Search

Periferik sinir yaralanmasında altın standart tedavi hasar gören periferik sinir uçlarının uç-uca onarımı veya hasarlı uçlar arasındaki mesafeyle, gerginliğin fazla olduğu durumlarda sinir grefti ile uçların birleştirilmesidir. Greft ile onarımın dezavantajları, verici alanda motor-duysal kayıp gelişmesi, verici greft miktarının sayı ve çap olarak yetersizliği ve yanlış eşleşmedir. Bu dezavantajların giderilmesi amacı ile son yıllarda entübülasyon stratejileri ve kök hücre uygulamalarından yararlanılmaktadır.Bu çalışmada entübülasyon amaçlı bakteryel polyester ve chitosan kaplı tübüler greft ile birlikte insan kaynaklı mezenşimal kök hücrelerin kullanımının aksonal rejenerasyon üzerine olan etkilerinin araştırılması planlandı. Bakteryel polyesterler ve chitosanın biyouyumlu, biyoçözünür, nontoksik ve kolay şekil verilebilen yapıda olması, biyolojik sistemlerde kullanılabilmelerini sağlamaktadır. Çalışmamızda bakteryel polyester ailesinin bir üyesi olan polihidroksibütirat (PHB) ile tübüler yapının iç yüzeyi, chitosan isimli biyomateryalle bu tübüler yapının dış yüzeyi kaplandı. Chitosan kaplama ile tüpün kollapsının engellenmesi amaçlanırken, polihidroksibütirat (PHB) kaplı iç yüzeyde aksonların rejenerasyonunu kolaylaştırabilmek için nanoteknolojiden faydalanıldı. Bu çalışmada ağırlıkları 225 ile 275 gr. arasında değişen toplam 30 adet erkek Wistar-Hannover albino rat kullanıldı. Denekler otogreft, yapay tübüler greft, yapay tübüler greft-kök hücre grubu olarak üç gruba ayrıldı. Deneklerde 10 mm uzunluğunda defekte neden olan deneysel siyatik sinir hasarı oluşturuldu. Hasar birinci grupta otogreft, ikinci grupta tüp halinde, üç boyutlu yönlendirilmiş nanofiber yüzeyli PHB ve chitosan yapısındaki yapay tübüler greft ile içi boş olarak ve üçüncü grupta PHB ve chitosan yapısındaki yapay tübüler greftin içerisine insan mezenşimal kaynaklı kök hücre konularak onarıldı. Dördüncü ve sekizinci hafta sonunda deneklerdeki fonksiyonel düzelme siyatik sinir fonksiyon indeksi ile değerlendirildi. Bütün gruplarda zaman ilerledikçe istatistiksel olarak anlamlı düzelme olduğu saptandı. Sekizinci hafta sonunda yapılan histopatolojik incelemede üç grupta da rejenere olan aksonlar saptandı. Otogreft grubunda diğer iki gruba göre, yapay tübüler greft-kök hücre grubunda ise yapay tübüler greft grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı derecede daha fazla aksonal rejenerasyon olduğu tespit edildi. Deney sonucunda PHB ve chitosan modifikasyonu ile hazırlanan tübüler greftlerin hem kendi başlarına hemde insan mezenşim kaynaklı kök hücre ile birlikte kullanımının sinir rejenerasyona katkı sağladığı gösterildi. PHB ve chitosan yapısındaki tübüler greft ile birlikte mezenşimal kök hücrelerin kullanımının, tek başına kullanımına göre daha iyi aksonal rejenerasyon sağladığı tespit edildi.Anahtar kelimeler: PHB, chitosan, mezenşimal kök hücre, periferik sinir, aksonal rejenerasyon The gold standard in the treatment of peripheral neuronal injury is end to end anastomosis of the nerve endings, but in case of tension or segmental neuronal tissue loss, neuronal garfts must be used. Disadvantages of neuronal grafting are motor or sensory neurological loss in the donor site, insufficient length and diameter of the neuronal graft and aberrant pairing of the nerve fibers. For the reasons mentioned, entubulation strategies and stem cell applications are being developed.In this research, we investigated the effects of tubular grafts covered with bacterial polyesters and chitosan and human mesenchymal stem cells on the axonal regeneration. Biocomformability, bioresorbable, nontoxic and formability characteristics of bacterial polyesters and chitosan makes them suitable for nerve grafting. In this study, the inner surface of the tubular structure is covered with polyhydroxy butyrate (PHB), which is a member of bacterial