Kültür ortamında bifosfonat eklenmiş kemik rejenerasyon deneysel modeline mezenkimal kök hücre ve borik asit tedavilerinin kemik dokusuna etkisi
Effect of mesenchymal stem cell and boric acid treatments on bone tissue in an experimental model of bisphosphonate-assisted bone regeneration in culture media
Yazar: GÖKCAN ŞAHİN
Danışman: DOÇ. DR. ONUR ŞAHİN
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Ağız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Bifosfonatlar = Biphosphonates ; Borik asit = Boric acid ; Kemik rejenerasyonu = Bone regeneration ; Kemik ve kemikler = Bone and bones ; Kök hücreler = Stem cells ; Kültür teknikleri = Culture techniques ; Zoledronik asit = Zoledronic acid

Özet:
Giriş ve Amaç: Bifosfonat ilaç grubu kemik metastazı gösteren meme, prostat, akciğer kanserleri, multipl miyeloma gibi malignitelerin ve osteoporoz, paget hastalığı gibi sistemik sorunlarının tedavisinde osteoklastik aktiviteyi inhibe etmeleri ve antianjiogenik özelliğe sahip oldukları için rutin olarak kullanılmaktadır. Bifosfonatlar çene kemiklerinde önemli bir yan etki olan ilaca bağlı çene kemiği osteonekrozuna (MRONJ) sebep olmaktadır. Hücre kültürü kullanılarak bifosfonat grubu ilaçların kemik hücrelerine olumsuz etkileri gösterilmekte ve tedavi yöntemleri araştırılabilmektedir.
Gereç ve Yöntem: Çalışmada 40 adet Wistar-albino erkek sıçan kullanıldı. Sıçanların kafatasından dış çapı 8 mm, iç çapı 4 mm olan iki kemik halkası çıkarıldı. Toplam 80 adet kemik halkası; 1. Grup (n=16): kontrol grubu, 2. Grup (n=16): zoledronik asit içeren ortam, 3. Grup (n=16): zoledronik asit ile borik asit içeren ortam, 4. Grup (n=16): zoledronik asit ile mezenkimal kök hücre içeren ortam, 5. Grup (n=16): zoledronik asit, borik asit ve mezenkimal kök hücre içeren ortam olmak üzere 5 gruba ayrıldı. Kültür ortamına yerleştirilen kemik halkaları 4 hafta süre boyunca incelendi. Mezenkimal kök hücre ve borik asit kombinasyonun zoledronik asit eklenmiş kemik deneysel modeli üzerinde kemik rejenerasyonu ve hücre farklılaşması etkileri araştırıldı. Osteokalsin, Osteonektin, Alkalen fosfataz, Osteoprotegerin ve RANKL antikorları osteojenik farklılaşmanın belirteçleri olarak kullanıldı ve örnekler immunohistokimyasal olarak incelendi. Kemiksi adacık oluşumu için ise Alizarin Kırmızısı ve Von Kossa histokimyası kullanıldı.
Bulgular ve Sonuç: Zoledronik asit hasarı sonrası kemik deneysel modelinde, mezenkimal kök hücre ve borik asitin kemik rejenerasyonu, hücre farklılaşması ve kemiksi adacık oluşumuna anlamlı etkileri olduğu, birlikte kullanımlarının ise olumlu etkiyi daha da arttırdıkları bulunmuştur.
Anahtar Kelimeler: Zoledronik Asit, Mezenkimal kök hücre, Borik asit, Kültür, Kemik halkası

Abstract:
Introduction and Aim: Bisphosphonate group drugs are routinely used in the treatment of systemic problems such as osteoporosis, Paget's disease and breast, prostate, lung cancers, multiple myeloma showing bone metastasis, because they inhibit osteoclastic activity and have antiangiogenic properties. Biphosphonates cause medication related osteonecrosis of jaw (MRONJ), which is an important side effect seen in the jawbones. By using cell culture, the negative effects of bisphosphonate group drugs on bone cells are shown and treatment methods can be investigated.
Materials and Methods: Forty Wistar-albino male rats were used in the study. Two bone rings with an outer diameter of 8 mm and an inner diameter of 4 mm were removed from the skull of rats. A total of 80 bone rings were divided into 5 groups as Group 1 (n=16): control group, Group 2 (n=16): medium including zoledronic acid, Group 3 (n=16): medium including zoledronic acid and boric acid, Group 4 (n=16): medium including zoledronic acid and mesenchymal stem cells, Group 5 (n=16): medium including zoledronic acid, boric acid and mesenchymal stem cells. Bone rings placed in culture medium were examined for 4 weeks. The effects of mesenchymal stem cell and boric acid combination on bone regeneration and cell differentiation were investigated in an experimental bone model with zoledronic acid. Osteocalcin, Osteonectin, Alkaline phosphatase, Osteoprotegerin and RANKL antibodies were employed as markers of osteogenic differentiation and samples were examined immunohistochemically. Alizarin Red and Von Kossa histochemistry were used as markers of osseogenic differentiation.
Results and Conclusion: In the experimental bone model performed after zoledronic acid injury, it was found that mesenchymal stem cells and boric acid have significant effects on bone regeneration, cell differentiation and bone formation, and their combined use further increases the positive effect.
Keywords: Zoledronic acid, Mesenchymal stem cell, Boric acid, Culture, Bone ring