Çok katlı deselülerize amniyon zarının eklem kıkırdağı için doku iskelesi olarak değerlendirilmesi

Abstract

Genetik, biyomekanik veya biyokimyasal etkenlerin kıkırdak dokuda meydana getirdiği rahatsızlıklar sonucu eklem kıkırdağı dejenerasyonu meydana gelmektedir. Damar, sinir ve lenf ağına sahip olmayan eklem kıkırdağının kendini yenileyebilme kapasitesi sınırlıdır. Bu amaçla doku mühendisliği alanında eklem kıkırdağı rejenerasyonu için sentetik ve doğal doku iskeleleri kullanılmaktadır. Doğal dokuların deselülerizasyonu ise dokunun hücresel içeriği ve antijenlerinden arındırılması, inflamasyonu ve bağışıklık reddini azaltması sebebiyle tercih edilmektedir. Amniyon zarı ise immunojenitesinin çok düşük olması, anti-mikrobiyal, anti-inflamatuvar olması, yara oluşumunu engellemesi, hücre çoğalmasını güçlendiren çeşitli büyüme faktörleri, hücre dışı matriks proteinlerinin ve sitokinleri üretmesi yönünden doku iskelesi olarak kullanımı araştırılmaktadır. Amniyon zarı eklem kıkırdağının hücre dışı matriksi gibi, farklı tipte kolajenler, glikozaminoglikanlar ve fibronektin içerir. Bu çalışmada kıkırdak doku için üç boyutlu çok katlı deselülerize amniyon zarı doku iskelelerinin geliştirilmesi planlanmıştır. Etik kurul izni sıçanlardan temin edilen amniyon zarının deselülerizasyonu, belirlenen fiziksel ve kimyasal yöntemlerle yapılmıştır. Deselülerizasyonun karakterizasyonu Hematoksilen & Eozin boyamaları yapılarak histokimyasal olarak değerlendirilmiştir. Deselülerize amniyon zarları stromal katmanları yüz yüze bakacak şekilde kat kat yerleştirilerek, bohça şekilde dikilmesiyle çok katlı hale getirilmiştir. Çok katlı doku iskeleleri hücre canlılığı ve sitotoksisiteleri açısından, hücre tutunması yönünden ve biyomekanik olarak test edilmiştir. Sonuç olarak, çok katlı deselülerize amniyon zarının eklem kıkırdağı için doku iskelesi olarak değerlendirilmeleri yapılmıştır. Çok katlı doku iskelelerinin, özellikle F grubunun, sitotoksik etkisinin olmadığı, hücre yaşayabilirliğini ve tutunmalarını desteklediği ve biyomekanik olarak dayanıklı ve esnek malzemeler olduğu tespit edilmiştir.

Cartilage degeneration occurs because of disorders caused by genetic, biomechanical, or biochemical factors in cartilage tissue. The articular cartilage does not have vascular, nerve and lymph systems so it has limited regeneration capacity. For this purpose, synthetic and natural scaffolds are used for joint cartilage regeneration in tissue engineering. Decellularization of natural tissues is preferred because it clears the cellular content and antigens of tissue, reduces inflammation and immune rejection. The use of amniotic membranes as a scaffold is being investigated in terms of its low immunogenicity, anti-microbial, anti-inflammatory, preventing wound formation, various growth factors that enhance cell proliferation, producing extracellular matrix proteins and cytokines. The amniotic membrane contains different types of collagen, glycosaminoglycans and fibronectin, such as the extracellular matrix of articular cartilage. In this study, it is planned to develop three-dimensional multi-layer decellularized amniotic membrane scaffolds for cartilage tissue. Decellularization of the amniotic membrane obtained from rats with the permission of the ethics committee was performed by physical and chemical methods. Characterization of decellularization was evaluated histochemical by performing Hematoxylin & Eosin staining. Later, decellularized amniotic membranes were made multilayered by placing the stromal layers face-to-face and suturing them in bundles. Multilayered scaffolds were tested for cell viability and cytotoxicity, for cell adhesion and biomechanically. Finally, the multilayered decellularized amniotic membrane investigated as a tissue scaffold for articular cartilage. It has been determined that multilayered scaffolds, especially the F group, have no cytotoxic effects, support cell viability and attachment and are biomechanically durable and flexible materials.