Tóm tắt Luận án Nghiên cứu biệt hóa tế bào gốc trung mô màng dây rốn người để điều trị vết thương bỏng nhiệt thực nghiệm
Da là cơ quan lớn nhất của cơ thể có chức năng bảo vệ. Mặc dù chỉ
gồm 2 lớp mô chuyên biệt với hai loại tế bào chủ yếu là nguyên bào sợi và
tế bào sừng nhưng việc tái tạo khi da bị tổn thương vẫn còn là một thách
thức. Các tấm tế bào da nuôi cấy hoặc vật liệu tương đương da chế tạo từ
tế bào da nuôi cấy đã được ứng dụng trong điều trị bỏng, vết thương mạn
tính . Việc khắc phục các hạn chế đang được kỳ vọng vào vai trò tác
dụng của các tế bào gốc bởi chúng là những tế bào chưa có chức năng
chuyên biệt, chúng có tiềm năng phát triển thành nhiều loại tế bào khác
nhau và có khả năng tự thay mới.
Tế bào gốc trung mô tồn tại trong tủy xương, máu cuống rốn, dây rốn,
mô liên kết của cơ thể và ở các khoảng kẽ của nhiều cơ quan. Các tế bào
này có thể được nuôi cấy và nhân lên in vitro và dưới các điều kiện thích
hợp chúng có thể cảm ứng biệt hóa thành các tế bào xương, sụn, cơ và mỡ.
Hiện nay, tế bào gốc trung mô được coi là dạng tế bào quan trọng cho
công nghệ mô.
Trong liền vết thương, tế bào gốc trung mô được xác định là chúng
biệt hóa thành các dạng tế bào da khác nhau. Tủy xương là nguồn chính
của tế bào gốc trung mô nhưng vấn đề thu tủy xương gặp khó khăn và số
lượng ngưới cho tủy xương cũng hạn chế. Những vấn đề cần cân nhắc này
đã hạn chế các ứng dụng lâm sàng của tế bào gốc trung mô tủy xưong.
Việc tìm kiếm các tế bào gốc trung mô từ nguồn mô khác đã được
quan tâm nghiên cứu trong những năm gần đây. Dây rốn là mô mềm có
chiều dài lớn và là cầu nối giữa thai và bánh nhau để trao đổi oxy, dinh
dưỡng cho thai. Các nghiên cứu phôi thai học và kháng nguyên bạch cầu
người (Human Leukocyte Antigen – HLA) của các tế bào từ dây rốn cho
thấy chúng có nguồn gốc từ thai nhi chứ không phải từ người mẹ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu biệt hóa tế bào gốc trung mô màng dây rốn người để điều trị vết thương bỏng nhiệt thực nghiệm
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Da là cơ quan lớn nhất của cơ thể có chức năng bảo vệ. Mặc dù chỉ gồm 2 lớp mô chuyên biệt với hai loại tế bào chủ yếu là nguyên bào sợi và tế bào sừng nhƣng việc tái tạo khi da bị tổn thƣơng vẫn còn là một thách thức. Các tấm tế bào da nuôi cấy hoặc vật liệu tƣơng đƣơng da chế tạo từ tế bào da nuôi cấy đã đƣợc ứng dụng trong điều trị bỏng, vết thƣơng mạn tính . Việc khắc phục các hạn chế đang đƣợc kỳ vọng vào vai trò tác dụng của các tế bào gốc bởi chúng là những tế bào chƣa có chức năng chuyên biệt, chúng có tiềm năng phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau và có khả năng tự thay mới. Tế bào gốc trung mô tồn tại trong tủy xƣơng, máu cuống rốn, dây rốn, mô liên kết của cơ thể và ở các khoảng kẽ của nhiều cơ quan. Các tế bào này có thể đƣợc nuôi cấy và nhân lên in vitro và dƣới các điều kiện thích hợp chúng có thể cảm ứng biệt hóa thành các tế bào xƣơng, sụn, cơ và mỡ. Hiện nay, tế bào gốc trung mô đƣợc coi là dạng tế bào quan trọng cho công nghệ mô. Trong liền vết thƣơng, tế bào gốc trung mô đƣợc xác định là chúng biệt hóa thành các dạng tế bào da khác nhau. Tủy xƣơng là nguồn chính của tế bào gốc trung mô nhƣng vấn đề thu tủy xƣơng gặp khó khăn và số lƣợng ngƣới cho tủy xƣơng cũng hạn chế. Những vấn đề cần cân nhắc này đã hạn chế các ứng dụng lâm sàng của tế bào gốc trung mô tủy xƣong. Việc tìm kiếm các tế bào gốc trung mô từ nguồn mô khác đã đƣợc quan tâm nghiên cứu trong những năm gần đây. Dây rốn là mô mềm có chiều dài lớn và là cầu nối giữa thai và bánh nhau để trao đổi oxy, dinh dƣỡngcho thai. Các nghiên cứu phôi thai học và kháng nguyên bạch cầu ngƣời (Human Leukocyte Antigen – HLA) của các tế bào từ dây rốn cho thấy chúng có nguồn gốc từ thai nhi chứ không phải từ ngƣời mẹ. Mô dây rốn là sản phẩm thải sau khi sinh và là một