polyesters, and the outer surface is covered with chitosan. Chitosan cover is used to prevent the collapse of tubular structure and the inner cover PHB used to facilitate the neuronal growth.Thirty Wistar-Hannover albino rats weighting 225-275 gr. were divided into three groups, autorgaft, synthetic tubular graft and synthetic tubular graft plus stem cells. A ten millimeter nerve segment was sectioned out from the sciatic nerves of the rats and autografts form is used in the first group, the gap was grafted by tube shaped three dimensional directed nanofiber surfaced PHB and chitosan formed tubular graft without any content in the second group and tube shaped three dimensional directed nanofiber surfaced PHB and chitosan formed tubular graft with human mesenchymal stem cells in the third group.Functional improvement was assessed by sciatic nerve function index after four and eight weeks. Statistically significant improvements were observed in all groups by the time. Regenerated axons were seen in histopathological evaluation in all groups after eight weeks. There were significant differences in axonal regeneration in auto graft group compared with other two groups and in synthetic tubular graft-stem cell group compared with only synthetic tubular graft group. PHB and chitosan modificated tubular grafts provided neuronal regeneration alone or combined with hMSC. PHB and chitosan grafts with mesenchymal stem cells provided better axonal regeneration than they used alone.Key words: PHB, chitosan, mesenchymal stem cell, peripheral nerve, axonal regeneration 114

Başak, A. T. Deneysel omurilik transeksiyon modelinde erişkin insan mezenşim kaynaklı kök hücrelerin citosan tüpler içerisinde implantasyonunun etkisi ve sonuçları. Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi, Nöroşirürji uzmanlık tezi, Ankara, 2012. Erişkin mezenkimal dokulardan izole edilen mezenşim kaynaklı kök hücreler değişik derecelerde aksonal rejenerasyon ve fonksiyonel iyileşme ile sonuçlanan deneysel hayvan modellerinde hasarlı omuriliğe transplante edilmiştir. Herşeye rağmen mezenşimal kök hücrelerin transplantasyon sonrası yaşamda kalma özelliklerinin iyi olmaması omurilik yaralanmalarının onarımında hücre tedavilerinin geliştirilmesinde büyük bir sorun olarak karşımıza çıkmaktadır. Hasarlı omurilik içerisinde oluşan yaralanma alanını yeniden inşa etmek ya da köprülemek, aksonal yeniden gelişimi ve filizlenmeyi sağlamak ve rejenerasyon için uygun koruyucu bir çevre oluşturmak için chitosan tüpler daha önce kullanılmıştır.Bu çalışmada transeksiyona maruz bırakılan omuriliğe ekstramedüller chitosan tüplerde verilen mezenşimal kök hücrelerin yaşamda kalma ve farklılaşma özellikleri değerlendirildi. Direk transeksiyona maruz kala alana enjeksiyon ile verilen mezenşimal kaynaklı kök hücrelerin yaşamda kalma ve farklılaşma özellikleri ile karşılaştırıldı. Erişkin insan mezenkimal dokularından elde edilen mezenşimal kök hücreleri ihtiva eden chitosan tüplerin ekstramedüller implantasyonu omurilik T8 düzeyine yapılan transeksiyondan hemen sonra gerçekleştirildi. Bu grupta elde edilen sonuçlar direk kök hücre enjeksiyonu yapılan, sadece ekstramedüller chitosan tüp yerleştirilen ve sadece transeksiyon yapılan 3 farklı grupla karşılatırıldı. Mezenşimal kök hücrelerin yaşamda kalma ve farklılaşma özellikleri immünhistokimyasal ve histopatolojik incelemelerle değerlendirildi. Aksonal filizlenme ve rejenerasyon konfokal mikroskop ile değerlendirildi. Fonksiyonel iyileşme travma sonrası 4 haftalık süreçte BBB skorlaması ile tayin edildi.Bu çalışmada akut omurilik yaralanma modelinde ekstramedüller chitosan tüp içerisinde verilen mezenşimal kök hücrelerin yaşamda kalma yeteneğine sahip olduğu gösterildi. Ancak her 4 grubun fonksiyonel iyileşmesinde anlamlı bir farklılık gözlenmedi.Anahtar Kelimeler: Chitosan tüp, erişkin mezenşim