Sinoviyal sıvı kaynaklı mezenkimal kök hücrelerin kondrojenik farklılaşmalarına pulse elektromanyetik alan etkisi
Effect of pulse electromagnetic field on chondrogenic differentiation of synovial fluid derived mesenchymal stem cell
Yazar: ERKAN ÖZGÜÇLÜ
Danışman: PROF. DR. H. ZAFER HASÇELİK
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Fizik Tedavi ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2010
Konu: Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon = Physical Medicine and Rehabilitation ; Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Elektromanyetik alanlar = Electromagnetic fields ; Hücre farklılaşması = Cell differentiation ; Kök hücreler = Stem cells ; Mikroskopi-elektron = Microscopy-electron ; Sinovyal sıvı = Sinovial fluid

Özet:
Çalışmamızın amacı diz eklemi sinoviyal sıvısından elde edilen mezenkimal kök hücre (MKH)'lerin kondrojenik farklılaşmalarına pulse elektromanyetik alan (PEMF) tedavisinin etkisinin araştırılmasıdır. Çalışmada ön çapraz bağ yaralanması nedeniyle diz eklemine artroskopik onarım yapılacak, yaşları 20-30 arasında olan 3 hastanın alınan diz eklemi sinoviyal sıvılarının 5-10 ml'lik kısmı ile mezenkimal kök hücre elde edilmiştir. Elde edilen kök hücrelerin çoğaltılması ve kondrojenik farklılaşması sürecinde kültür ortamına uygulanacak PEMF'in hücre proliferasyonu ve kondrojenik farklılaşmasına etkileri saptanarak osteoartrit tedavisinde doku mühendisliği ve hücresel tedavi alanına katkı sağlanması planlanmıştır. Alınan aspirasyon örneğinden elde edilen mezenkimal kök hücreler in vitro olarak çoğaltıldı. Kondrojenik farklılaşmaya götürülen hücreler PEMF uygulanan ve uygulanmayan iki gruba ayrıldı. Hücrelere pasaj 3'ten farklılaşma ortamına alınmasından itibaren her gün 25 dakika 25-100 Hz frekans aralığında, 30 G gücünde PEMF uygulandı. 21 günlük farklılaşma süresi sonrasında her iki grup hücreleri ışık ve elektron mikroskoplarında incelendi. PEMF uygulanan hücre gruplarında uygulanmayanlara göre hücrelerin daha düzenli dizilim gösterdiği, hücre sayılarının daha fazla olduğu, daha az hatalı kollajen ve yoğun matriks sentezlediği, küçük ve az sayıda yağ damlacıklarına sahip oldukları gözlendi. Bu sonuçlar ışığında PEMF uygulamasının sinoviyal sıvıdan elde edilen MKH'lerin çoğalmasını, kondrojenik farklılaşmasını ve hücre sentez aktivasyonlarını arttırdığı düşünülmektedir.

Abstract:
The aim of our study is to investigate the effect of pulse electromagnetic field (PEMF) on synovial fluid that obtained from knee joint, derived mesenchymal stem cells (MSCs). Three patients, ages 20-30 that had an arthroscopic anterior cruciate ligament injury reconstruction operation were included in this study. From each patient 5-10 ml synovial fluid was taken to acquire MSCs. By determining the effects of PEMF on proliferative and chondrogenic differentiation phases of MSCs, contribution to the cellular and tissue engineering treatment of osteoarthritis was intended. MSCs were proliferated in vitro, differentiated to chondroblast and divided into two groups that were PEMF applied and not applied. After passage 3rd, PEMF was applied 25 minutes everyday of week with 25-100 Hz, and 30 G. At the end of 21 days differentiation period cells of two group were investigated with light and electron microscope. Cells in a PEMF group were arranged in an ordered fashion with more cell number than non-PEMF group cells. Also cells of PEMF group were had a dense matrix, small and less quantity lipid droplets, and less false collagen synthesis. In this way, application of PEMF might increase proliferation, chondrogenic differentiation and activity of collagen synthesis of MSCs which are derived from synovial fluid.