nguồn tƣơng đối dƣ thừa. Sự thu hồi mô cũng dễ dàng và không bị ảnh hƣởng cúa các vấn 2 đề về đạo đức và luật pháp. Năm 2004, tế bào gốc trung mô phân lập đƣợc từ màng dây rốn. Các tế bào này sau khi phân lập và nuôi cấy duy trì, cấy chuyền 3 đến 5 lần trong môi trƣờng nuôi cấy đặc trƣng chƣa hề bị biệt hoá, vẫn giữ đƣợc đầy đủ đặc tính của TBG ban đầu mới phân lập. Từ những cơ sở lý luận và thực tiễn nêu trên, đề tài “Nghiên cứu biệt hóa tế bào gốc trung mô màng dây rốn người để điều trị vết thương bỏng nhiệt thực nghiệm” đƣợc tiến hành nhằm mục tiêu: 1. Đánh giá một số đặc điểm phân lập nuôi cấy, biệt hóa tế bào gốc trung mô màng dây rốn. 2. Đánh giá hiệu quả ghép tế bào gốc trung mô màng dây rốn trong điều trị vết thƣơng bỏng nhiệt thực nghiệm Những đóng góp mới của luận án: - Luận án có đóng góp mới cho nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu thực nghiệm, đã phân lập đƣợc tế bào gốc trung mô từ màng dây rốn ngƣời, các đặc tính tế bào gốc trung mô và ảnh hƣởng của chúng trên vết thƣơng bỏng dị loại là thỏ thực nghiệm. - Mở ra hƣớng nghiên cứu mới trong lĩnh vực nuôi cấy tế bào để điều trị vết thƣơng bỏng, vết thƣơng mạn tính. - Một số điểm mới thu đƣợc trong kết quả nghiên cứu của luận án là tế bào gốc trung mô phân lập từ màng dây rốn ngƣời mọc đơn lớp trong điều kiện nuôi cấy in vitro và có khả năng tạo cụm, cụm của tế bào gốc trung mô ở dạng CFU-F (Collony Forming Unit – Fibroblast). - Tế bào gốc trung mô màng dây rốn ngƣời có đặc tính sinh miễn dịch thấp. Các tế bào có bộc lộ các phân tử HLA-G và HLA-E nhƣng bộc lộ HLA- DR, với mức độ thấp. Kháng thể đặc hiệu kháng tế bào gốc trung mô trên thỏ xuất hiện với hiệu giá thấp. - Tế bào gốc trung mô màng dây rốn có thể cảm ứng để biệt hóa thành nguyên bào sợi trong môi trƣờng định hƣớng in vitro. Bố cục luận án: Luận án gồm 119 trang với 29 hình ảnh, 9 biểu đồ và 22 bảng, trong 3 đó: đặt vấn đề (2 trang); Tổng quan tài liệu (30 trang); Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cứu (23 trang); Kết quả nghiên cứu (36); Bàn luận (25 trang); Kết luận (2 trang); Kiến nghị (1 trang). Tài liệu tham khảo: 145 tài liệu (tiếng Việt 29, tiếng Anh 116). CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. QUÁ TRÌNH LIỀN VẾT THƢƠNG 1.1.1. Diễn biến lâm sàng vết thƣơng, vết bỏng sâu Thông thƣờng, các vết thƣơng liền trong vòng 4 – 6 tuần. Các vết thƣơng khuyết da hoặc bỏng sâu toàn bộ lớp da thì quá trình liền vết thƣơng đều phải trải qua quá trình hình thành mô hạt. Tùy thuộc vào diện tích, độ sâu của vết bỏng, sức đề kháng của cơ thể, vết bỏng cơ bản tiến triển theo ba giai đoạn đan xen và kế tiếp nhau là: Giai đoạn cấp tính, giai đoạn tái tạo và giai đoạn hình thành sẹo. 1.1.2. Các tế bào chủ yếu tham gia liền vết thƣơng Quá trình liền vết thƣơng có nhiều cơ chế phức tạp nhƣng kết quả cuối cùng là tái lập lại các mô tế bào đã bị tổn thƣơng. Do đó quan niệm mới trong điều trị các tổn thƣơng ở bất cứ cơ quan nào trong cơ thể là các tế bào tổn thƣơng phải đƣợc thay thế bằng các tế bào khoẻ mạnh. Để duy trì chức năng bảo vệ cơ thể, con ngƣời cần có da. Thành phần tế bào da ngƣời chủ yếu gồm 2 loại là nguyên bào sợi và tế bào sừng. 1.1.2.1. Nguyên bào sợi 1.1.2.2. Tế bào sừng 1.2. GHÉP TẾ BÀO ĐIỀU TRỊ VẾT THƢƠNG Do có vai trò quan trọng quyết định trực tiếp tới quá trinh liền vết thƣơng nên nguyên bào sợi và tế bào sừng cũng là những tế bào đƣợc nuôi cấy để ghép trong điều trị vết thƣơng. 1.2.1. Vật liệu tƣơng đƣơng trung bì có tế bào Vật liệu thay thế trung bì có tế bào là vật liệu dùng nguyên bào sợi để tạo một cấu trúc tái sinh trên giá đỡ làm từ một số nguyên liệu khác nhau. 4 Cấu trúc này đƣợc cấy nguyên bào sợi để tổng hợp các protein và các thành phần khác của đệm gian bào mà có tác dụng kích thích những tế bào tại vết thƣơng của ngƣời bệnh tăng cƣờng hoạt động để làm nhanh liền vết thƣơng. * TransCyte. * Dermagraft. 