Fonksiyonel doku mühendisliği yöntemi ile iskelet kası geliştirilmesinde yağ kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin kullanılması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Biyoteknoloji Enstitüsü, Biyoteknoloji Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EMRE ERGENE
Danışman: PINAR HURİ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Vücut ağırlığının yaklaşık yarısını oluşturan iskelet kası çeşitli nedenlerle sıklıkla hasar görmektedir. Her ne kadar iskelet kası, içeriğindeki kök hücrelerin aktivitesiyle kendini yenileme mekanizmasına sahip olsa da, özellikle büyük hacimli kas kaybı vakalarında rejenerasyon tam olarak gerçekleşememektedir. Bu gibi durumlarda iskelet kası rejenerasyonunun sağlanabilmesi için literatürde hücre taşıyıcılarının, kök hücrelerin, iyileştirmeyi arttırıcı faktörlerin kullanıldığı ve gen tedavisi yaklaşımının uygulandığı çeşitli çalışmalar mevcuttur. Ancak tüm bu çalışmaların kısıtlı başarısı, kas iyileşmesinde hücresel tedavilerin tek başına yeterli olmadığı, özellikle büyük hacimli kas kayıplarının iyileşme sürecinde fiziksel olarak da desteklenmesi gerekliliği ve hücrelerin doku iskeleleri ile beraber kullanılmasının etkin sonuçlar elde edilmesinde gerekli olduğu sonuçlarını işaret etmektedir. Bu noktadan hareketle, hücrelerin, doku iskelelerinin ve biyoaktif moleküllerin bir arada kullanılmasıyla kaybedilmiş veya zarar görmüş dokuların onarılması ya da değiştirilmesi amacıyla biyolojik sistemler geliştiren disiplinlerarası bir araştırma alanı olan doku mühendisliği, fonksiyonel bir kas grefti geliştirilmesi için büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışması, iskelet kasının doğal yapısını taklit edecek şekilde paralel yönlenmiş fiber yapıların üretilmesine ve bu fiberlerin içerisine yerleştirilen yağ kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin (ASC) serbest ve yönlenmiş durumda, statik ve dinamik hücre kültürü koşullarında miyojenik farklılaşma kapasitesinin araştırılmasına odaklanmıştır. Dolayısıyla bu tez çalışmasında, yapısal ve fizyolojik olarak kas mikroçevresinin taklit edilmesi amacıyla ASC içeren fibrin fiberlerin yönlenme ekseninde periyodik gerilme uygulanarak ASC miyojenik farklılaşması sağlanması ve 3 boyutlu fonksiyonel kas grefti geliştirilmesi amaçlanmıştır. Üretilen fibrin temelli fiberlerin kas mikroçevresini taklit edecek sertlikte olduğu ve bunun fiberler içinde hücre büyümesi ve paralel yönlenmesiyle arttığı belirlenmiştir. Serbest fiberler içlerinde hücre olsa dahi paralel yönlenmenin sağlanamaması nedeniyle 8-10 kPa sertliğe sahiptir fakat bu sertlik doğal kas yapısı için yeterli değildir. Hücreli ve yönlendirilmiş fiberler ise yeterli sertlik olan 12 kPa üzerinde bir sertliğe sahiptir. ASC miyojenik farklılaşmasının sağlanması için 5-azasitidin ile kimyasal indükleme uygulanmıştır. 5-azasitidin uygulanan örneklerde hücre çoğalması uygulanmayanlara göre yavaş seyretmiştir. Statik kültürde miyojenik belirteçlerin tayini için yapılan immünfloresan boyama sonuçlarına göre kimyasal indükleme tek başına yeterli olmamıştır. Kas mikroçevresinin yapısal olduğu kadar mekanik olarak da taklit edilmesi için uygulanan dinamik kültür koşullarında ise hücreler statik kültüre göre daha düzensiz hizalanmış olsalar da yapılan immünfloresan boyama sonuçlarına göre kas spesifik belirteçleri olan MyoD-1, Desmin ve Myogenin'i 21 günlük deney periyodunda artan oranda ifade ettiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, kimyasal olarak indüklenen ASC hücrelerinin dinamik kültür ortamında statik kültür ortamına göre kas spesifik belirteçleri göstererek miyojenik farklılaşma yolağına girdikleri gösterilmiştir.