Hücre tabaka mühendisliği ile göbek kordonu perisitlerinden üç boyutlu damar grefti eldesi

Abstract

Otolog damarlara erişilebilirliğin sınırlı olması ve sentetik iskelelerin sahip oldukları dezavantajlardan dolayı, koroner arter hastalıklarının tedavisi için, hücrelerin ve doğal malzemelerin birleştirilmesiyle oluşturulmuş küçük çaplı damar greftlerine (KÇDG) ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı, üç boyutlu KÇDG modeli oluşturmaktır. Bu amaç doğrultusunda, CD146+ perisitler, insan göbek kordonu veninden izole edilerek düz kas hücrelerine ve fibroblastlara farklılaştırılmıştır. Bu hücreler, kollajen tip I/elastin/dermatan sülfat ve kollajen tip I/fibrin ile birleştirilerek sırasıyla tunika medya ve tunika adventisya-benzeri tabakalar oluşturulmuştur. Fibronektin ve heparin kaplaması sonrası, hücre tabaka mühendisliği yöntemiyle insan göbek kordon veni endotel hücreleri bu yapı üzerine ekilmiş ve tunika-intima benzeri tabaka oluşturulmuştur. İnsan göbek kordon kanı CD34+ hücreleri, trombosit yönünde farklılaştırılarak adezyon testi ile intima tabakasının anti-trombojenik özelliği gösterilmiştir. İmmün işaretleme, histokimyasal boyama, taramalı ve geçirimli elektron mikroskobu (SEM ve TEM) kullanılarak damar yapısı karakterize edilmiştir. SEM ve TEM analiziyle damar yapısında bulunan üç tabakanın varlığı, immün işaretleme ile bu tabakalarda yer alan düz kas hücreleri (α-SMA), fibroblastlar (Tenascin-C) ve endotel hücreleri (VEGFR1) gösterilmiştir. Bu tez çalışması, oluşturulacak olan doğal KÇVG'ler için, perisitlerden farklılaştırılan damar hücreleri ve doğal malzemeleri birleştirerek bir damar modeli meydana getirmesi yönünden önem taşımaktadır.

In the case of limited accessibility of the autologous vessels and the disadvantages of synthetic scaffolds, small-diameter vascular grafts (SDVG) made from cellularized natural scaffolds are needed for the treatment of coronary artery diseases. The aim of this thesis is to generate three dimensional SDVG model. For this purpose, CD146+ pericytes were isolated from human umbilical cord vein (HUCV) and differentiated into smooth muscle cells (SMCs) and fibroblasts. They were combined with collagen type I/elastin/dermatan sulfate and collagen type I/fibrin to form tunica media and adventitia respectively. To generate tunica intima-like layer, HUCV endothelial cells (ECs) were seeded on the construct by cell sheet engineering method after fibronectin and heparin coating. Anti-thrombogenic property of intima layer was shown by adhesion test with thrombocyte differentiated from human cord blood CD34+ cells. Characterization of the vascular construct was performed by immunolabeling, histochemical staining and scanning and transmission electron microscopy (SEM and TEM). SEM and TEM analysis of vascular construct revealed the presence of three histologic tunicae. The VEGFR-1 expressing ECs in tunica intima; α-SMA expressing SMCs in tunica media and the tenascin expressing fibroblasts in tunica adventitia were detected by immunolabeling. This thesis will provide a preliminary blood vessel model by combining natural scaffolds and vascular cells differentiated from pericytes for generation of fully natural SDVG.