1.2.2. Vật liệu tƣơng đƣơng biểu bì có tế bào * Epicel. * Laserskin. 1.2.3. Vật liệu tƣơng đƣơng da hai lớp có tế bào Vật liệu tƣơng đƣơng da hai lớp gồm biểu bì và trung bì là sản phẩm mới và phức tạp nhất hiện nay về cấu trúc. Vật liệu đƣợc tạo ra bởi nuôi cấy nguyên bào sợi và tế bào sừng trên nền là giá thể collagen và cơ chất lycosaminoglycan Vật liệu tƣơng đƣơng da đồng loại là sản phẩm mới nhất và tiến bộ nhất gần đây, chúng đang đƣợc lƣu hành trên thị trƣờng. Hai sản phẩm nguyên mẫu của dạng này là Apligraf và Orcel. 1.3. TẾ BÀO GỐC, TIỀM NĂNG VÀ ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC 1.3.1. Tế bào gốc, đặc tính và phân loại tế bào gốc Tế bào gốc là những tế bào chƣa có chức năng chuyên biệt, chúng có tiềm năng phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau và có khả năng tự thay mới. Dựa theo nguồn gốc hoặc thời điểm phân lập, có thể phân loại các tế bào gốc thành các nhóm sau: - Tế bào gốc phôi - Tế bào gốc thai - Tế bào gốc nhũ nhi - Tế bào gốc trƣởng thành - Tế bào vạn tiềm năng do cảm ứng 1.3.2. Ứng dụng tế bào gốc trong điều trị bệnh 1.3.3. Các tiềm năng ứng dụng tế bào gốc 5 1.3.4. Biệt hóa tế bào gốc thành các tế bào da dùng trong điều trị vết thƣơng 1.3.4.1. Biệt hóa tế bào gốc trung mô thành nguyên bào sợi 1.3.4.2. Biệt hóa tế bào gốc thành tế bào sừng 1.4. DÂY RỐN VÀ TẾ BÀO GỐC PHÂN LẬP TỪ MÀNG DÂY RỐN Năm 2004, nhóm nghiên cứu tại Đại học Quốc gia Singapore đã thành công trong việc xác định và phân lập đƣợc các TBG biểu mô và TBG trung mô từ màng dây rốn. Cả hai loại tế bào gốc biểu mô và trung mô màng dây rốn đều có 2 loại marker là: Oct 4 (Octamer 4) và Nanog (Pluripotency Sustaining ES Cell Factor). Điều này gợi ý cho thấy tính gốc của cả hai loại tế bào này cao hơn so với tính gốc của tế bào tuỷ xƣơng, máu cuống rốn hay các tế bào gốc trƣởng thành khác. CHƢƠNG 2 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU Thỏ thí nghiệm bao gồm 02 lô: Lô 1, gồm 15 thỏ dùng để đánh giá tính sinh miễn dịch của tế bào gốc trung mô màng dây rốn ngƣời khi ghép dị loại. Lô 2, gồm 30 thỏ dùng để đánh giá hiệu quả ghép tấm tế bào gốc trung mô điều trị vết bỏng nhiệt thực nghiệm. Thỏ thí nghiệm đều đã trƣởng thành từ 10-12 tháng tuổi, do Ban chăn nuôi động vật thí nghiệm, Học viện Quân y, Bộ Quốc Phòng cung cấp. Nuôi đảm bảo tiêu chuẩn thực nghiệm. 2.2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 2.2.1. Mẫu mô dây rốn Mô dây rốn thu từ sản phụ ngay sau khi sinh với các tiêu chuẩn nguồn mô nhƣ sau: - Tiêu chuẩn y đức về nguồn cung cấp mô: - Tiêu chuẩn sàng lọc - Ngƣời hiến dây rốn thử máu âm tính với các bệnh truyền nhiễm 6 - Tính pháp lý của nguồn mô nghiên cứu 2.2.2. Hóa chất chủ yếu dùng trong nghiên cứu Các hoá chất và vật tƣ nuôi cấy do hãng Invitrogen và PAAcung cấp, đều đạt tiêu chuẩn quốc tế an toàn về độc tính, vi khuẩn, mycoplasma và vi rút. Môi trƣờng nuôi cấy tế bào trung mô do Ngân hàng tế bào gốc Mekostem (Việt Nam) cung cấp theo bản quyền chuyển nhƣợng của công ty CRC (Singapore). 2.2.3. Các vật tƣ tiêu hao chủ yếu Màng Tegaderm, Các vật tƣ tiêu hao do hãng Corning, 3M, Baxter cung cấp đạt tiêu chuẩn quốc tế về vô trùng và phục vụ mục đích nuôi cấy tế bào. 2.2.4. Các thiết bị và dụng cụ chủ yếu - Phòng sạch nuôi cấy tế bào - Kính hiển vi đảo ngƣợc - Máy ly tâm lạnh - Tủ hood lọc không khí vô trùng - Tủ ấm (incubator) - Pipet Aid - Tủ lạnh gia dụng - Tủ lạnh âm 86 0 C và âm 152 0 C - Tank Nitơ lỏng - Thiết bị hạ nhiệt độ theo chƣơng trình hoặc hộp hạ nhiệt độ với cồn PIA. - Nỉa, kéo 2.2.5 Các giá đỡ để tạo tấm vật liệu tƣơng đƣơng trung bì. Màng Tegaderm chất liệu polyurethane do hãng 3M Health Care, USA cung cấp đƣợc dùng để làm giá đỡ tế bào. 2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1. Các phƣơng pháp nghiên cứu trong phân lập, nuôi cấy và biệt