kaynaklı kök hücreler, ekstramedüller implantasyon, aksonal rejenerasyon, omurilik transeksiyonu. Başak, A. T. Effect and results of implantation of adult human mesenchyme originated stem cells in chitosan tubes in the experimental spinal cord transection model. Hacettepe University, Medical School, Neurosurgery specialization thesis, Ankara, 2012.Mesenchyme originated stem cells that are isolated from adult mesenchymal tissues were transplanted to damaged spinal cords in experimental animal models with various levels of axonal regeneration and functional recovery results. The fact that the survival feature of mesenchymal stem cells after transplantation in spite of everything constitutes an important obstacle in the development of cell treatments in the correction of spinal cord injuries. Chitosan tubes have been used to reconstruct or rebridge the injured area in the damaged spinal cord, to support axonal redevelopment and germination and to provide a protective environment for regeneration.This study evaluates properties of survival and differentiation for the mesenchymal stem cells given to the spinal cord that has been subjected to transection inside extramedullary chitosan tubes. This was compared with properties of survival and differentiation for mesenchymal originated stem cells that were injected directly to the area that was subject to transection. The extramedullary implantation of chitosan tubes that contain mesenchymal stem cells, obtained from adult human mesenchymal tissues was done right after the T8 level transection. The results obtain with this group was compared with 3 different groups that had direct stem cell injection, only planted with extramedullary chitosan tube and only had transection. Survival and differentiation properties of mesenchymal stem cells were evaluated using immunehistochemical and histopathological analyses. Axonal germination and regeneration was evaluated using confocal microscope. Functional recovery was determined by BBB scoring within the 4-week period after the trauma.The study showed that the mesenchymal stem cells given inside extramedullary chitosan tube in an acute spinal cord injury could survive. However, a significant differentiation between the functional recoveries of 4 groups was not observed.Keywords: Chitosan tube, adult mesenchyme originated stem cells, extramedullary implantation, axonal regeneration, spinal cord transection. 110

Deneysel siyatik sinir hasarında poli(3-hidroksibütirat-ko-3-hidroksiheksanoat) (PHBHHX) ve mezenşimal kök hücre ( MSC ) kullanımının aksonal rejenerasyona etkisi, Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi, Nöroşirurji Uzmanlık tezi, Ankara, 2010. Cerrahi onarım gerektiren periferik sinir hasarlarında günümüzde halen altın standart tedavi olarak kabul edilen otolog duysal sinir grefti kullanımı, donör sinir alanında morbiditeye neden olmaktadır. Bakteryel polyesterlerin biyouyumlu ve biyobozunur olmaları, biyolojik sistemlerde kullanımları için son derece uygun bir özelliktir. PHBHHX, bakteryel polyester ailesinin gelişmiş mekanik özelliklere sahip bir üyesidir. Kemik iliği stromal hücreleri ise sinir sistemi hastalıklarında pek çok alanda tedavi amaçlı araştırılmaktadır ve potansiyel faydaları gösterilmektedir. Bu çalışmada PHBHHX ile insan kaynaklı MSC'nin ( hMSC ) periferik sinir hasarında kullanımının, aksonal rejenerasyona etkisi araştırıldı. Üç gruba ayrılan Spraque-Dawley albino ratlarda 10 mm uzunluğunda deneysel siyatik sinir hasarı oluşturuldu. Hasar birinci grupta otogreft ile onarıldı. İkinci grupta tüp halinde üç boyutlu yönlendirilmiş nanofiber yüzeye sahip PHBHHX ile içi boş olarak, ve üçüncü grupta aynı greft ile içerisine hMSC konularak onarım yapıldı. Dört ve sekizinci haftalarda deneklerdeki fonksiyonel düzelme siyatik sinir fonksiyon indeksi ile değerlendirildi. Otogreft ve greft-kök