Mezenkimal kök hücre kaynaklı osteoblastların spongioz allogreftle inkübasyonunun osteojenik aktiviteye etkisi

Amaç: Allogreftler ve mezenkimal kök hücreleri temel alan hücre kaynaklı tedaviler Ortopedi ve Travmatoloji'de sık olarak kullanılmaktadır. Mezenkimal kök hücrelerin genel ortopedik uygulamalarda kullanılmasına ek olarak, kemik greftleme gereksinimi olan hastalarda, mezenkimal kök hücre ve greftleme kombinasyonları da giderek artan sıklıkla uygulanan işlemlerdir. Ancak bu kombine uygulamalarda mezenkimal kök hücre davranışları ile ilgili bilgi birikimi hala kısıtlıdır. Bu çalışmada, kemik iliği ve yağ dokusu kaynaklı mezenkimal kök hücreleri, osteoblastik aktivite açısından birbirleriyle karşılaştırmayı ve bunların taze allogreftlerle inkübasyonu sonrası osteoblastik aktivitelerindeki değişiklikleri bulmayı amaçladık.Materyal ve Metod: Kemik iliği kaynaklı mezenkimal kök hücreler 23 yaşında femur psödoartroz cerrahisi geçiren hastanın iliak kanat aspirasyon materyalinden, adipoz doku kaynaklı mezenkimal kök hücreler 32 yaşında abdominal liposuction cerrahisi geçiren hastanın aspirasyon materyalinden izole edildi. Hücreler izolasyon sonrası ilk 10 gün büyütme besiyerinde çoğaltıldı. Daha sonra kaynağına göre her bir grup kendi içinde 2 gruba ayrıldı. Bir grup sadece osteojenik besiyerinde, diğer grup kemik grefti eklenmiş osteojenik besiyerinde 21 gün inkübe edildi. Elde edilen dört kültür grubunun; 1,7,14,21. günlerde MTS kullanılarak hücre proliferasyonları, 7,14 ve 21. günlerde alkalen fosfataz düzeyleri ölçülerek osteojenik potansiyelleri, 14 ve 21. günlerde uygulanan Von Kossa ve Alizarin Red boyamalarıyla mineralizasyon açısından değerlendirildi.Sonuç: Kemik grefti eklenmeyen kemik iliği ve adipoz kaynaklı mezenkimal kök hücreleri, proliferasyon düzeyi açısından her bir grubun kendi içinde gün bazında hücre proliferasyon değişiminde istatistiksel anlamlılık bulunmadı ancak iki grubun karşılaştırılmasında 7 ve 21. günlerde hücre proliferasyonunda kemik iliği kaynaklı hücreler lehine istatistiksel anlamlı sonuç bulundu (p<0.05). Bu sonuç kemik iliği kökenli mezenkimal kök hücreler doğal gelişim çizgisi kemik olduğu için, daha iyi osteoblastik proliferasyon gösterebileceklerini düşündürmüştür. İki grup arasında alkalen fostaz aktivitesinde 7,14,21. günlerde istatistiksel fark görülmemiştir. Von Kossa ve Alizarin Red boyamalarında her ne kadar kantitatif bir ölçüm yapılmamış olsa da mikroskop ile incelemede belirgin fark saptanmamıştır. Kemik iliği ve adipoz doku kaynaklı kök hücrelerin kemik grefti eklenmeyen ve eklenen grupları karşılaştırıldığında, greft eklenmeyen grupta özelleşmenin görüldüğü 14. gün dışında 21 gün boyunca hücre sayılarında artış görülmüştür, greft eklenen grupta hücre sayısı iki kaynak grubunda da 14. günden sonra azalmıştır. Bu azalma 21. günde istatistiksel olarak da anlamlı bulunmuştur (p<0.05). Alkalen fosfataz düzeyleri arasında greft eklenen ve eklenmeyen gruplarda 7,14,21. günlerde istatistiksel fark bulunmamıştır. Von Kossa ve Alizarin Red boyamalarında greft eklenen gruplarda mineralizasyonda belirgin azalma tespit edilmiştir.Çıkarımlar: Taze spongioz allogreftler kemik iliği ve adipoz doku kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin osteojenik aktivitesini inhibe etmektedir.İleri Perspektifler: Mezenkimal kök hücrelerin özelleşmesinin geç döneminde MTS analizi ile görülen hücre sayısındaki azalma, ayrı bir çalışmada hücre DNA analizi veya protein analiziyle de tekrarlanarak daha güvenilir sonuçlara ulaşılabilir. Von Kossa ve Alizarin Red boyamalarında greft eklenen mezenkimal kök hücre gruplarında görülen mineralizasyondaki azalma mineralizasyonun kantitatif olarak gösterilebileceği kalsiyum ölçümü ile desteklenebilir. Ayrıca özelleşmenin geç dönemindeki bu inhibisyon osteojenik aktivitenin geç dönem belirteçleri olan Osteonektin, Osteopontin, Osteokalsin gibi geç dönem belirteçlerinin ölçümüyle desteklenebilir. Tüm bunlara ek olarak bu inhibisyonda rol oynayabilecek Sclerostin ve DKK1 gibi muhtemel moleküller ve bu moleküllerin etkin olduğu yolaklar ayrı bir çalışmayla araştırılabilir.