Thesis (M.Sc.) -Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 126-136.

The present study evaluates the potential effect of two promising
therapies: adipose-derived stem cells and PRP as an example of regenerative
medicine used for sciatic nerve regeneration, comparing the regenerative
outcome between different treated groups in comparison to their contralateral
limb.
The study was conducted after being approved by the Institutional
Animal Care and Use Committee at Faculty of Veterinary Medicine, Cairo
University, Egypt with a number (Vet CU 01122022595). The study was
carried out in compliance with the ARRIVE guidelines.
Twelve adult male mongrel dogs were classified into 4 groups; 3
animals in each group. The animal groups were scaffold, ADSCs, PRP, and
PRP + ADSCs groups. Before the surgical injury, we isolated ADSCs from
peritoneal fat that had been extracted, cut and minced under a septic
condition. Under sterile laminar airflow, the fat emulsion was added to an
equal volume of 0.075% collagenase type II (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO,
USA) for 60 min at 37 °C and a 5% CO2 incubator with continuous agitation
in a rotatory wheel after that, DMEM media was added to stop the enzyme
activity. This mixture was centrifuged at 2000 rpm for 10 min. for pelleting
of cells and the pellet was dissolved in 1 ml sodium alginate as a vehicle for
transplantation.
The isolated cells were then taken for cultivation and
characterization, passing by three passages to confirm the characteristic
features of mesenchymal stem cells and differentiation capacities into
chondrocytes, osteocytes, and adipocytes.
124
We also prepared an autologous PRP medicine by collecting 5 ml of
blood on an anticoagulant for separation of plasma after centrifugation at
3000 rpm for 3 min, then a second centrifugation cycle was achieved at 4000
rpm for 15 and the supernatant considered the plasma rich in platelet that
was collected on 1ml sodium alginate inside the nozzled syringe for
injection.
Commercially available poly-glycolic acid poly-propylene mesh
(prosorb mesh® formerly sutures India Pvt.Ltd.) was cut into 4 cm width and
5 cm length then it warped manually and sutured using 4-0 vicryl to mimic a
neural tube (1.5 cm diameter and 5 cm length) that act as neural scaffold.
The warped mesh was autoclaved before the operation
After preparing the contributing therapy and the neural tube all
animals were generally anesthetized for surgical induction. Under a sterile
condition, a 5 cm surgical incision was done at the right thigh region just
distal to the ischial tuberosity (major landmark) and by dissecting the
underlying muscles, the sciatic nerve was exposed. About 2 cm was cut from
the sciatic nerve resulting in a 40 mm long gap with nerve traction. This gap
was filled by suturing polyglycolic polypropylene mesh with the two nerve
stumps and the lumen of this tube was sealed with our medicine according to
animal grouping ( ADSCS group received ADSCs), (PRP group received
PRP), (PRP + ADSCs received a mix of PRP with ADSCs) while scaffold
group not received any treatment only a neural tube was sutured between the
two stumps.
After surgical operations, all animals exhibited knuckling syndrome
of sciatic nerve injury on standing and waking and became unable to bear
their weight on the limb. Monthly, all animals were monitored for the degree
of lameness and a score was recorded for each group to evaluate the degree
of motor activities during the study period (six months). Also, the
125
electrophysiological measurements were done for all groups after one month
from injury, and at the end of the experiment, the ratio of degeneration
between the normal and defective limb was calculated to assess which was
better.
At the end of the study, all animals were euthanized with thiopental
sodium 1gm intravenously, gastrocnemius muscle samples were dissected
from their origin to insertion and a morphometrical study was applied to
measure the ratio of regeneration of muscle weight, length and width. Nerve
samples from the proximal and distal nerve stumps were taken and subjected
to histological and gene expression analysis assessments.
Conclusion: PRP + ADSCs showed the highest neuronal
regeneration compared to other groups and should be the first choice for
treatment of any sciatic nerve affections.