hóa tế bào 7 2.3.1.1. Phân lập tế bào gốc trung mô 2.3.1.2. Cấy chuyển nhân rộng số lƣợng tế bào gốc trung mô dây rốn 2.3.1.3. Đánh giá khả năng tạo colony của tế bào 2.3.1.4. Xác định số lƣợng tế bào trong nuôi cấy Số lƣợng TB đƣợc tính theo công thức: C = n/v (n: số lƣợng TB đã đếm đƣợc trong buồng đếm, v: thể tích đếm (ml), C: mật độ TB (TB/ml). Trong buồng đếm Neubaeur có thể tích 0,1mm 3 = 1.10 -4 ml do đó công thức tính là: C = n x 10 4 /ml 2.3.1.5. Đánh giá hình thái tế bào - Đánh giá hình thái tế bào bằng phƣơng pháp nhuộm giemsa - Đánh giá hình thái mô bằng phƣơng pháp nhuộm HE - Đánh giá hình thái siêu cấu trúc 2.3.1.6 Phƣơng pháp khảo sát biểu hiện của các kháng nguyên HLA của tế bào gốc trung mô - Phân tích biểu hiện của HLA-G và HLA-E bằng kỹ thuật western blot - Phân tích HLA-DR bằng kỹ thuật flowcytometry 2.3.1.7 Xác định tính sinh miễn dịch của tế bào gốc Nguyên liệu và chuẩn bị - Tế bào gốc: là dòng tế bào cùng nguồn gốc và thế hệ tế bào đã sử dụng ghép cho thỏ trong quá trình nghiên cứu thực nghiệm. - Huyết thanh thỏ: các mẫu máu thỏ đƣợc lấy ở 4 thời điểm: Bắt đầu nghiên cứu ghép tế bào gốc - D0 và các thời điểm sau đó là D15, D30, D60. Phương pháp phân tích miễn dịch ELISA 2.3.1.8. Biệt hóa tế bào gốc mô thành tế bào dạng nguyên bào sợi - Môi trƣờng cảm ứng biệt hóa - Các bƣớc biệt hóa - Xác định khả năng tạo tấm vật liệu tƣơng đƣơng trung bì của tế bào 2.3.1.9. Xét nghiệm ELISA collagen typ I trong dịch nổi tế bào biệt hóa 8 2.3.2. Các phƣơng pháp đánh giá hiệu quả ghép tế bào điều trị vết thƣơng thực nghiệm 2.3.2.1. Quy trình nghiên cứu thực nghiệm Sơ đồ 2.1. Thiết kế nghiên cứu vết thƣơng bỏng thực nghiệm Thỏ nghiên cứu (n = 30) Gây bỏng thực nghiệm 2 bên lƣng thỏ Cắt lọc hoại tử ở vết thƣơng bỏng Vùng B (n = 30) Đắp tấm vật liệu Tegaderm không có tế bào Vùng A (n = 30) Đắp tấm vật liệu tƣơng đƣơng trung bì Theo dõi diễn biến vết thƣơng bỏng vào các thời điểm D0, D5, D10 Theo dõi diễn biến vết thƣơng bỏng vào các thời điểm D0, D5, D10 Kết luận 9 2.3.2.2. Gây bỏng thực nghiệm - Phương pháp gây bỏng: Theo phƣơng pháp của Halovec và Pocicado 1961 (có cải tiến). 2.3.2.3.Thay băng chăm sóc vết thƣơng 2.3.2.4. Ghép tấm tế bào lên vết thƣơng Vùng A – vùng nghiên cứu ghép tấm tế bào (quy định vết thƣơng bên phải lƣng thỏ), vùng B – vùng đối chứng (chỉ ghép màng Tegaderm đơn thuần). 2.3.2.5. Xét nghiệm hình thái cấu trúc mô vết thƣơng 2.3.2.6. Xét nghiệm vi khuẩn vết bỏng - Xác định số lƣợng vi khuẩn có trong 1 cm 2 vết bỏng theo công thức: SLVK/ cm 2 = (5 N1 x 10 3 ) + (5 N2 x 10 2 ) 2 N1: Số lƣợng khuẩn lạc ở đĩa thạch cấy lúp 0,001. N2: Số lƣợng khuẩn lạc ở đĩa thạch cấy lúp 0,01. 5: 5 ml nƣớc muối 0,9%. 2.3.2.7. Các chỉ tiêu theo dõi toàn thân * Toàn thân * Cân nặng thỏ 2.3.2.8. Các chỉ tiêu theo dõi tại chỗ vết thƣơng - Theo dõi hàng ngày diễn biến - Tính diện tích vết thƣơng 2.3.2.9. Các xét nghiệm huyết học và sinh hoá máu - Xét nghiệm huyết học - Xét nghiệm sinh hoá 2.3.2.10. Xác định hoạt độ enzym GOT trong huyết thanh 10 2.3.2.11. Xác định hoạt độ enzym GPT trong huyết thanh 2.4. XỬ LÝ SỐ LIỆU Các số liệu đựơc tính theo trị giá trung bình (X SD ) hoặc tỷ lệ % . Xử lý số liệu trên phần mềm SPSS 16.0 sự khác biệt có ý nghĩa thống kê khi P<0,05. CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. ĐẶC ĐIỂM PHÂN LẬP, NUÔI CẤY BIỆT HÓA TẾ BÀO GỐC TRUNG MÔ MÀNG DÂY RỐN 3.1.1. Đặc điểm phân lập tế bào gốc trung mô dây rốn 3.1.1.1. Kết quả phân lập và hình thái tế bào gốc trung mô dây rốn Bảng 3.2. Thời gian tế bào tách ra khỏi mẫu mô và đạt 50% che phủ (n=17) Chỉ tiêu Trong 7 ngày Trong 14 ngày Trong 21 ngày Trong 28 ngày Số mẫu % Số mẫu % Số mẫu % Số mẫu % Mọc tế bào 02 11,7 10 58,8 15 88,2 17 100,0 Tế bào đạt 50% 00 00 05 29,4 14 82,3 16 94,1 Sau 4 tuần tất cả các mẫu mô đều mọc tế bào. Theo dõi tế bào mọc ra khỏi mẫu mô nuôi cấy, thu tế bào bằng quy trình tripsin và cấy chuyển đến P3-P4. 