Stimulation of the liver regeneration with bone marrow mesenchymal stem cells

Abstract

The main objective of our experiment was to prove the effect of mesenchymal stem cells of bone marrow (MSCs) on the stimulation of liver regeneration. The attention has been paid to adaptation of stem cells to the new environment and their transfer to anatomical structures. The experiment included 40 male Sprague Dawley (SD) rats aged 10 to 12 weeks. Biomodels were divided into five groups in the same number (n=8). Group 1 consisted of a control sample of eight healthy rats. Group 2 consisted of eight rats after liver resection without application of MSCs. Group 3 was after liver resection and application of MSCs. Group 4 after liver injury induce with Thioacetamide (TAA), without transplantation of MSCs. Group 5 was after chemical damage to the liver by TAA administration and MSCs transplantation. The process of stimulation of the liver was observed based on the laboratory values of alanine aminotransferase (ALT), albumin and bilirubin. The weight of the rats in each group was also compared. Animals were sacrificed after 1 day, 7 days, 14 days, and 21 days. In our experiment we found a statistically significant decrease in ALT (P≤0.001) and bilirubin (P≤0.001) was observed in the groups 3 and 5 (treated with MSCs) compared to the groups without MSCs (Groups 2 and 4). The increase in the albumin levels in the groups 3 and 5 was statistically significant. The results of our experiment led us to the conclusion, the transplantation of MSCs has important effect for the treatment and stimulation of liver regeneration following injury. MSCs administration may be extremely useful in a number of clinical applications in the treatment of liver tumors. It will allow us to perform extensive resection of the liver without risk of liver failure.

Основною метою даного експерименту було довести вплив мезенхімальних стовбурових клітин кісткового мозку (МСК) на стимуляцію регенерації печінки. Приділено увагу адаптації стовбурових клітин до нового середовища та їх перенесення в анатомічні структури. Експеримент включав 40 самців щурів Спрег-Доулі (СД) віком від 10 до 12 тижнів. Біомоделі були розділені на п'ять груп у однаковій кількості (n=8). Група 1 складалася з контрольної проби з восьми здорових щурів. 2 група складалася з восьми щурів після резекції печінки без застосування МСК. 3 група була після резекції печінки та застосування МСК. Група 4 – після ураження печінки індукують тіоацетамідом (ТАА), без трансплантації МСК. 5 група була після хімічного ураження печінки введенням ТАА та трансплантацією МСК. Процес стимуляції печінки спостерігали на підставі лабораторних показників аланінамінотрансферази (АЛТ), альбуміну та білірубіну. Також порівнювали вагу щурів у кожній групі. Тварин забивали через 1 день, 7 днів, 14 днів і 21 день. У нашому експерименті було виявлено статистично значуще зниження рівня АЛТ (P≤0,001) і білірубіну (P≤0,001) у групах 3 і 5 (лікування МСК) порівняно з групами без МСК (групи 2 і 4). Підвищення рівня альбуміну в групах 3 і 5 було статистично значущим. Результати цього експерименту привели до висновку, що трансплантація МСК має важливий ефект для лікування та стимуляції регенерації печінки після травми. Введення МСК може бути надзвичайно корисним у ряді клінічних застосувань у лікуванні пухлин печінки. Це дозволить виконати обширну резекцію печінки без ризику печінкової недостатності.