Poli laktik asit bazlı yapı iskelelerinin süt dişi kök hücrelerindeki osteojenik indüksiyonlarının üç boyutlu değerlendirilmesi
Three dimensional evoluation of poly lactic acid scaffolds' osteogenic induction on stem cells from human exfoliated decidious teeth
Yazar: AYLİN İSLAM
Danışman: PROF. DR. SERAP ÇETİNER
Yakın Doğu Üniversitesi / Yurtdışı Enstitü / Çocuk Diş Hekimliği Ana Bilim Dalı / Pedodonti Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Çalışmamızın amacı; iki boyutlu standart kültür ortamı ve PLA bazlı
yapı iskelelerinin yer aldığı üç boyutlu kültür ortamına konan hSHEDS' in bu
ortamlardaki; osteojenik farklılaşmalarını karşılaştırmak ve PLA bazlı yapı
iskelelerinin hücrelerin osteojenik farklılaşmasını destekleyip
desteklemediğini araştırmaktır. 6 ve 11 yaş aralığındaki on adet sağlıklı
çocuktan alınan süt dişlerinin pulpal dokuları ekstrakte edilmiştir.
Sonrasında, izole edilen hSHEDS 4 adet deney grubuna bölünmüşlerdir. İlk
grup, sadece standart kültür ortamında kültüre edilen hSHEDS' in
oluşturduğu Kontrol grubu, ikinci grup osteojenik farklılaşma ortamına
konularak indüklenen hSHEDS' den meydana gelen grup, üçüncü grup
farklılaşmamış hSHEDS' in aktarıldığı üç boyutlu PLA bazlı yapı iskelelerinin
yer aldığı grup ve dördüncü grup ise üç boyutlu PLA bazlı yapı iskeleleri ile
osteojenik farklılaşma ortamı altında kültüre edilen hSHEDS' den
oluşturulmuş gruptur. Tüm deney grupları immünohistokimyasal olarak
analiz edilmiş ve HSCORE yöntemi kullanılarak immünoreaksiyon
yoğunlukları ölçülmüştür. PLA bazlı yapı iskeleleri üzerindeki 14 gün ve 21
gün kültür periyotları ile kültüre edilen hSHEDS' in osteojenik
farklılaşmaları, histokimyasal ve immünohistokimyasal analizlerle
belirlenmiştir. Çalışma bulgularında, genel olarak, OCN immünreaksiyonları
ON' e göre daha yüksek bulunmuştur. OCN immünreaksiyonlarının, ON' e
göre daha yoğun olmasına rağmen; 14 gün ve 21 gün kültür periyotları
arasında grup 4' te (497, 3 ±0,57 and 486,7 ±5,77 , sırası ile) ölçülen değerler
viii
arasında istatistksel olarak anlamlı bir fark bulunmamıştır (p 0.05). 14
günlük kültür periyodu sonrasında Grup 4'te ölçülen ON yoğunluğunun
280, 0 ±10 olmasına rağmen, bu değer Grup 2' de 206, 7 ±5, 77 olarak
ölçülmüş ve aradaki fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p0.0001).
Araştırmamızda; eksfoliasyon zamanı gelmiş süt dişlerinden başarılı bir
şekilde hSHEDS izole edilmiş ve PLA bazlı yapı iskelelerinde artmış
değerlerde ölçülen ON ve OCN ekpresyonları ile birlikte PLA' nın hSHEDS'
in osteojenik indüksiyonu için uygun bir yapı iskelesi materyali olduğu
gösterilmiştir. 14 günlük ve 21 günlük kültür periyotlarında meydana gelen
ekspresyon paternleri izlendiğinde, 14 günlük kültivasyon periyodunun,
PLA veya PLA' sız ortamda bulanan hSHEDS' in osteoblastlara
farklılaşabilmeleri için yeterli bir süre olduğu saptanmıştır. Bulgularımız
ışığında; PLA bazlı yapı iskelelerinin hasar görmüş dokularda doğal bir
rejenerasyon için gerekli mikroçevreyi yaratabileceği ve sahip oldukları
biyomekanik özellikleri ile diş hekimliği alanında uygulanacak doku
mühendisliği için uygun bir alternatif tedavi seçeneği olabilecekleri
düşünülmüştür. Özetle; hSHEDS – PLA bazlı yapı iskele
kombinasyonlarının, yakın gelecekte rejeneratif diş hekimliği için iyi bir
osteojenik dolgu materyali olabilecekleri sonucuna varılmıştır.
Anahtar Kelimeler: osteojenik farklılaşma, poli (laktik asit) bazlı yapı
iskeleleri, rejeneratif diş hekimliği, eksfoliye olmuş insan süt dişlerinden elde
edilen kök hücreler, doku mühendisliği.
Destekleyen Kurum: Yakın Doğu Üniversitesi (Proje no.: YDÜ/CE101- 2016).

Abstract:
The aim of this study was to investigate the osteogenic induction
ability of PLA scaffolds and compare the osteogenic differentiation behavior
of hSHEDs in standard culture medium and on PLA scaffolds. The pulp
tissues of deciduous teeth used in this study were taken from ten healthy
children between 6 and 11 years old. Isolated hSHEDs were divided to 4
groups. First group was control group where the cells were only cultivated
in standard culture medium (Group 1), second group was differentiated into
osteogenic lineage using osteogenic differentiation medium (Group 2), third
group was non-differentiated group which was transferred into 3D printed
PLA scaffolds (Group 3) and the fourth group was differentiated into
osteogenic lineage and was transferred into 3D printed PLA scaffolds (Group
4). All groups were analyzed by immunohistochemically and
immunolabeling was evaluated semi-quantitatively using the HSCORE.
Cultivation of hSHEDS on PLA scaffolds for 14 and 21 days, osteogenic
differentiation was detected both histochemically and
immunohistochemically. Generally, OCN immunoreactivities were found
higher than ON immunoreactions in all groups. Although the higher OCN
immunoreactivities, the intensities of OCN between 14 days and 21 days in
group 4 (497, 3 ±0,57 and 486,7 ±5,77 , respectively) were detected as similar
(p 0.05). While the intensity of ON was 280, 0 ±10 in group 4, in group 2
intensity of ON was 206, 7 ±5, 77 at 14 days and these results were
statistically significant (p0.0001). In the current study, we successfully
x
managed to isolate stem cells from human exfoliated deciduous teeth and the
expressions of ON and OCN were found to be increased in PLA scaffolds
which shows that PLA is a suitable scaffold material for the osteogenic
induction of the hSHEDs. The expression patterns of both markers at 14 and
21 days show that 14 day cultivation period is adequate for hSHEDs with/
without PLA scaffolds to differentiate into osteoblasts. It can be suggested
that PLA scaffolds can generate 'remodeling' in destroyed tissues and their
biomechanical properties can be a suitable alternative for dental tissue
engineering. Summing up, the hSHEDS – PLA scaffold combination seems to
be a potentially good osteogenic filling material for regenerative dentistry in
the near future.
Keywords: osteogenic differentiation, poly (lactic acid) (PLA) scaffold,
regenerative dentistry, stem cells from human exfoliated deciduous teeth,
tissue engineering.
Supported by Near East University (Grant no: NEU / CE101 – 2016 ).