11 3.1.1.2. Khả năng tạo colony của tế bào gốc trung mô dây rốn Bảng 3.3. Khả năng tạo colony của tế bào gốc trung mô ở P2 Nguồn tế bào Thời gian (ngày) Tỷ lệ % số colony/tế bào thí nghiệm Bắt đầu quan sát thấy colony Thấy rõ đa số colony Mẫu mô 01 04 7 73 Mẫu mô 02 05 8 72 Mẫu mô 03 05 10 77 Mẫu mô 04 04 9 66 Mẫu mô 05 05 7 71 3.1.2. Biểu hiện kháng nguyên hòa hợp tổ chức và tính sinh miễn dịch của tế bào gốc trung mô dây rốn 3.1.2.1. Đặc điểm biểu hiện HLA-G, HLA-E và HLA-DR của tế bào Ảnh 3.6. Kháng nguyên HLA-G và HLA-E có trong dịch nghiền tế bào gốc trung mô màng dây rốn được phát hiện bằng kỹ thuật western blot. Mức độ biểu hiện HLA-DR trên bề mặt TBGTM màng dây rốn đƣợc phân tích qua flowcytometry. 12 Biểu đồ 3.2. Kết quả phân tích bằng flowcytometry mức độ biểu hiện HLA-DR của tế bào gốc trung mô màng dây rốn. 3.1.2.2. Tính sinh miễn dịch của tế bào gốc trung mô dây rốn Biểu đồ 3.3. Phát hiện kháng thể thỏ kháng tế bào gốc với kháng nguyên siêu nghiền bằng xét nghiệm ELISA 13 Biểu đồ 3.4. Phát hiện kháng thể thỏ kháng tế bào gốc với kháng nguyên là tế bào nguyên vẹn 3.1.3. Khả năng biệt hóa của tế bào gốc trung mô thành nguyên bào sợi 3.1.3.1. Thay đổi về hình thái và dấu ấn tế bào trong quá trình biệt hóa Bảng 3.4. Tỷ lệ % hình dạng tế bào biệt hóa qua các thế hệ tế bào Thế hệ tế bào Hình sao Hình thoi Hình sợi Hình dạng khác P5 69,0 19,9 5,9 5,2 P10 35,8 47,8 9,8 0,6 P15 23,4 61,5 15,1 00 Tỷ lệ các tế bào hình thoi và sợi tăng dần theo các thế hệ tế bào khi nghiên cứu nuôi cấy trong môi trƣờng định hƣớng biệt hóa. 14 Bảng 3.6. Tỷ lệ % hình dạng nhân tế bào biệt hóa Thế hệ tế bào Nhân tế bào biệt hóa Hình tròn Hình trứng Đang phân chia Nhân quái P5 70,7 26,2 3,1 00 P10 38,8 58,0 3,4 00 P15 17,4 80,9 1,7 00 3.1.3.2. Khả năng chế tiết collagen và tạo tấm vật liệu tƣơng đƣơng trung bì của tế bào gốc trung mô Bảng 3.7. Hàm lượng collagen hòa tan (µg/ml) Mẫu xét nghiệm Nhóm tế bào Nhóm chứng (TBGTM) Nhóm nghiên cứu (NBS biệt hóa) P Môi trƣờng nuôi cấy (n=5) 0,045 ± 0,002 0,046 ± 0,001 >0,05 Dịch nổi nuôi cấy (n=5) 0,069 ± 0,003 0,297 ± 0,011 <0,01 P >0,05 <0,001 3.2. HIỆU QUẢ GHÉP TẾ BÀO GỐC TRUNG MÔ MÀNG DÂY RỐN TRONG ĐIỀU TRỊ VẾT THƢƠNG BỎNG NHIỆT THỰC NGHIỆM 3.2.1. Thay đổi một số chỉ số toàn thân và xét nghiệm của thỏ trong ghép tế bào gốc trung mô 15 Bảng 3.8. Thay đổi các chỉ số huyết học thỏ nghiên cứu Chỉ số Thời điểm D0 D5 D10 Số lƣợng hồng cầu (x10 12 /L) 5,56 1,67 5,67 1,69 5,84 0,12 Huyết tắc số (g/L) 120,13 1,44 125,58 2,92 131,1 2,81 Hematocrit (%) 34,41 1,81 37,25 1,56 38,10 2,10 Số lƣợng bạch cầu (x10 9 /L) 5,26 0,36 8,27 0,72 6,26 0,56 Bạch cầu N (%) 23,05 2,41 19,90 1,67 20,69 2,42 Bạch cầu L (%) 58,24 4,30 62,20 2,26 61,58 2,19 Bảng 3.9. Thay đổi các chỉ số sinh hoá máu liên quan chức năng thận Chỉ số Thời điểm D0 D5 D10 Glucose (mmol/L) 4,79 0,31 4,96 0,35 5,27 0,33 Ure (mmol/L) 5,34 0,47 5,2 0,41 5,10 0,27 Creatinin (mol/L) 93,8 4,86 94,6 5,48 96,04 5,63 3.2.2. Ảnh hƣởng của ghép tế bào gốc trung mô tới liền vết thƣơng 3.2.2.1. Ảnh hƣởng của ghép tế bào gốc trung mô tới diễn biến lâm sàng tại chỗ vết thƣơng Bảng 3.12. Thay đổi diện tích vết thương bỏng Thời điểm Tỷ lệ % diện tích vết thƣơng đã liền P Vùng A (n = 30) Vùng B (n = 30) D5 26,53 ± 12,04 25,84 ± 11,40 0,601 D10 77,44 ± 12,24 68,76 ± 11,14 < 0,01 D15 93,23 ± 3,74 87,36 ± 4,78 < 0,001 Ngày thứ 10 và 15, diện tích vết bỏng của vùng A liền nhanh vùng B rệt hơn (p<0,001). 16 Bảng 3.13. Tốc độ liền vết thương Thời điểm Diện tích vết thƣơng thu hẹp (cm 2 /ngày) P Vùng A (n = 30) Vùng B (n = 30) Ngày thứ 1 - 5 0,93 ± 0,32 0,90 ± 0,29 0,488 Ngày thứ 5 – 10 1,77 ± 0,74 1,25 ± 0,28 <0,01 Ngày thứ 1 – 10 1,41 ± 0,33 1,28 ± 0,19 <0,01 Ngày thứ 1 - 15 1,12 ± 0,16 1,04 ± 0,13 < 0,01 Tốc độ thu hẹp vết thƣơng giữa vùng A và vùng B trong khoảng thời gian từ ngày thứ 1 đến ngày thứ 10 thì sự khác nhau có ý nghĩa thống với p<0,01. 