Trombositten zengin plazma emdirilmiş kitosan temelli taşıyıcıdan pdgf, tgf-ß ve ıgf-1 büyüme faktörlerinin salınım kinetiklerinin saptanması ve kitosan taşıyıcı jel ile uygulanan trombositten zengin plazmanın periodontal ligament hücreleri ve sementoblastlar üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi: in vitro
Determination of growth factor release kinetics of chitosan carriers loaded with platelet rich plasma and evaluation effects of chitosan carriers; applying with platelet rich plasma; on periodontal ligament cells and cementoblasts:in vitro
Yazar: HÜSEYİN BURAK KUTLU
Danışman: PROF. DR. RAHİME MERAL NOHUTCU
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Periodontoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Büyüme maddeleri = Growth substances ; Epidermal büyüme faktörü = Epidermal growth factor ; Hücreler = Cells ; Kan trombositleri = Blood platelets ; Kemik rejenerasyonu = Bone regeneration ; Kitosan = Chitosan ; Periodontal ligament = Periodontal ligament ; Plazma = Plasma ; Transforme edici büyüme faktörü-beta = Transforming growth factor-beta ; Yara iyileşmesi = Wound healing ; İnsülin benzeri büyüme faktörü I = Insulin like growth factor I

Özet:
Periodontal rejenerasyonu hedefleyen doku mühendisliği uygulamalarında amaç iyileşmede rol oynayan hücrelerin, uygun taşıyıcı iskeleler ve biyolojik moleküller ile yara bölgesine uygulanmasıdır. Ancak periodontal dokuların yara iyileşmesini etkileyen çeşitli faktörler nedeniyle periodontal rejenerasyon oldukça karmaşık olaylar sürecini gerektirmektedir. Trombositten zengin plazma (TZP), büyüme ve farklılaşma faktörleri açısından oldukça zengin, otojen trombosit konsantrasyonudur. TZP'nin içerdiği büyüme faktörlerinin kontrollü salımını sağlayacak bir taşıyıcı ile kullanılmasının önemli faydalar sağlayabileceği düşünülmektedir. Kitosan, biyolojik olarak uyumlu ve yara iyileşmesi üzerinde olumlu etkilere sahip doğal bir polimerdir. Bu çalışmanın amaçları: 1- Farklı yöntemler kullanılarak hazırlanan TZP örneklerinde trombosit sayı ve aktivasyon değerlerinin karşılaştırılması 2- TZP yüklenmiş kitosan taşıyıcılardan TGF-ß, PDGF ve IGF-1 salım kinetiklerinin belirlenmesi, 3- Kitosan taşıyıcı ile uygulanan TZP'nin periodontal ligament hücreleri ve sementoblast hücreleri üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesidir. TZP hazırlanmasında kullanılan farklı yöntemlerin trombosit aktivasyonuna etkisi tromboelastografik ve akım sitometrik analizlerle değerlendirildi. Yapılan farklı santrifüj işlemlerinin trombositlerin aktivasyonuna neden olmadığı görüldü. Büyüme faktörü salım çalışmaları için hazırlanan TZP, birinci çalışma grubunda hazırlanmış kitosan süngerler üzerine mikropipetler ile yüklenirken (JEL), ikinci çalışma grubunda TZP asetik asit içerisinde çözülerek jel formuna gelmiş kitosan içerisine eklendi ve dondurarak kurutma işlemi yapıldı (SÜNGER). Kontrol grubu olarak taşıyıcı iskele olmayan TZP örnekleri çalışıldı. Büyüme faktörü miktarları ELISA ile değerlendirildi. Kitosan iskelelere yüklenen TZP örneklerinde salım yirminci güne kadar devam ederken, kontrol gruplarında salım yedinci günde sonlandı. JEL ve SÜNGER gruplarındaki salınan toplam PDGF ve IGF-I miktarlarının kontrol gruplarından anlamlı derecede yüksek olduğu kaydedildi (p<0.001). TZP yüklenmiş kitosan doku iskeleleri uygulamasının periodontal ligament hücreleri ve sementoblast hücrelerin çoğalmalarını, farklılaşmalarını ve mineralize doku oluşturma özelliklerini artırdığı gözlendi. Sonuç olarak, kitosanın TZP uygulamalarında uygun bir taşıyıcı olabileceği, plazma içerisindeki büyüme faktörlerinin kontrollü salımını sağlayarak rejeneratif girişimleri destekleyebileceği düşünüldü.

Abstract:
The purpose of tissue engineering procedures aiming peridontal regeneration is appliying cells, acting in healing, carriers and biological molecules to wound area. However so many factors affects wound healing make periodontal regeneration a rather complicated process. PRP is an autologous source of platelets that rich in growth and differentiation factors. Using PRP with a carrier that cause controlled release of growth factors may provide many important benefits. Chitosan is very biocompatible natural polymer which has positive effects on wound healing. The goals of this study are: 1- To compare platelet count and activation of PRP samples prepared with different procedures, 2- To test the release kinetics of TGF-ß, IGF-1 and PDGF from PRP loaded chitosan carriers loaded with different methods. 3- To test the effects of PRP, applied with chitosan carriers, on various cell functions of periodontal ligament cells and cementoblasts. Effects of different centrifuge procedures on platelet activation in PRP samples was analyzed with thromboelastography and flow cytometry. Centrifuge procedures didn?t cause significant effect on platelet acivation levels. For growth factor release kinetic studies, PRP loaded to chitosan sponges with micropipets (SPONGE) or PRP added to chitosan gel before freeze-dry procedure (GEL). PRP, without chitosan carriers, was used in the control groups. The amount of released GFs was determined using ELISA. The release of GFs was present up to 20th day in GEL and SPONGE groups. However in control goups no GF release were detected after 7th day. On the other hand, after 20 days of the experiment in GEL and SPONGE groups total amounts of PDGF and IGF-I were significantly higher than the control groups (P<0.001). PRP loaded chitosan scaffolds enhanced cell proliferation, differentiation and mineralized tissue formation chracteristics of periodontal ligament cells and cementoblasts. As a conclusion, chitosan is an appropriate carrier for PRP applications, and can support regenerative approaches with contolled release of growth factors.