تقوم الدراسة الحالية بتقييم التأثير المحتمل لاثنين من العلاجات الواعدة وهما الخلايا الجذعية المشتقة من الانسجة الدهنية والبلازما الغنية بالصفائح الدموية كأمثلة على الطب التجديدي المستخدم لتجديد العصب الوركي في الكلاب، ثم مقارنة نتائج العلاج التجديدي بين المجموعات المعالجة المختلفة مقارنة بأطرافهم السليمة. ولقد أجريت الدراسة بعد موافقة لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسة بكلية الطب البيطري جامعة القاهرة بمصر برقم (Vet CU 01122022595) وايضا تم إجراء الدراسة وفقًا لإرشادات ARRIVE.
تم تصنيف اثني عشر كلبًا هجينًا ذكرًا بالغًا إلى أربع مجموعات تضم كل مجموعة ثلاث حيوانات وكانت مجموعات الحيوانات المستخدمة عبارة عن مجموعات تحكم سلبي ومجموعة الخلايا الجذعية ومجوعة البلازما ومجموعة المزيج بين الاثنين. قبل إجراء الإصابة الجراحية للعصب الوركي، قمنا بعزل الخلايا الجذعية من الدهون الحشوية المحيطة بالغشاء البروتوني التي تم استخلاصها وتقطيعها وفرمها تحت حالة تعقيميه كاملة. وتحت تدفق الهواء المعقم، تمت إضافة مستحلب الدهون الذي تم تحضيره إلى حجم متساوٍ من الانزيم الهاضم الذي كان تركيزه 0.075٪ (من النوع الثاني سيجما ألدريتش، سانت لويس، ميسوري، الولايات المتحدة الأمريكية) لمدة 60 دقيقة عند 37 درجة مئوية بداخل حضانة ثاني أكسيد الكربون بنسبة 5٪ مع التقليب المستمر في عجلة دوارة بعد ذلك، تمت إضافة ميديا تطلق باسم DMEM لإيقاف نشاط الإنزيم ثم تعريض هذا الخليط الي الطرد المركزي عند 2000 دورة في الدقيقة لمدة 10 دقائق وذلك لترسيب الخلايا والتخلص من الجزء العلوي المذاب فهي الميديا وتم تكرار هذه الخطة عدة مرات لنقاء الخلايا المستخلصة ومن ثم حملها علي حبيبات من ألجينات الصوديوم كوسيلة للنقل داخل جسم الحيوان.
يتم بعد ذلك أخذ الخلايا المعزولة للزراعة التحضينية مروراً بثلاثة ممرات لتأكيد الخصائص الجنينية للخلايا الجذعية الوسيطة وقدرات التمايز إلى خلايا غضروفية وخلايا عظمية وخلايا شحمية.
قمنا أيضًا باستخلاص البلازما الغنية بالصفائح الدموية عن طريق جمع 5 مل من الدم على مضاد التجلط لفصل البلازما بعد الطرد المركزي عند 3000 دورة في الدقيقة لمدة 3 دقائق وبعد ذلك تم تحقيق دورة طرد مركزي ثانية عند 4000 دورة في الدقيقة لمدة 15 ويعتبر الجزء المستخلص من البلازما غنيًا بالصفائح الدموية التي تم جمعها على 1 مل من ألجينات الصوديوم داخل سرنجة ذات الفوهة للحقن. تم قطع شبكة بولي بروبيلين حمض الجليكوليك المتوفرة تجاريًا باسم (شبكة بروسورب®) إلى عرض 4 سم وطول 5 سم، ثم تم لفها يدويًا وخياطتها باستخدام 4-0 فيكريل لتكوين الأنبوب العصبي (1.5 قطر سم وطول 5 سم) التي تعمل بمثابة انبوبة عصبية ثم تم تعقيم الشبكة المعاد تشكليها قبل العملية.

بعد إعداد العلاج المستخدم والأنبوب العصبي، تم تخدير جميع الحيوانات تخديرا كليا من أجل اجراء العملية الجراحية. وفي ظل ظروف معقمة تامة، تم إجراء شق جراحي بطول 5 سم في منطقة الفخذ اليمنى ومن خلال تشريح الأنسجة المحيطة تم كشف العصب الوركي. تم قطع 2 سم من العصب الوركي مما أدى إلى فجوة طولها 40 ملم مع الضغط الواقع على العصب من الانسجة المحيطة. ولقد تم ملء هذه الفجوة عن طريق خياطة شبكة بولي بروبيلين حمض الجليكوليك مع طرفي العصب العلوي والسفلي وتم إغلاق تجويف هذا الأنبوب بالعلاج المستخدم في الدراسة وفقًا لكل لمجموعة من الحيوانات (استقبلت مجموعة الخلايا خلايا جذعية مشتقة من النسيج الدهني)، (استقبلت مجموعة البلازما بلازما غنية بالصفائح الدموية)، (استقبلت مجموعة الخليط مزيجًا من الخلايا والبلازما) في حين أن مجموعة التجكم السلبي لم تتلق أي علاج فقط تم خياطة أنبوب عصبي بين جذعي العصب.
بعد اتمام العمليات الجراحية، أظهرت جميع الحيوانات متلازمة العرج المصحابة لإصابة العصب الوركي عند الوقوف والمشي وأصبحت غير قادرة على تحمل وزنها على قدميها. وتم شهرياً مراقبة جميع الحيوانات لمعرفة درجة العرج وتم تسجيل درجات لكل مجموعة لتقييم درجة النشاط الحركي طوال فترة الدراسة (ستة أشهر). كما تم إجراء القياسات الفسيولوجية الكهربية لجميع المجموعات بعد شهر من الإصابة وفي نهاية التجربة وتم حساب نسبة التدهور ف الوظيفة العصبية بين الطرف السليم والمصاب لتحديد أيهما أفضل من الاخر.
في نهاية الدراسة تم قتل جميع الحيوانات بطريقة الموت الرحيم بواسطة ثيوبنتال صوديوم 1 جرام عن طريق الوريد وتم تشريح عضلة بطن الساق من منشئها حتى نهايتها وتم إجراء دراسة مورفومترية عليها لقياس نسبة تجدد الوزن العضلي والطول والعرض. بعد ذلك، تم أخذ عينات من العضلات وأطراف الأعصاب العلوية والسفلية وإخضاعها لتقييمات التحليل النسيجي والجيني.
الاستنتاج: أظهرت مجموعة المزيج المستخدم من الخلايا الجذعية المشتقة من الدهون والبلازما الغنية بالصفائح الدموية اعلى معدل تجديدي للخلايا العصبية مقارنة بالمجموعات الأخرى ويجب أن تكون الخيار الأول لعلاج أي من أمراض العصب الوركي.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.