3.2.2.2. Ảnh hƣởng của ghép tế bào gốc trung mô đến thay đổi hình thái cấu trúc mô vết thƣơng Bảng 3.17. Thay đổi số lượng tế bào viêm tại mô vết thương Thời điểm Số lƣợng tế bào viêm/ĐVDT Vùng A (n=30) Vùng B (n=30) P D0 30,16 7,41 31,46 5,98 0,375 D5 18,86 4,46 18,01 5,08 0,475 D10 08,96 1,80 12,50 3,01 0,001 Số lƣợng tế bào viêm cả 2 vùng đều giảm theo tiến trình nghiên cứu. Tại thời điểm 10 ngày nghiên cứu (15 ngày sau gây bỏng), vùng A có số lƣợng tế bào viêm thấp hơn so với vùng B và sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0,001). 17 Bảng 3.18. Thay đổi số lượng nguyên bào sợi tại mô vết thương Thời điểm Số lƣợng nguyên bào sợi/ĐVDT Vùng A (n=30) Vùng B (n=30) P D0 13,86 5,40 13,53 03,13 0,714 D5 37,20 8,26 36,56 9,35 0,76 D10 67,10 9,09 52,73 10,38 <0,001 Ngày thứ 10 thấy số lƣợng nguyên bào sợi vùng A tăng hơn vùng B với p< 0,001. Bảng 3.19. Thay đổi số lượng tân mạch tại mô vết thương Thời điểm Số lƣợng tân mạch/ĐVDT Vùng A (n=30) Vùng B (n=30) P D5 3,50 1,04 3,67 1,02 0,484 D10 7,23 1,13 4,90 0,95 0,001 Số lƣợng tân mạch ở vùng A tại thời điểm ngày nghiên cứu thứ 10 (ngày thứ 15 sau khi gây bỏng) cao hơn có ý nghĩa thống kê so với vùng B với p <0,001. Bảng 3.20. Thay đổi chỉ số phân bào lớp mầm tại mô vết thương Thời điểm Chỉ số phân bào (có hiệu chỉnh MI x 100) Vùng A (n=30) Vùng B (n=30) P D5 1,53 0,50 1,47 0,51 0,189 D10 2,47 0,56 1,86 0,51 0,010 Tại thời điểm ngày nghiên cứu thứ 10, chỉ số phân bào tăng hơn so với ngày thứ 5, đặc biệt vùng A tăng cao hơn so với vùng B có ý nghĩa thông kê (p<0,01). 18 3.2.3. Vi khuẩn học vết thƣơng bỏng thực nghiệm Bảng 3.22. Thay đổi mật độ Số lượng vi khuẩn vết thương Thời điểm Số lƣợng vi khuẩn ( 5 10 3 /cm 2 ) Vùng A (n = 30) Vùng B (n = 30) P D0 05,67 ± 31,07 9,02 ± 28,40 0,575 D5 16,06 ± 37,15 22,87 ± 42,98 0,108 D10 10,57 ± 27,96 7,22 ± 22,21 0,343 Xét tại vùng A và vùng B thì số lƣợng vi khuẩn tăng cao ở lần 2 (thời điểm 5 ngày sau khi bắt đầu ghép tế bào) nhƣng sau đó giảm ở lần 3 (ngày thứ 10 sau khi ghép tế bào). CHƢƠNG 4 BÀN LUẬN 4.1. ĐẶC ĐIỂM PHÂN LẬP NUÔI CẤY, BIỆT HÓA TẾ BÀO GỐC TRUNG MÔ MÀNG DÂY RỐN 4.1.1. Phân lập tế bào gốc trung mô màng dây rốn Tế bào gốc trung mô dây rốn có thể dễ dàng thu đƣợc. Do việc sử dụng chúng không bị các vƣớng mắc về vấn đề đạo đức, dây rốn là sự lựa chọn tối ƣu cho việc phân lập tế bào gốc trung mô. Hochedlinger và cộng sự đã xác định OCT-4 cũng có biểu hiện ở các tế bào gốc trung mô dây rốn. OCT-4 là một gene đặc biệt của tế bào gốc phôi, có vai trò quan trọng trong việc duy trì tình trạng không biệt hóa của tế bào gốc. Kết quả của chúng tôi có 15/17 mẫu mô nghiên cứu mọc tế bào ra khỏi mẩu mô trong 3 tuần sau nuôi cấy mô, đạt tỷ lệ 88,2% và cũng chỉ cần nuôi cấy trong hai tuần là đã có thể thu hoạch tế bào. Kết quả nghiên 19 cứu các dấu ấn bề mặt tế bào cho thấy tế bào gốc trung mô có biểu hiện mạnh các dấu ấn CD44, CD29, CD105, và HLA-ABC, nhƣng không có CD34, HLA-DR, CD31 hoặc CD45 4.1.2. Một số đặc tính của tế bào gốc trung mô dây rốn 4.1.2.1. Khả năng tạo colony của tế bào gốc trung mô dây rốn Tỷ lệ colony trong tập hợp số tế bào tách ra khỏi mẫu mô đạt cao, thấp nhất là 66% và cao nhất là 77%. Các mẫu nghiên cứu cho thấy, tế bào gốc trung mô phát triển tốt và tạo ra số lƣợng lớn các colony (gần 30 colonies) và đƣờng kính của colony cũng đạt hơn 2mm.Nghiên cứu này chỉ ra rằng tế bào gốc trung mô phân lập đƣợc duy trì khả năng di truyền. Kích thƣớc colony lớn cũng gợi ý rằng chúng có khả năng tăng sinh và cả khả năng di cƣ. 4.1.2.2. Tế bào gốc trung mô dây rốn có tính sinh miễn dịch thấp Đặc điểm kháng nguyên HLA ở tế bào gốc trung mô dây rốn Kết quả ở biểu đồ 3.2 cho thấy, trên 98% số tế bào thuộc quần thể TBGTM màng dây rốn thể