Quick Search
The contribution of probiotics to combined cellular therapy in skin wound healing in diabetic rats
Emine Müge Karakayalı1, Mehmet İbrahim Tuğlu21Department of Medical Microbiology, Izmir Democracy University Faculty of Medicine, İzmir-Türkiye2Department of Histology and Embryology, Manisa Celal Bayar University Faculty of Medicine, Manisa-Türkiye
BACKGROUND: Diabetes-related wound care is still a major issue due to chronic and non-healing ulcers that are prone to infection and ultimately amputation. In recent years, cellular therapy (CT) products such as mesenchymal stem cells (MSC), platelet-rich plasma (PRP), and stromal vascular fraction (SVF) have been widely used. A combined cellular therapy (CCT) has not yet been tested as a triple combination, although its use alone and in dual combinations has been investigated. Probiotics (PB) accelerate healing by altering the intestinal microbiota. This study aims to examine the role of PB in enhancing the effects of CCT on diabetic wound healing.
METHODS: A 1×1 cm2 full-thickness cutaneous wound was created after administering 40 mg/kg streptozotocin intraperitoneally (STZ i.p.) to induce a diabetic (DB) animal model. Animals were divided into four groups: DB, DB+PB, DB+CCT, and DB+CCT+PB, each with six adult Albino rats. The wound edges were treated with a total of 300 µL of solution, consisting of 30 µL each of 100 µL 1×106 MSC, 100 µL SVF, and 100 µL PRP as CCT. PB was administered orally at a dose of approximately 200 mg daily. Histochemical analyses were performed using hematoxylin and eosin (HE) and Masson’s trichrome (MT). Immunohistochemical analyses were conducted for endothelial nitric oxide synthase (eNOS), Caspase-3, interleukin-10 (IL-10), vascular endothelial growth factor (VEGF), and Collagen I. The intestinal microbiome was examined through metagenomic analyses of taxonomic structure.
RESULTS: Combined cellular therapy provided more effective and faster healing in DB animals. It was discovered that PB further accelerated this process, leading to greater improvement. CCT was observed to reverse high eNOS, Caspase-3, and IL-10 expression, as well as low VEGF and Collagen I levels. Moreover, PB therapy significantly enhanced the positive effects of CCT. CCT in combination with PB significantly improved wound healing by preventing oxidative stress, apoptosis, and inflammation, while promoting vascularization and collagen organization.
CONCLUSION: Probiotic support was considered important for diabetic wound healing and was suggested to improve patients’ quality of life.
Diyabetik sıçanlarda deri yarasında kombine hücresel tedaviye probiyotiklerin katkısı
Emine Müge Karakayalı1, Mehmet İbrahim Tuğlu21Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, İzmir Demokrasi Üniversitesi Tıp Fakültesi, İzmir2Histoloji Ve Embriyoloji Anabilim Dalı, Celal Bayar Üniversitesi Tıp Fakültesi, Manisa
AMAÇ: Diyabetik (DB) yara bakımı, kronik ve iyileşmeyen, enfeksiyona yatkın ve ampütasyona yol açan ülserler nedeniyle hala çok önemli bir sorundur. Mezenkimal Kök Hücreler (MKH), Trombositten Zengin Plazma (TZP) ve Stromal Vasküler Fraksiyon (SVF), son yıllarda yaygın olarak kullanılan Hücresel Terapi (HT) ürünleridir. Tek başlarına ve ikili kombinasyonlarda kullanımları üzerine çalışmalar olmasına rağmen, üçlü kombinasyon olarak Kombine Hücresel Terapi (KHT) çalışılmamıştır. Probiyotikler (PB), bağırsakta yaptıkları mikrobiyata değişiklikler ile iyileşmeyi hızlandırır. Bu çalışmada, KHT ile oluşan DB yara iyileşmesinde PB katkısının incelenmesi amaçlandı.
GEREÇ VE YÖNTEM: DB model, erişkin Albino sıçanlarda 40 mg/kg STZ i.p. uygulanmasıyla oluşturuldu. 1x1 cm2 tam kat kutanöz yara yapıldı. Denekler, DB, DB+PB, DB+CCT ve DB+ CCT+PB olmak üzere her biri 6 yetişkin içeren gruplara bölündü. CCT olarak, 100 µL 1x106 MSC, 100 µL SVF ve 100 µL PRP içeren toplam 300 µL solüsyonun her biri 30 µL olacak şekilde yara kenarlarına uygulanması ile yapıldı. PB, yaklaşık 200 mg/günlük dozlarda oral yoldan uygulandı. Histokimyasal analizler HE ve MT ile gerçekleştirildi. İmmünohistokimyasal analizleri için eNOS, Kaspaz 3, IL10, VEGF ve Kolajen I kullanıldı. PB için taksonomik yapı fekal metagenomik analizi ile gösterildi.
BULGULAR: DB yaranın CCT ile daha etkin ve hızlı kapandığı görüldü. PB ile bu sürecin hızlandırıldığı ve daha etkin iyileşme sağlandığı saptandı. Ayrıca KHT ile yüksek eNOS, Kaspaz 3 ve IL-10 ekspresyonlarının azaltıldığı ayrıca düşük VEGF ve Kollajen I tersine çevrildiği gözlendi. PB uygulamasının KHT ile oluşan bu olumlu etkilerine anlamlı bir katkı sağladığı gösterildi. PB katkısı ile KHT oksidatif stresi, apoptozu ve inflamasyonu önleyip vaskülarizasyon ve kollajen organizasyonunu artırarak yara iyileşmesini önemli ölçüde geliştirdi.
SONUÇ: DB yara tedavisinde KHT ile PB katkısının önemli olduğu ve hastanın kötü yaşam kalitesini düzeltebileceği düşünüldü.
Manuscript Language: English