Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
The Effect of Exosomes from Adipose Derived Mesenchymal Stem cells on photoaged Rat Skin Versus Topically Applied Growth Factors. A Histological study/
المؤلف
Hamed,Mai Shehata Mohamed
هيئة الاعداد
باحث / مي شحاتة محمد حامد
مشرف / جهاد احمد حموده
مشرف / سهام كامل محمد أبوناصف
مشرف / سمر محمد فكرى محمد عزت
تاريخ النشر
2024
عدد الصفحات
184 p:
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
الدكتوراه
التخصص
علم الأنسجة
تاريخ الإجازة
1/1/2024
مكان الإجازة
جامعة عين شمس - كلية الطب - Histology
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 184

from 184

Abstract

الإكسوزومات هي كتل حويصلية صغيرة خارج الخلايا تقوم بدور هام في الاتصال ما بين الخلايا. وقد تبين أن لها آثاراً مختلفة على الجلد بعد التعرض للأشعة فوق البنفسجية، و التى يمكن أن تسبب ضرراً وتسهم في شيخوخة وسرطان الجلد. ولا تزال الدراسات البنيانية المتعلقة بتأثير الإكسوزومات على تحسين أثر التشيخ الضوئي الناتج عن التعرض للأشعة فوق البنفسجية بحاجة إلى بذل مزيد من الجهود لمساعدة الأطباء على إيجاد أفضل الاستراتيجيات لتطبيقها.
الهدف من الدراسة:
الدراسة الحالية بحثت أثر الحقن تحت الجلد لأكسوزومات الخلايا الجذعية المتوسطة المشتقة من النسيج الدهنى على التركيب النسيجى لجلد الفئران الناتج عن التشيخ الضوئى مقابل عوامل النمو المستخدمة موضعيا بعد الوخز بالأبر المجهرية.
المواد والطرق:
تم استخدام خمسة وأربعون فأراً صغيراً من ذكور الجرذان البالغة تتراوح أعمارها بين 6 و8 أسابيع (متوسط الوزن 120 - 160 غراماً). وتم حلق خفيف للشعر فى ظهر هذه الحيوانات فوق بمجز كهربائي. وقد صنفت عشوائيا في أربع مجموعات: المجموعة الأولي (المجموعة الضابطة)، الثانية (المجموعة الغير معالجة), المجموعة الثالثة (المجموعة المعالجة بالاكسوزومات) والمجموعة الرابعة (المجموعة المعالجة بعوامل النمو الموضعية). قسمت المجموعة الضابطة (20 جرذا) بالتساوي إلى 4 مجموعات فرعية (Ia, Ib, Ic and Id) وتُركت جرذان الفريق الفرعي Ia)) بدون أي تدخل. تم حقن جرذان الفريق الفرعى(Ib) تحت الجلد بالمحلول الملحى المخزن بالفوسفات (PBS) ثم تم التضحية بالفريقين الفرعيين Ia و Ib بعد 3 أسابيع. وقد عومل جلد الفئران المجموعة الفرعية Ic بعوامل النمو بعد الوخز بالأبر المجهرية. وقد أجريت هذه العملية 3 مرات كل 10 أيام و تم التضحية بها في اليوم التالي بعد الجرعة الثالثة. وقد حُقن جرذان المجموعة الفرعية(Id) تحت الجلد بجرعة واحدة من الاكسوزومات المنقاة المركزة)تحتوي على 300 ميكروغرام من تركيز البروتين) وتم التضحية بهذه الجرذان بعد أسبوع.
المجموعات الثانية والثالثة والرابعة) 5 جرذان لكل منها(، تم تعريض جلد هذه الجرذان للأشعة فوق البنفسجية (A,B) لمدة أسبوعين خمسة أيام أسبوعيا وتُركت جرذان المجموعة الثانية دون معالجة، وحُقن جلد جرذان المجموعة الثالثة بجرعة واحدة من الاكسوزومات المنقاة المركزة تحت الجلد. وتم التضحية بكلا المجموعتين بعد أسبوع واحد.
المجموعة الرابعة (المعالجة موضوعيا بعوامل نمو) تم معالجتها موضعيا بجل عوامل النمو بعد الوخز بالأبر المجهرية ثلاث مرات كل عشرة أيام، ثم تم التضحية بالجرذان بعد يوم واحد من الجرعة الثالثة.
استُخدمت عشرة من ذكور الجرذان البيضاء كمصدر للخلايا الجذعية و الاكسوزومات المشتقة منها. الخلايا الجذعية تم عزلها وزراعتها من النسيج الدهني البطني للحيوانات. تم عزل و زراعة الخلايا الجذعية في وحدة بحوث الخلايا الجذعية، قسم الهستولوجيا، كلية الطب، جامعة عين شمس. وقد تم فصل و تنقية وتصنيف الاكسوزومات من الوسط االمكيف للخلايا الجذعية التي جمعت من الوسط المكيف للخلايا باستخدام أسلوب الطرد فوق المركزي و الميكروسكوب الالكترونى النافذ.