hücre gruplarında zaman ilerledikçe istatistiksel olarak anlamlı düzelme saptandı. Yalnız PHBHHX kullanılan grupta zamana göre fonksiyonel düzelme yoktu. Sekiz hafta sonunda elektromiyografi uygulandı ve birleşik kas aksiyon potansiyeli ( CMAP ) kullanılarak yapılan değerlendirmede otogreft ve greft-kök hücre gruplarında yalnız PHBHHX kullanılan gruba göre istatistiksel olarak anlamlı derecede daha iyi sonuçlar elde edildi. Her üç grupta da CMAP kaydı yapılabilmesi PHBHHX'in tek başına kullanımının da sinir rejenerasyonu sağladığını göstermektedir. Yapılan histopatolojik değerlendirmelerde üç grupta da rejenere aksonlar saptandı. Otogreft grubunda diğer iki gruba göre, greft-kök hücre grubunda ise yalnız PHBHHX grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı derecede daha fazla aksonal rejenerasyon vardı. Deney sonucunda PHBHHX'ten hazırlanan üç boyutlu yönlendirilmiş nanofiber yüzeyli tüp greftlerin hem kendi başlarına hem de hMSC ile birlikte kullanımının sinir rejenerasyonu sağladığı gösterildi. PHBHHX'in mezenşimal kök hücreler ile birlikte kullanımı, tek başına kullanımına göre daha iyi aksonal rejenerasyon sağladı.Anahtar kelimeler: PHBHHX, kemik iliği stromal hücre, MKH, periferik sinir, bakteryel polyester The effect of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) PHBHHX and mesenchymal stem cell ( MSC ) on axonal regeneration in experimental sciatic nerve damage, Hacettepe University Faculty Of Medicine, Thesis in Neurosurgery, Ankara, 2010. The autologous sensorial nerve graft usage in surgical nerve gap repair is still gold standart but it has its own disadvantages leading to extra morbidity in donor site. Bacterial polyesters are very suitable for repairing biological systems because of their biocompatibility and biodegredability. PHBHHX is a member of bacterial polyester family with good mechanical properties. MSCs are being investigated in many neuronal diseases and their potential benefits has been shown in many trials both on human and animal. In this study the effect of PHBHHX and human mesenchymal stem cell ( hMSC ) on axonal regeneration was investigated. An experimental nerve gap was formed with 10 mm long in 225-275 gr weighted Spraque-Dawley albino rats. Three groups were constituted with 9 rats in each and the gap was repaired with autologous nerve graft, PHBHHX nerve graft tube with oriented nanofiber three dimensional surface alone and PHBHHX nerve graft tube with oriented nanofiber three dimensional surface filled with hMSCs inside, respectively. The rats were evaluated for functional recovery at the end of fourth and eighth weeks with sciatic functional index. In functional evaluation autografted group and the PHBHHX group used with hMSC showed functional improvement with time and this reached statistical significance. PHBHHX alone group did not show functional improvement with time. Electromyographic evaluation which performed on eighth week using compound muscle action potantial again showed better results in autograft and PHBHHX with hMSC groups when compared with PHBHHX alone and this also reached statistical significance. It is important to notice that in each group CMAPs could be recorded which clearly shows that PHBHHX grafts, even when used alone permit nerve regeneration. Histopathological examination showed regenerated axons in each group. Autograft group was better than the others and PHBHHX with hMSC group was better than PHBHHX alone group by means of axonal regeneration. This study showed that the nerve grafts prepared from PHBHHX with oriented nanofiber three dimensional surface aided to nerve regeneration either used alone or with mesenchymal stem cells. PHBHHX when used with mesenchymal stem cells provided better nerve regeneration than used alone.Key words: PHBHHX, bone marrow stromal cell, MSC, peripheral nerve, bacterial polyester 96