Diyabetik yara tedavisi için fototerapi, biyopolimer ve hücresel uygulamaların geliştirilmesi ve in vitro koşullarda değerlendirilmesi
Development and in vitro evaluation of phototherapy, biopolimer and cellular applications for diabetic wound treatment
Yazar: CANDAN YILMAZ ÖZDOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. HALİME KENAR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Son yıllarda dünyada en yaygın görülen hastalıklardan birisi olan diyabet, özellikle iyileşme süreci zorlu kronik yara ülserleri gibi komplikasyonlara sebep olmaktadır. Bu yaraların iyileşme sürecini kısaltma yönünde yeni tedavi yöntemleri araştırılmaktadır.
Çalışmamızda diyabetik yaraları iyileştirmek amacıyla yeni bir tedavi yaklaşımı geliştirildi. Askorbik asitli atelokollajen hidrojel, Cotinus coggygria özütü ve 980 nm dalga boyundaki diyot lazer uygulamalarının hücre proliferasyonu üzerine etkileri incelendi ve etkinliği görülen tedavi yaklaşımlarının geliştirilen in vitro 3-boyutlu tip 2 diyabetik insan deri modeli üzerinde açılan suni yaralarda yarayı iyileştirme kapasiteleri araştırıldı. Hidrojelin fibroblast hücre kültüründe sitotoksik bir etkiye sebep olmadığı, hücre göçü için uygun olduğu görüldü. Lazerin fibroblast hücrelerinin kollajen sentezi, hücre proliferasyonu ve canlılığına etkilerine bakıldığında, optimum uygulama süresi normoglisemik insan dermal fibroblast hücreleri için 30 saniye, tip 2 diyabetikler için 10 saniye olarak tespit edildi. Hücre çoğalması ve antimikrobiyal analizler göz önüne alındığında en uygun konsantrasyon ve özütün 7,81 μg/mL geleneksel özütü olduğu bulundu. Diyabetik modelde, uygulanan tüm tedavi yaklaşımlarında keratinosit ve fibroblast göçünün olmasına ve gruplar arasındaki farkın görülebilecek düzeyde olmasına rağmen 9 günlük kültür süresinin tam yara kapanması için yeterli olmadığı saptandı. Geleneksel özütü içeren hücre yüklenmiş kollajen hidrojelin yaraya en fazla keratinosit ve fibroblast göçünü sağlayan, modeldeki damar oluşumunu destekleyen grup olduğu belirlendi. Geliştirilen tedavi yaklaşımının ileride klinikte diyabetik yaraların iyileşmesi için kullanılabilecek güçlü bir alternatif olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Diabetes, one of the most common diseases in world in recent years, particularly causes complications such as chronic wound ulcers which are difficult to cure. New treatment methods have been investigated to shorten the wound healing process.
In our study, a new diabetic wound treatment approach was developed . Effects of atelocollagen hydrogel with ascorbic acid, Cotinus coggygria and 980 nm diode laser treatments on cell proliferation were investigated. Artificial wounds were generated on the developed in vitro 3-dimensional type 2 diabetic human skin model. In the model, the capacity of predetermined treatment approaches to improve wound healing was examined. The hydrogel was not cytotoxic to fibroblasts and was suitable for cell migration. Considering the effects of laser on the fibroblasts' proliferation, viability and collagen synthesis, optimum application times were found as 30 seconds for normoglycemic fibroblasts and 10 seconds for type 2 diabetic fibroblasts. Traditional extract at concentration of 7.81 μg/mL was found to be the best antimicrobial and proliferation promoting extract. Although migration of fibroblasts and keratinocytes was present and the difference between the treatment groups was evident in the diabetic model, 9-day culture period was not suffient for complete wound closure. The cell-laden hydrogel containing the traditional extract was the group that promoted the most the fibroblast and keratinocyte migration to the wound, and supported the vascular growth in the model. It is thought that the developed treatment approach may be a powerful alternative to improve diabetic wound healing in clinical practice in the future.