Adipoz kökenli kök hücre ile yapay kıkırdak gelişiminin incelenmesi

Abstract

Kulak Burun Boğaz Hastalıkları ameliyatlarında özellikle rekonstrüktif cerrahide kıkırdak doku tamiri önemlidir.Kök hücreler, son yıllarda üzerinde en çok durulan ve her yıl onlarca çalışmanın yapıldığı bir konu haline gelmiştir.Bu tezin amacı cerrahide kıkırdak gereksinimi olan olgularda kök hücre kullanımının potansiyelini araştırmak, rejeneratif tıp olarak isimlendirilen bu alanda sıçan adipoz doku kaynaklı mezenkimal kök hücrelerden kıkırdak hücreleri üretmeye çalışmak ve üretilen bu hücrelerin fonksiyonelliğini histolojik ve immunohistokimyasal yollarla objektif olarak göstermeye çalışmaktır.Çalışmada 6 adet 300-350 gr ağırlığında erkek Wistar albino türü sıçanlar kullanıldı. Abdomen orta hatta insizyon yapıldıktan sonra intraperitoneal ve retroperitoneal yağ doku steril şartlar altında çıkartıldı. Yağ doku örnekleriküçük parçalara ayrılarak inkübe edildi.Kök hücreler kıkırdak hücresine farklılaştırmak üzerekondrojenik farklılaştırma vasatı ilave edilerek kültüre edildi. Farklılaştırılan hücrelerin karakterizasyonu için, kültürün 7. ve 21. günlerinde alınan hücrelerde kollajen tip II, bFGF ve Sox-9 immunohistokimyasal analizi yapıldı. Kültürün 21. gününde kollajen-II ve bFGF immunoreaktivitelerinin 7. güne nazaran daha fazla olarak gözlenmesi ile kültürün 21. gününde kıkırdak farklılaştırma ortamının adipojenik kök hücrelerin kıkırdak hücrelerine farklılaştığını gösterdi.Farklılaştırılan hücreler%1 CE (Seryum) katkılı-13-93B3 bioaktif cam üzerinde ekilerek inkübasyonu sağlandı. Aynı deneğin sağ kulağına (çalışma kulağı) kök hücre + biyomateryal, sol kulağına ise (kontrol kulağı) sadece biyomateryal anestezi altında retroaurikuler bölgeye cilt altına implante edildi. Deneklerin hergün 1 defa pansumanı yapıldıktan sonra transfer sonrası 30. günde sadece implantasyon alanı (kulak kıkırdak dokusu alınmadan) eksize edilerek, histolojik ve immunohistokimyasal analiz için %10 formalin içerisinde tespit edildi. Histolojik incelemeler sonucunda sadece biyomateryal konulan grupta cilt altı ve bağ dokusu içerisinde biyomateryalin çevresinin bağ dokusu ile sarıldığı, genel yapısını koruduğu ve rezorbe olmaya başladığı gözlendi. Adipojenik kök hücreden farklılaştırılmış kondrositler ile biyomateryalin birlikte konulduğu grupta ise, biyomateryalin kontrol grubuna benzer olarak bağ dokusu ile sarıldığı ve yapısını koruduğunun gözlenmesi yanı sıra,biyomateryal etrafında kıkırdak hücrelerinin olduğu izlendi. Adipojenik kök hücrelerden elde edilen kondrositlerin uygun biyomateryal kullanarak tedavi amaçlı kullanılabileceği fikrine varıldı. %1 CE (Seryum) katkılı-13-93B3 bioaktif camın uygun biyomateryal seçeneği olduğu düşünüldü. Sonuç olarak adipojenik dokudan elde edilen kök hücreler kullanılarak tedavisi zor olan hastalıklara yeni modaliteler oluşturulabilir. Özellikle kulak burun boğaz hastalıklarında sıklıkla kullanılan greft materyali olan kıkırdağın otojen olması oldukça önemlidir. İnsan adipoz dokuları kullanılarak, kıkırdak hücreleri ve dokuları oluşturularak daha az morbiditeyle cerrahi yöntemlerin kullanılabilirliği ileri çalışmalar ile desteklenebilir.

Repair of the cartilage tissue is very important in the field of Otorhinolaryngology especially in reconstructive surgery of ear, nose and throat operations. In recent years there is an increasing emphasis on stem cell studies and every year tens of new studies are published. The aim of this study is to investigate the potential usage of stem cell applications in surgery where cartilage is required, to produce cartilage cells from mesenchymal stem cells of adipose tissue of rat, the field named regenerative medicine and to show objectively the functionality of these cells via histological and immunohistological methods.In the study 6 male Wistar albino type rats are used, that are 300-350 gr in weight. Intraperitoneal and retroperitoneal adipose tissue are extracted under sterile conditions following a midline abdominal incision. Fat tissue samples are cut into small pieces and incubated. Chondrogenic differentiation broth is added and cultivated in order to differentiate stem cells into cartilage cells. The characterisation of the differentiated cells collagen type 2 , bFGF and Sox-9 immunohistocemical analsis are realised in cells derived from the culture on 7 th and 21 th days. The observation revealed a higher collagen type 2 bFGF and Sox-9 immunoreactivity on 21th day compared to 7th day showing the cartilage differentiation medium has differentiated adipose tissue into cartilage. Differentiated cells are incubated on 1% CE (cerium)doped-13-93B3 bioactive glass.Stem cell and biomaterial is implanted subcutaneously to the retroauricular area to the right ear of the sample (study ear) under anesthesia, and sole biomaterial to the left ear (control ear). Samples' dressings are changed once daily. On third day just the implantation areas (without ear cartilage tissue) are excised and put into 10% formalin for histological and immunohistochemical analysis.Histological examinations revealed the biomaterial were covered with connective tissue its general structure were preserved and resorbtion has started in the group where only biomaterial were placed. In the other group where chondrocytes differentiated from adipose stem cells and biomaterial where placed like the control group biomaterial were covered with connective tissue, its structure was preserved and cartilage cells were present around the biomaterial. It is concluded that condrocytes derived from adipogenic stem cells can be used for therapeutic purposes together with appropriate biomaterial. 1% CE (cerium) doped-13-93B3 bioactive glass is thought to be an appropriate biomaterial.New treatment modalities could be modified for diseases that are currently hard to treat using stem cells derived from adipogenic tissue. Autogenic graft material is very important in the field of Otorhinolaryngology and the surgical treatment of its diseases where cartilage is frequently used. Further studies may support new surgical materials with lower morbidity to obtain where human adipose tissue could be used for the production of cartilage cells and soft tissue.