dƣơng tính với CD90 là một dấu ấn đặc trƣng của TBGTM. Kết quả phân tích 15 mẫu TBGTM màng dây rốn cho mức độ biểu hiện của HLA-DR chỉ ở mức 1,95 ± 1,53%. TBGTM màng dây rốn trẻ sơ sinh bộc lộ các phân tử HLA-G và HLA-E nhƣng không bộ lộ HLA-DR. Đặc điểm biểu hiện này về HLA có thể là một phần nguyên nhân tạo nên tính sinh miễn dịch thấp của loại tế bào gốc này. Trong nghiên cứu này, tất cả các mẫu huyết thanh thỏ ở các thời điểm đƣợc khảo sát là D15, D30 và D60 đều có hoạt tính kháng thể kháng TBGTMMDRN đƣợc cấy ghép, chứng tỏ các tế bào này có tính sinh miễn dịch. 20 4.1.3. Biệt hóa tế bào gốc trung mô dây rốn thành dạng nguyên bào sợi Trong nghiên cứu này, chúng tôi thu dây rốn trong điều kiện vô trùng sau đó phân lập tế bào gốc theo phƣơng pháp nuôi cấy bám dính của mô. Phƣơng pháp này đã đƣợc nhiều tác giả sử dụng để phân lập tế bào gốc trung mô dây rốn và xác định đặc tính của chúng. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi tập trung vào quan sát các biến đổi hình thái của tế bào biệt hóa so với tế bào gốc trung mô cả trên kính hiển vi đảo ngƣợc và cả nhuộm tế bào. 4.2. HIỆU QUẢ GHÉP TẾ BÀO GỐC TRUNG MÔ ĐIỀU TRỊ VẾT BỎNG THỰC NGHIỆM 4.2.1. Mô hình nghiên cứu ghép tế bào gốc trung mô dây rốn Trị liệu tế bào đƣợc ứng dụng rộng rãi trong các bệnh về máu và vết thƣơng. Kết quả ứng dụng lâm sàng trong nhiều thập kỷ đã khuyến khích các nhà khoa học tìm hiểu các trị liệu tế bào khác để thay thế các mô tế bào của hầu hết các cơ quan trong cơ thể. Trong mô hình nghiên cứu thực nghiệm của chúng tôi là ghép tấm tế bào gốc trung mô từ màng dây rốn của ngƣời trên vết thƣơng của động vật là một dạng ghép dị loại. 4.2.2. Tác động của ghép tế bào gốc trung mô trên quá trình liền vết thƣơng thực nghiệm Nghiên cứu của chúng tôi sử dụng tế bào có tính gốc tách từ màng dây rốn có một số đặc tính của tế bào gốc trung mô để ghép trên những vết thƣơng thực nghiệm sau cắt hoại tử thấy diễn biến quá trình liền vết thƣơng có những dấu hiệu thuận lợi hơn. Ở vùng đƣợc ghép tấm vật liệu tƣơng đƣơng trung bì thì tốc độ thu hẹp vết thƣơng diễn ra nhanh hơn trong 10 ngày đầu tiên sau ghép tế bào (bảng 3.9, bảng 3.10). 21 4.2.2.1. Ảnh hƣởng trên quá trình hình thành mô hạt Ở vùng đƣợc ghép tế bào gốc trung mô, mô hạt cũng hình thành sớm nhƣng mỏng, vấn đề này thể hiện ở xét nghiệm mô học thấy nguyên bào sơi và tân mạch tăng dần ở các thời điểm nghiên cứu ngày thứ 5 ghép tế bào tuy nhiên chỉ tăng nhẹ so với vùng chứng mà không có ý nghĩa thống kê. Tuy nhiên vào ngày nghiên cứu thứ 10 (D10) thì số lƣợng NBS và tân mạch vùng nghiên cứu tăng cao hơn so với vùng đối chứng và có ý nghĩa thống kê với p<0,05 (bảng 3.15, bảng 3.16). 4.2.2.2. Ảnh hƣởng đến quá trình viêm Kết quả ở nhóm nghiên cứu cho thấy khi ghép tế bào thì phản ứng viêm ở vết thƣơng đều giảm dần và giảm nhiều hơn so với vùng đối chứng: ở ngày thứ 5 vết thƣơng tiết dịch ít và quanh vết thƣơng không viêm nề trong khi đó vùng chứng còn tiết dịch nhiều và bề mặt vết thƣơng vẫn có giả mạc (bảng 3.8). 4.2.2.3. Ảnh hƣởng đến quá trình biểu mô hoá vết thƣơng Nghiên cứu này chỉ ra rằng vết thƣơng ghép tấm vật liệu tƣơng đƣơng trung bỉ làm tăng chỉ số phân bào so với vùng chứng (bảng 3.17). Kết quả cả sự tăng phân bào tế bào lớp mầm là trên thực tế vết thƣơng quan sát thấy với vùng ghép tế bào thì vết thƣơng thu hẹp và đƣợc đóng kín chủ yếu do biểu mô hoá. Kích thƣớc của quầng biểu mô đƣợc tính từ bờ mép vết thƣơng ban đầu đến sát mép vết thƣơng ở thời điểm 10 ngày đều lớn hơn so với vết thƣơng vùng chứng. 