Büyüme faktörlerini sıralı salan kitosan doku iskelelerinin üretimi ve periodontal doku mühendisliği uygulamaları
No Thumbnail Available
Date
2014
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri
Abstract
Periodontitis, diĢ destek dokusu olarak görev yapan periodonsiyum tabakasının zarar görmesi sonucu
meydana gelen ve yaygın olarak görülen mikroorganizmal bir hastalıktır. Bakteri plakalarının diĢ
yüzeyinde oluĢması ile baĢlayan hastalık, bu bakterilerin salgıladıkları toksinler nedeniyle dokuların
hasar görmesi Ģeklinde devam eder. Tedavi sürecinde mikroorganizmalar bölgeden temizlenmekte;
ancak hastalığın ilerlemesi durumunda geri dönüĢümsüz doku kaybı ve buna bağlı olarak sağlıklı diĢin
kaybı söz konusu olmaktadır.
Periodontal dokunun hasar görmesiyle meydana gelen ileri dereceli rahatsızlıklarda, günümüz tedavi
yöntemlerinin yetersiz kalması nedeniyle alternatif olarak doku mühendisliği yaklaĢımı öne çıkmıĢtır.
Doku mühendisliği yaklaĢımı, kaybedilen dokunun in-vitro ortamda üretilerek hasarlı bölgeye implante
edilmesi esasına dayanmaktadır. Hasarlı dokuların onarılarak iĢlevlerini yeniden kazanmaları için
tasarlanan, canlı hücreler ve biyosinyal moleküller ile doğal ya da sentetik biyomalzemelerin bir arada
bulunduğu hibrid sistemler ile yapılan baĢarılı çalıĢmalar, doku mühendisliğine olan ilgiyi arttırmıĢtır.
Bu sistemlerde, hücresel fonksiyonların düzenlenmesinde etkin olan biyosinyal moleküllerin önemli bir
rolü bulunmaktadır.
Hücre büyüme faktörleri, hücre üremesi, göçü, farklılaĢması ve metabolik faaliyetler gibi hücresel
fonksiyonları düzenleyen, hücre-hücre ve hücre-biyomalzeme etkileĢimlerinde görev alan biyosinyal
moleküllerdir. Periodontal dokunun doğal iyileĢme süreci incelendiğinde, birden çok büyüme
faktörünün bu süreçte yer aldığı bilinmektedir. Hücre üremesi ve göçü gibi fonksiyonlar üzerinde etkili
olan büyüme faktörlerinin periodontal dokunun iyileĢme sürecinin erken döneminde etkili olduğu, bunu
hücre farklılaĢmasını sağlayan biyosinyal moleküller ile olan etkileĢimlerin izlediği görülmektedir.
Trombosit kaynaklı büyüme faktörü (PDGF-BB) MC3T3-E1 preosteoblast hücrelerin üremesi ve göçü
üzerinde etkili olduğu bilinen bir büyüme faktörüdür. TGF-β ailesinin bir üyesi olan kemik morfojenik
proteinleri (BMPs), kemik oluĢumunda pozitif etki gösteren ve hücre farklılaĢmasında rolü olan bir
biyosinyal grubudur. Kemik morfojenik protein-6 (BMP-6) bu grubun önemli üyelerinden biridir.
Bununla birlikte, büyüme faktörlerinin uzun süreli etkinliğinin sağlanabilmesi, uygun taĢıyıcı sistemlere
yüklenerek kontrollü salımı ile mümkün olabilecektir. Bu amaçla polimerik mikro/nanoküreler
kullanılmaktadır. Büyüme faktörlerini içeren mikro/nanoküre yapılar, hücrelerin tutunmasını ve doğal
ortam koĢullarını sağlayacak 3-boyutlu doku iskelelerine yüklenerek hasarlı dokunun olduğu bölgeye
yerleĢtirilmektedir. ÇeĢitli doğal ve sentetik polimerlerden üretilen bu iskelelerde sıkça tercih edilen polimerlerden biri, doğal bir polimer olan kitosan adlı polisakkarittir. Önerilen proje kapsamında,
periodontal rejenerasyonu sağlamak amacıyla hasarlı bölgeye implante edilebilen, toksik olmayan ve
biyobozunur yapıdaki doku iskelelerinin üretilmesi hedeflenmiĢtir. Hazırlanacak sistemde, periodontal
dokunun doğal iyileĢme sürecine benzer olarak PDGF-BB ve BMP-6’nın sıralı ve kontrollü salımını
sağlamak üzere degradasyon hızları birbirinden farklı olan jelatin mikroküreler ve poli(3-
hidroksibutirat-ko-3-hidroksivalerat) (PHBV) nanoküreler kullanılmıĢtır. Sistemik olarak salınacak
proteinlerin preosteoblast MC3T3-E1 hücrelerin davranıĢları ve farklılaĢmaları üzerine olan etkileri
incelenmiĢtir. Bu amaçla PDGF-BB’nin öncelikli ve kontrollü salımını sağlamak üzere jelatin
mikroküreler üretilmiĢtir. BMP-6’nın gecikmeli ve kontrollü salımını sağlamak üzere degradasyon hızı
jelaitine göre daha yavaĢ olan PHBV nanoküreler üretilerek BMP-6 ile yüklenmiĢtir. PDGF-BB ve
BMP-6 yüklü mikro/nanoküreleri içeren biyobozunur kitosan doku iskeleleri, dondurarak-kurutma
yöntemiyle üretilmiĢ ve iskelelerden büyüme faktörlerinin salım kinetiği incelenmiĢtir. Doku
iskelesinden in-vitro büyüme faktörü salım çalıĢmaları, fosfat tampon çözeltisi (PBS, pH:7.4)
ortamında, 37oC’de ve çalkalamalı koĢullarda gerçekleĢtirilecek, salım kinetiği ELISA yöntemi ile
belirlenmiĢtir. Son aĢamada preosteoblast MC3T3-E1 hücreleri ile hücre kültür çalıĢmaları
gerçekleĢtirilmiĢ ve sonuçlar, çalıĢma kapsamında geliĢtirilen sistemin periodontal uygulamalarda
kullanılabilirliği açısından değerlendirilmiştir.
Description
Keywords
Büyüme, Kitosan Doku