Mekanik hasar oluşturulan kondrosit kültürüne terapötik ultrasonun etkinliği

Abstract

MEKANİK HASAR OLUŞTURULAN KONDROSİT KÜLTÜRÜNE TERAPÖTİK ULTRASONUN ETKİNLİĞİAmaç: Bu çalışmada düşük yoğunluklu kesikli ultrasonun, mekanik olarak hasar verilen kondrosit hücrelerine farklı doz ve sürelerde uygulanarak, kondrosit proliferasyonu ve migrasyonu üzerindeki etkinliğinin değerlendirilmesi amaçlandı.Gereç ve Yöntem: Çalışmada insan kaynaklı kondrosit (CHON-001 ATCC CRL-2846) hücresi kullanıldı. Kondrosit hücreleri uygun besiyerinde üretilerek hücre kültür petri kabına ekimi yapıldı. Ardından mekanik hasar verilerek ultrason uygulamasına geçildi. Çalışmanın ilk aşamasında beş dakika süreyle farklı yoğunluklarda kesikli ultrason uygulaması yapıldı. Sonrasında ise en uygun uygulama süresinin belirleneceği ikinci aşamaya geçildi. Kondrosit hücrelerinin hasarlı bölgedeki migrasyon ve proliferasyon hızlarındaki değişim, yalnızca hasar verilen ancak ultrason uygulanmayan toplamda altı kontrol grubu ile karşılaştırıldı. İnvert mikroskobunda x4 büyütmede 0. 4. 8. 24. ve 48. saatlerde hücre migrasyonu izlenerek yara iyileşmesi fotoğraflandı ve Matlab isimli program kullanılarak migrasyon aralıkları ve proliferasyon oranları kantitatif olarak belirlendi.Bulgular: Çalışmada hasarlı alandaki kondrosit hücrelerinde, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 ve 0.5 Watt/cm2 dozlarda beş dakika süreyle düşük yoğunluklu kesikli ultrason uygulaması sonrasında, yalnızca 0.5 Watt/cm2 yoğunlukta uygulanan grupta 48. saatte kontrol grubuna göre proliferasyonda istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde artış olduğu belirlendi. Diğer dozlarda proliferasyon ve migrasyonda anlamlı bir iyileşme saptanmadı. 0.5 Watt/cm2 yoğunlukta ve 2.5, 5, 7.5 ve 10 dakikalık sürelerle yapılan uygulamada, 10 dakikalık uygulama sonrası tüm saatlerde, 7.5 dakikalık uygulama sonrasında ise sadece 48. saatte proliferasyonda istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde artış olduğu gözlendi. Ancak migrasyonda tüm sürelerde istatistiksel olarak anlamlı bir iyileşme saptanmadı.Sonuç: Çalışmamızda 0.5 Watt/cm2 yoğunlukta kesikli ultrason uygulamasının kondrosit proliferasyonunda etkili olduğu ve bu etkinin beş dakikadan uzun süreli uygulamada belirgin hale geldiği görülmüştür. Tüm doz ve sürelerde ise kondrosit migrasyonunda olumlu bir etki gösterilememiştir.Anahtar kelimeler: Osteoartrit, Ultrason, Kondrosit

THE EFFECTIVENESS OF THERAPEUTIC ULTRASOUND TO THE MECHANICALLY DAMAGED CHONDROCYTE CULTUREPurpose: The aim of this study was to evaluate the efficacy of low density pulsed ultrasound on chondrocyte proliferation and migration by applying different ultrasound intensities and durations to the mechanically damaged chondrocyte cells.Materials and Methods: Human source chondrocyte (CHON-001 ATCC CRL-2846) cell was used in the study. Chondrocyte cells were produced in appropriate medium and cultured in cell culture petri dish. Then, mechanical damage was applied and ultrasound application was started. In the first phase of the study, pulsed ultrasound was performed at different intensities for five minutes. Afterwards, to determine the most appropriate implementation period, it was passed to the second phase. The change in the migration and proliferation rates of the chondrocyte cells in the damaged area was compared with six control groups which were only given damage but not ultrasound. Cell migration was monitored at 0, 4, 24 and 48 hours at x4 magnification in inverted microscope. Wound healing was photographed and migration intervals and proliferation rates were determined quantitatively by using Matlab.Results: In the study, after the administration of low intensity pulsed ultrasound for five minutes at 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, and 0.5 Watt/cm2 intensities, a statistically significant increase in proliferation compared to the control group at 48 hours was observed in the damaged area only at 0.5 watt/cm2 intensity. There was no significant improvement in proliferation and migration at other intensities. By applying 0.5 Watt/cm2 intensity for 2.5, 5, 7.5 and 10 minute periods of time, it was observed that there was a statistically significant increase in proliferation at all hours for 10 minutes of application, and only at 48 hours for 7.5 minutes of application. However, no statistically significant improvement was found in migration for all periods of time.Conclusion: In our study, it was observed that ultrasound application with 0.5 Watt/cm2 intensity was effective in chondrocyte proliferation and this effect became apparent in the application lasting more than five minutes. No positive effect on chondrocyte migration was observed in all intensities and durations.Keywords: Osteoarthritis, Ultrasound, Chondrocyte