4.2.2.4. Ảnh hƣởng đến quá trình co rút vết thƣơng Kết quả nghiên cứu ghép tế bào gốc trung mô màng dây rốn của chúng tôi cho thấy tế bào gốc trung mô làm tăng nhanh quá trình biểu mô hoá mà cụ thể là kích thƣớc mép biểu mô lớn hơn và chỉ số phân bào cao 22 hơn so với vùng chứng (bảng 3.17) trong khi đó ở vùng chứng không ghép tế bào thì hiện tƣợng co rút vết thƣơng diễn ra sớm và mạnh hơn vùng nghiên cứu. Tóm lại: Qua phân tích các số liệu nghiên cứu và bàn luận trên đây có thể đƣa ra nhận định những tác động chính làm liền vết thƣơng ở từng loại vết thƣơng theo thứ tự sắp xếp nhƣ sau: Vết thƣơng vùng đối chứng 1. Co kéo mạnh làm hẹp vết thƣơng. 2. Tổ chức hạt bình thƣờng 3. Biểu mô hoá bình thƣờng. Vết thƣơng ghép tấm vật liệu tƣơng đƣơng trung bì 1. Biểu mô hoá tăng nhanh 2. Tổ chức hạt bình thƣờng 3. Co rút vết thƣơng nhẹ 4.2.3. Những ảnh hƣởng bất lợi của ghép tấm vật liệu tƣơng đƣơng trung bì đến tình trạng toàn thân và nhiễm khuẩn vết thƣơng 4.2.3.1. Ảnh hƣởng trạng thái toàn thân của thỏ nghiên cứu Kết quả nghiên cứu ghép tấm tế bào gốc trung mô màng dây rốn trên vết thƣơng bỏng nhiệt thực nghiệm cho thấy diễn tiến của thỏ nghiên cứu ngày càng tốt lên qua các giai đoạn nghiên cứu. Chỉ riêng các xét nghiệm bạch cầu cho thấy có sự tăng tƣơng đối trong công thức bạch cầu ở ngày nghiên cứu thứ 5 và thứ 10 (bảng 3.6). Điều đó cho thấy có thế cơ thể đang bắt đầu phản ứng miễn dịch trƣớc kháng nguyên là các tế bào và các sản phẩm do tế bào đƣợc ghép giải phóng ra. Các tế bào gốc trung mô màng dây rốn khi đƣợc ghép dị loài vào vết bỏng có kích thích thỏ sinh kháng thể kháng tế bào gốc trung mô màng dây rốn. Hoạt tính kháng thể không mạnh và giảm nhanh sau khi 23 ngừng cấy ghép tế bào. 4.2.3.2. Ảnh hƣởng đến nhiễm khuẩn vết thƣơng Nghiên cứu cho thấy: hầu hết các mẫu cấy khuẩn dƣơng tính đều ở mật độ thấp dƣới 10 5 /cm 2 (bảng 3.19) nên theo chúng tôi việc ghép tế bào không làm tăng tình trạng nhiễm trùng vết thƣơng và tình trạng ô nhiễm vết thƣơng vùng cấy ghép tế bào cũng không gây bất lợi cho thỏ nghiên cứu đặc biệt là bất lợi cho diễn biến của quá trình liền vết thƣơng. Do đó theo chúng tôi, các kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của ghép tấm tế bào tới quá trình liền vết thƣơng chỉ do chính các tế bào đƣợc ghép lên vết thƣơng quyết định. KẾT LUẬN Qua nghiên cứu biệt hóa tế bào gốc trung mô màng dây rốn để điều trị vết thƣơng bỏng thực nghiệm chúng tôi rút ra một số kết luận sau: 1. Một số đặc điểm phân lập nuôi cấy, biệt hóa tế bào gốc trung mô màng dây rốn. - Tế bào phân lập từ màng dây rốn mọc đơn lớp trong điều kiện nuôi cấy in vitro và có khả năng tạo cụm. Cụm của tế bào gốc trung mô ở dạng CFU-F (Collony Forming Unit – Fibroblast). - Tế bào gốc trung mô dây rốn có đặc tính sinh miễn dịch thấp. Các tế bào có bộc lộ các phân tử HLA-G và HLA-E nhƣng không bộ lộ rõ HLA-DR. - Kháng thể đặc hiệu kháng tế bào gốc trung mô màng dây rốn ở thỏ đƣợc ghép thấp và giảm dần từ ngày thứ 30 sau ghép. - Tế bào gốc trung mô dây rốn có thể cảm ứng để biệt hóa thành nguyên bào sợi trong môi trƣờng định hƣớng in vitro.. 24 2. Ghép tế bào gốc trung mô màng dây rốn trên mô hình vết thƣơng bỏng là an toàn và có tác dụng tích cực trong điều trị vết thƣơng - Quá trình biểu mô hóa tại vết thƣơng ghép tấm tế bào gốc trung mô màng dây rốn có tác dụng thúc đẩy nhanh quá trình liền vết thƣơng. - Mật độ nguyên bào sơn, tân mạch và chỉ số phân bào vùng nghiên cứu tăng cao hơn so với vùng đối chứng. - Tình trạng viêm ở vết thƣơng giảm nhẹ dần từ ngày nghiên cứu thứ 5 đến ngày nghiên cứu thứ 10. - Ghép tấm tế bào gốc trung mô màng dây rốn vật liệu tƣơng đƣơng trung bì không làm tăng tình trạng nhiễm khuẫn vết thƣơng tại các thời điểm nghiên cứu. KIẾN NGHỊ Tiếp tục nghiên cứu với vùng đối chứng đƣợc điều trị bằng phác đồ sinh học khác nhƣ: ghép da, ghép tế bào sừng, nguyên bào sợi để so sánh với hiệu quả ghép tế bào gốc trung mô màng dây rốn. Tiếp tục nghiên cứu hóa mô miễn dịch để làm rõ hơn cơ chế thúc đẩy quá trình liền vết thƣơng tại vùng nghiên cứu và vùng đối chứng.
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_biet_hoa_te_bao_goc_trung_mo_mang_day_ron.pdf