeneration Model. . 2008; 38(4): 310-319

Corresponding Author: Gökhan Özge, Türkiye