في نهاية التجربة، تم اخذ عينات من جلد الظهر وتم اعدادها للفحص باستخدام الميكروسكوب الضوئى و و الميكروسكوب الالكترونى النافذ. وفيما يتعلق بالدراسات بالميكروسكوب الضوئى ، تم صباغة مقاطع البارافين بواسطة الهيماتاكسيلين والإيوسين، وPAS، صبغة ماسون الثلاثية الالوان، والأورسيين، والصبغة الكيميائية المناعية ل CD-31 وKI-67. وقد تم صباغة المقاطع المغروسة فى الراتنج بصبغة التولويدين الازرق و تم تجهيزمقاطع متناهية الصغر لدراستها باستخدام الميكروسكوب الالكترونى النافذ.
كما تم أجراء قياسات مورفومترية و تحليل إحصائي لمتوسط سمك البشرة، والنسبة المئوية لمنطقة الكولاجين الجلدية، وعدد خلايا KI-67 الموجبة و وخلايا CD-31 الموجبة في الغشاء المبطن للاوعية الدموية فى الجلد.
النتائج:
في نهاية الدراسة، ظهرت جميع الجرذان بصحة جيدة ودون تسجيل أي وفيات. كما ظهر جلد منطقة الظهر فى جرذان المجموعة الأولى و الثالثة والرابعة طبيعى ظاهريا فى خلال فترة التجربة. وأظهرت فئران المجموعة الثانية تغيرات طفيفة بالعين المجردة. كما أظهر الفحص المجهري والفحص بالميكروسكوب الالكترونى النافذ للمجموعات الضابطة أن جلد الجرذان ظهر طبيعيا فى كلاهما.
في المجموعة الثانية، وعلى الرغم من مناطق التكاثر الخلوى، حدث انخفاض كبير في متوسط السماكة الجلدية مقارنة بالمجموعات الضابطة. وظهرت معظم الخلايا الكيراتينية مليئة بالفجوات مع انوية صغيرة داكنة. وافتقرت طبقة المستنبتات الحبيبية وجود حبيبات الكيراتوهيالين في بعض المناطق. وظهر الغشاء السفلي غير منتظم مع وجود مناطق محورية لتقاطعات غير واضحة في معظم الأجزاء التي تم فحصها. وظهر أنّ الادمة بها ارتشاح خلايا التهابى وشعيرات دمويّة واسعة و محتقنة. وظهرت كتل الشعر معبأة بكثافة مع مركز متجانس للحمض وزيادة غير طبيعية في طبقات الخلايا الجلدية المغطاة. وأظهرت مناطق أخرى كتل شعر وغدد دهنية نادرة و غير منتظمة.
وفي المجموعة الثالثة والرابعة، ظهر أن البشرة والأدمة تشبهان نظيرتهما في المجموعة الضابطة، باستثناء بضعة مناطق أظهرت خلايا كراتينية بها فجوات وخلايا التهابية ارتشاحية في الأدمة.
أظهرت الأجزاء المصبوغة من المجموعة الثانية بPAS مجالات تركيز للتفاعل السلبي للغشاء في الطبقة القاعدية مع فقدان الترسيم فيما بعد بين القشرة والأدمة. كما أظهرت المجموعتان الثالثة والرابعة تفاعلاً إيجابياً في الغشاء الفاصل بين القشرة والأدمة.
وقد أظهرت صبغة الماسون ثلاثية الالوان في المجموعة الثانية ألياف كولاجين غير عادية وغير منتظمة الترتيب مقارنة بمجموعات الضابطة مع وجود مصفوفة جلدية غير منتظمة. وأظهرت المجموعات الثالثة والرابعة ترتيباً جيداً التنظيم لألياف الكولاجين مشابهاً لترتيبها فى المجموعة الضابطة.
وأظهرت ألمقاطع المصبوغة بالأورسيين من المجموعتين الثالثة والرابعة التوزيع المنتظم للألياف المرنة في أدمة الجلد. غير أنه في المجموعة الثانية، كان هناك فيما يبدو ألياف مرنة غير منظمة.
وقد أظهرت المقاطع المصبوغة بصبغة كيميائية مناعية فى المجموعة الضابطة تفاعلاً نووياً إيجابياً، لا سيما في الطبقة القاعدية لاظهار KI-67. وفي المجموعة الثانية، حدثت زيادة ملحوظة في متوسط عدد الخلايا الإيجابية KI-67 في العديد من طبقات البشرة. وفي المجموعتين الثالثة والرابعة، كان التفاعل النووي الإيجابي مماثلاً للتفاعل النووى الإيجابى فى المجموعة الضابطة.
