Adipoz kökenli kök hücre yardımlı distraksiyon osteogenez

Abstract

Amaç ve Hipotez Bu çalışmanın amacı, tavşandan elde edilecek erişkin adipoz kökenli kök hücrelerin osteojenik diferansiyasyonunun sağlanması ve bu diferansiye hücrelerin tavşan tibiasında distraksiyon alanında kullanılarak yeni kemik oluşumuna entegre olması ile daha kısa sürede kemik uzatılmasının başarılmasıdır. Bu çalışma, tavşan erişkin yağ hücrelerinin in vitro ortamda kültüre edilmesi ve osteojenik medyada diferansiye edilmesinin ardından bu kök hücrelerin Ilizarov distraktörleri takılmış ve osteotomi uygulanmış tavşan tibiasındaki osteotomi alanına verilmesinin yeni kemik oluşumunu hızlandıracağı ve oluşan kemik kalitesini arttıracağı hipotezi üzerine kurulmuştur. Yöntem Çalışmada 21 adet, dişi, ortalama 3 kg ağırlığında Yeni Zelanda tavşanı kullanıldı. Denekler rastgele olacak şekilde kontrol, kök hücre ve diferansiye kök hücre olmak üzere üç gruba ayrıldı. Grup-I'de sadece sağ tibial osteotomi yapılarak distraktör takıldı ve yedi günlük latent periyodun ardından günde 0,7 mm olmak üzere on beş gün distrakte edildi. Grup-II'de önce deneklerin her iki inguinal bölgesinden yağ dokusu alındı ve in vitro koşullarda kök hücreler elde edildi. Bu kök hücreler plazmid yardımıyla "yeşil floresan protein" (GFP) ile işaretlendi ve distraksiyon işleminin tamamlanmasının ardından GFP işaretli kök hücreler kallus içerisine enjekte edildi. Grup-III'te ise elde edilen GFP işaretli kök hücreler osteojenik diferansiyasyona uğratıldı ve osteojenik diferansiyasyon sonrası elde edilen "osteoblast benzeri hücreler" kallus dokusu içine enjekte edildi. Haftalık tibia radyografileri çekilen denekler tüm gruplarda sekiz haftalık konsolidasyon süresinin tamamlanmasının ardından sakrifiye edilerek radyolojik, biyomekanik ve histopatolojik açıdan incelendi. Bulgular Radyolojik görüntüleme sonuçları incelendiğinde Grup III'de diğer gruplara göre çok belirgin olmak üzere deney gruplarında kontrol grubuna göre kallus yoğunluğunun ve kemikleşmenin artmış olduğu görüldü. Biyomekanik değerlendirmede de en yüksek değerler Grup III'de saptandı. Histopatolojik incelemelerde yeni oluşan kemik kalitesinin, trabekül hacimlerinin, kemik yapımında görevli hücre sayılarının Grup III'de diğer gruplara göre daha fazla miktarda olduğu görüldü. Sonuç Elde edilen bulgular ışığında adipoz dokudan elde edilen ve osteojenik diferansiyasyon geçiren kök hücreler kullanılarak distraksiyon osteogenez tekniğinin toplam süresinin kısaltılabileceği ve daha kaliteli kemik elde edilebileceği söylenebilir. Aim and hypothesis The aim of this study is to achieve osteogenic differantiation of adult stem cells from rabbit and to accomplish faster bone lengthening via entegration of this cells into new bone. Materials and Method Twenty-one New Zealand rabbits were included in study. Subjects randomly divided to control, stem cell and differantiate stem cell groups (n=7). In Group I, distractor applied right after osteotomy and distraction process finished in 15 days. In Group II, adipose tissue obtained from inguinal region of rabbit, afterwards adipose derived stem cells obtained invitro conditions. This stem cells marked by "green flourescent protein" (GFP) and injected to callus at the end of distraction process. In Group III stem cells obtained equally to Group II, then differantiation process applied and differantiate cells injected to callus likewise Group II. At the end of eight weeks subjects were sacrificed and evaluated radiologically, biomechanically and histopathologically. Findings Under the scope of the result of radiologically, it was observed that callus density and ossification rate increased in Group III, when compared to the Group I and Group II. According to biomechanical tests, the highest rates was determined in Group III. In histopathological studies, it was also observed that the quality of newly formed bone and the cells active in bone formation were significantly higher in Group III when compared to the Group I and II Results Depending on these results, it can be concluded that, the consolidation period of distraction osteogenesis shortens by applying the adipose derived stem cells of which undergo osteogenic differantiation.