Adipose doku mühendisliğinde, mezenkimal kök hücre ile birlikte, deselülerize edilmiş insan yağ doku ekstraselüler matriksinin doku iskelesi olarak kullanılması
Use of decellularized human adipose extracellular matrix as scaffold in adipose tissue engineering, together with mesenchymal STEM cells
Yazar: GAMZE BEKTAŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN DARICI
İstinye Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Disiplinlerarası Kök Hücre ve Yenileyici Tıp Ana Bilim Dalı / Kök Hücre ve Doku Yenilenmesi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi = Plastic and Reconstructive Surgery
Dizin: Adipoz doku = Adipose tissue ; Doku iskeleleri = Tissue scaffolds ; Doku mühendisliği = Tissue engineering ; Ekstrasellüler matriks = Extracellular matrix ; Kök hücreler = Stem cells

Özet:
Plastik cerrahi alanında; kanser, travma, yanık sonrası veya doğumsal deformiteler nedeniyle oluşan yumuşak doku defektlerinin rekonstrüksiyonu büyük önem arzetmektedir. Birçok sentetik ve doğal materyal ya da hastanın kendi dokuları ile rekonstrüksiyon yöntemi eksik olan dokuyu yerine koymak için geliştirilmiş, test edilmiş ve kullanılmıştır. Fakat sonuçlar tatmin edici değildir. Sentetik materyaller yabancı cisim reaksiyonuna yol açmakta, doğal materyaller çabuk rezorbe olmakta, kendi dokusu ile rekonstrüksiyon ise donör alan morbiditesine yol açmaktadır. 

Hastaların kendi dokuları ile rekonstrüksiyon seçenekleri arasında olan otolog yağ transplantasyonu, deplase alanları doldurmak için sıklıkla kullanılan bir yöntemdir. Fakat bu tedavide zamanla %10-90 arasındaki hacim kaybı görülmesi, kullanım alanlarını çok sınırlandırmakta ve zorlaştırmaktadır. Çözüm arayışında adipoz doku mühendisliği gündeme gelmektedir. Biz bu çalışmamızda, insan yağ dokusundan elde edilen deselülarize ekstraselüler matriks doku iskelesi üzerine mezenkimal kök hücre ekimi yaptığımız adipoz doku mühendisliği yönteminin etkinlik ve güvenilirliğini değerlendirmeyi amaçladık. 

Estetik amaçlı operasyon sonrası normalde atılacak olan fazla dokuların toplanması ile elde edilen yağ dokusu, ekstraselüler matriks (ECM) yapımında kullanılmıştır. Hücresizleştirme için  yıkama, santrifügasyon, fiziksel ve kimyasal yöntemlerin kombinasyonu kullanılmıştır. Kontrol grubu olarak adipoz kaynaklı mezenkimal kök hücre (ADKH), çalışma grubu olarak ECM+ADKH ve ECM+hidrojel+ADKH grupları oluşturulmuştur. Gruplar farklılaşma medyumu eklenerek kültüre edilmiş, 14. günlerde mikroskopta bakılarak fotoğraflanmış, 15. günde oil red o boyama  yapılmış ve  RNA izolasyonu ile adipojenik genlerin ekspresyon düzeyi incelenmiştir. 

Sonuçlarda, ECM+ADKH ve ECM+hidrojel+ADKH gruplarında 14. günde adipojenik yönde  bir farklılaşma olduğu, Oil Red O boyama sonuçlarında ise bu hücrelerde kapsamlı hücre içi lipid birikimi olduğu gözlendi ve yine bu gruplarda adipojenik genlerin ifade edildiği tespit edildi. 

Yağ dokusu, doku mühendisliği uygulamaları için hem adipoz kaynaklı kök hücre hem de ECM içeren zengin ve harcanabilir bir kaynaktır. Özellikle sağlıklı hastalardan estetik amaçlı olarak alınan fazla yağ dokusunun, adipoz doku mühendisliğinde kullanılabilecek olması klinik uygulamalar için büyük umut vadetmektedir. 

Anahtar Kelimeler: Adipoz doku mühendisliği, deselülerize adipoz matriks, ekstraselüler matriks, mezenkimal kök hücre.

Abstract:
In the field of plastic surgery, reconstruction of soft tissue defects caused by cancer, trauma, post-burn or congenital deformities has a great importance. Many synthetic and natural materials or reconstruction methods with the patient's own tissues have been developed, tested, and used to replace the missing tissue. But the results are not satisfactory. Synthetic materials cause foreign body reaction, natural materials resorb quickly, and reconstruction with own tissue causes donor site morbidity. 

Autologous fat transplantation is a frequently used treatment method to fill the displaced areas in these patients. However, the volume loss of 10-90% over time in this treatment limits and complicates the areas of use. In the search for solution, adipose tissue engineering comes to the fore. In our study, we aimed to evaluate the efficacy and safety of the adipose tissue engineering method, which we performed with mesenchymal stem cell transplantation on decellularized adipose extracellular matrix tissue scaffold. 

The adipose tissue obtained by collecting the excess tissues that would normally be discarded after the operation for aesthetic purposes was used in the construction of the extracellular matrix (ECM). A combination of washing, centrifugation, physical and chemical methods was used for decellularization. Adipose-derived mesenchymal stem cell (AD-MSC) group was formed as the control group, and ECM+ADMSC and ECM+hydrogel+AD-MSC groups were formed as the study group. The groups were cultured by adding differentiation medium, photographed under a microscope at 14th day, oil red-o staining was performed on the 15th day, and the expression level of adipogenic genes was examined by RNA isolation. 

In the results, it was observed that there was an adipogenic differentiation on the 14th day in the ECM+ ADMSC and ECM+hydrogel+ADMSC groups, and extensive intracellular lipid accumulation was observed in these cells in the Oil Red O staining results, and it was determined that adipogenic genes were expressed in these groups. 

Adipose tissue is a rich and expendable resource containing both adipose-derived stem cells and ECM for tissue engineering applications. The fact that excess adipose tissue taken from healthy patients for aesthetic purposes can be used in adipose tissue engineering shows great promise for clinical applications. 

Keywords: Adipose tissue engineering, decellularized adipose matrix, extracellular matrix, mesenchymal stem cell