Hücresizleştirilmiş sığır gözü kası ve PCL-kas matriksi doku iskeleleriyle göz kası rejenerasyonu

Bu çalışma, "Hücresizleştirilmiş Sığır Gözü Kası ve PCL-Kas Matrisi Kompozit Doku İskeleleriyle Göz Kası Rejenerasyonu" başlıklı 1002 Hızlı Destek Projesi (Proje no: 119S915) kapsamında TÜBİTAK tarafından desteklenmiştir. Sunulan tez çalışması kapsamında, ciddi kas dokusu kaybı ve tiroid oftalmopati gibi patolojik durumlarda pratik uygulamalara elverişli ideal doku iskelesinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında öncelikle, sağlıklı göz kası dokusu rejenerasyonunu desteklemek için poli(kaprolakton) (PCL), poli(laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) ve hücresizleştirilmiş dana gözü kasından (HK) elde edilen ekstraselüler matris (ECM) tozu kullanılarak yeni bir hibrit doku iskelesi (greft) geliştirilmeye çalışılmıştır. Bu amaçla, PLGA membranları çözücü döküm yöntemi ile üretilmiş ve PCL nanofiberler bu membranlar üzerine elektroeğirme yöntemiyle toplanmıştır (PCL-PLGA). Ardından hücresizleştirilmiş ECM, liyofilizatörde kurutulmuş, toz haline getirilmiş ve jelleştirme yöntemi ile PCL-PLGA membranlar üzerine kaplanmıştır (ECM-PCL-PLGA). Taramalı elektron mikroskopi (SEM), enerji yayılımlı X-ışını analizi (XRD), Fourier transform kızılötesi spektroskopisi (ATR-FTIR) ve mekanik dayanım testleri gibi çeşitli analiz yöntemleriyle membranların karakterizasyonu yapılmış ve üretim başarısı doğrulanmıştır. Geliştirilen doku iskelelerinin kas doku oluşturma potansiyelleri in vitro ve in vivo analizlerle değerlendirilmiştir. İn vitro deneylerde geliştirilen malzemelerin fare miyoblast hücrelerinin (C2C12) tutunup çoğalmasını desteklediği görülmüş, 3-[4,5-dimetiltiyazol-2-il]-difeniltetrazolyum bromür (MTT) analizinde tüm doku iskelelerinin hücre proliferasyonunu desteklediği belirlenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu ile yapılan görüntülemelerde ise C2C12 hücrelerinin, fiber yapıdaki doku iskeleleri boyunca kas dokusuna benzer şekilde hizalı bir şekilde tutunduğu görülmüştür. Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu (RT-PCR) analizleri ile çalışma kapsamında kullanılan ECM içeriklerinin farklılaşmaya olan etkisinin ilk 7 günde gerçekleştiği, sonraki günlerde farklılaşmadan ziyade hücre proliferasyon mekanizmasının daha baskın olabileceği düşünülmüştür. Kobay D.H.L. AŞ. Yerel Etik Kurulu'ndan 17.01.2019 tarih ve 336 numaralı onay kararı alındıktan sonra in vivo hayvan deneyleri 30 adet tavşan kullanılarak gerçekleştirilmiş ve tavşanların her iki gözünde vertikal rektus kaslarında insersiyodan itibaren 5 mm'lik tam kat defektler oluşturularak defektlere greftler sütüre edilmiştir. Erken dönem rejenerasyonu takip etmek için 15. gün sonunda, geç dönem için de 45.gün sonunda tavşanlardan kas dokuları alınmış ve elektrofizyoloji testleri ve histolojik analizlerle geliştirilen iskelelerin kas doku oluşturma potansiyelleri incelenmiştir. Cerrahi işlem sırasında hiçbir grupta enfeksiyon gözlenmemiş ve özellikle HK greftlerin sütürasyonunun diğer tüm greftlere göre çok daha kolay olduğu görülmüştür. Erken dönemde HK greftlerinde bazı olgularda ödem ve greftte şişlik belirginken, histopatolojik incelemede bu kaslarda yoğun inflamatuar reaksiyon, damarlarda dolgunluk ve vaskülarizasyonda artış görülmüştür. Geç dönemde tavşanların üst rektus kasları insersiyodan ayrılarak elektriksel uyarıya kasılma cevapları değerlendirildiğinde en iyi tek sarsı cevapları pozitif kontrol grubunda alınırken, HK, PCL-PLGA ve ECM-PCL-PLGA grupları benzer cevaplar sergilemiş ve PLGA grubunun cevabı düşük olarak bulunmuştur. Geç dönem histopatolojik incelemelerde ise kas dokusu gelişmesi HK, PCL-PLGA ve ECM-PCL-PLGA gruplarında benzer olup iyileşen kas fiberlerinin kornea uzaklığı en iyi pozitif kontrol grubunda bulunmuş ve PLGA grubunda ise en uzakta iyileşme tespit edilmiştir. Geç dönemde kas dokunun gelişmesi ve farklılaşması negatif kontrol grubunda diğer grupların gerisinde kalmıştır. Doku ve kas fiberlerinin organizasyonu geç dönemde HK greftlerinde daha iyi izlenmiştir. Sonuç olarak, hücresizleştirilmiş dana göz kası ve sentetik hibrit doku iskelelerinin kas doku rejenerasyonunu destekleyen biyomalzemeler olduğu görülmüştür. Doğal bir malzeme olan HK'nin hem cerrahi işlemlerde kolaylıklar sağladığı hem de geç dönemde düzenli fiberlerin gelişmesini hızlandırarak otogrefte alternatif olarak kullanılabileceği gösterilmiştir.