في المقاطع المصبوغة باستخدام ال CD-31، اظهرت المجموعة الضابطة تفاعل مناعي إيجابي فى الغشاء المبطن للشعيرات الدموية. وفى المجموعة الثانية اظهرت انخفاضا ملحوظا في التفاعل الإيجابى مقارنة بالمجموعات ألاخرى. وفي المجموعتين الثالثة والرابعة، كان التفاعل الإيجابي مماثلاً للمجموعة الضابطة.
المقاطع التى تم صباغتها بالتولودين الأزرق فى المجموعة الثانية، ظهرت بعض الخلايا الكيراتينية و بها انوية غير منتظمة ومنكمشة. وقد تعطلت الملتقيات السحائية بين خلايا الكيراتين في الطبقة العرضية مما أدى إلى فصلها على نطاق واسع. ولوحظ أيضا وجود مناطق فاصلة بين الصفائح القاعدية. وقد تراجعت هذه التغييرات بشكل ملحوظ في المجموعتين الثالثة والرابعة اللتين لوحظ بهما منظر مشابه للمجموعة الضابطة.
الميكوسكوب الألكتروني النافذ (TEM):
أظهر الفحص باستخدام الميكروسكوب الألكتروني النافذ في المجموعة الثانية انوية غير منتظمة ومنكمشة مع وجود كروماتين مغاير. ولوحظ حدوث اضطراب في نقاط الالتقاء بين الخلايا الكيراتينية فى الطبقة العرضية وفصل محوري في الصفائح القاعدية. كشف الشفق السطحي عن ألياف ليفيّة مع سيتوبلازم به فجوات وانوية غير منتظمة كثيفة مع تصدعات غير واضحة من ألياف الكولاجين. وكشفت المجموعتان الثالثة والرابعة عن أن معظم الخلايا الكيراتينية كانت على ما يبدو تحاكي المجموعة الضابطة.
القياسات المورفومترية والتحليل الإحصائي:
أظهر متوسط سمك الجلد انخفاضاً كبيراً في المجموعة الثانية مقارنة بالمجموعات الأخرى. وكان متوسط المساحة المئوية من الكولاجين الجلدي قد انخفض انخفاضاً ذو دلالة احصائية في المجموعة الثانية مقارنة بالمجموعات ألاخرى. وأظهرت النسبة المئوية للمساحة المتوسطة من CD-31 انخفاضاً كبيراً في المجموعة الثانية مقارنة بالمجموعات الأخرى. وأظهر عدد الخلايا الإيجابية KI-67 زيادة كبيرة في المجموعة الثانية مقارنة بالمجموعة الضابطة، في حين أن المجموعات المعالجة كان بها تغير ليس ذو دلالة احصائية مقارنة بالمجموعة الضابطة.
واستنتجت هذه الدراسة الحالية أن حقنة واحدة من الاكسوزومات المركزة وثلاث جرعات من عوامل النمو المستخدمة موضعيا بعد الوخز بالأبر المجهرية أدت إلى تحسن كبير في التغيرات الناتجة عن التشيخ الضوئى الملحوظ بعد تعرض جلد الجرذان للأشعة فوق البنفسجية. وعلاوة على ذلك، كان التحسن أكثر وضوحا مع عوامل النمو المستخدمة مقارنة بجرعة واحدة من حقن الاكسوزومات المركزة.
Exosomes are small extracellular vesicles that play a significant role in intercellular communication. They have been found to have various effects on the skin after exposure to UV rays, which can cause damage and contribute to skin aging and cancer. The structural studies on the effect of exosomes to ameliorate the photoaging effect of exposure to ultraviolet rays are still in need for further efforts to help clinician to find the best strategies for their application.
Objective: To investigate the effect of exosomes derived from adipose mesenchymal stem cells on the histological structure of photoaged rat skin versus topically applied growth factors.
Patients and Methods: Forty-five young adult male albino rats between 6 and 8 weeks of age (average weight 120 – 160 grams) were used. Animals were subjected to gentle shaving of the hair over the center of their backs with an electric clipper.
Results: The mean epidermal thickness showed a significant decrease in group II compared to other groups. The mean area percent of the dermal collagen had a significant decrease in group II compared to other groups. The mean area percent of CD-31 showed a significant decrease in group II compared to other groups. The count of KI-67 positive cells showed a significant increase in group II compared to control group, while the treated groups had a non-significant change compared to control group. The current study concluded that a single injection of exosomal concentrate and three doses of topically applied growth factors with micro-needling resulted in a significant amelioration of the altered microscopic photoaging changes observed after exposure of the rat skin to the UV rays. Furthermore, the improvement was more obvious with the topically applied growth factors compared to one dose of exosomes concentrate injection.
Conclusion: The exposure of the rat skin to the UV rays of the solar simulator resulted in evident microscopic features of the skin photoaging affecting both the epidermis and dermis. The current study concluded that a single injection of exosomal concentrate and three doses of topically applied growth factors with micro-needling had resulted in a significant amelioration of the altered microscopic photoaging changes of the rat skin. Furthermore, the improvement was more obvious with the topically applied growth factors compared to one dose of exosomes concentrate.