Kültür ortamında kemik rejenerasyonu deneysel modelinde mezenkimal kök hücre tedavisine borik asitin etkisi ve kemik dokusunun katkısı
The effect of boric acid on mesenchymal stem cell therapy in bone regeneration experimental model in culture medium and contribution of bone tissue
Yazar: ALPER KARA
Danışman: PROF. DR. GÜLTEN KAVAK
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Ağız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Borik asit = Boric acid ; Kemik rejenerasyonu = Bone regeneration ; Kemik ve kemikler = Bone and bones ; Kök hücre taransplantasyonu = Stem cell transplantation ; Kök hücreler = Stem cells ; Kültür teknikleri = Culture techniques

Özet:
Giriş-Amaç: Oral ve Maksillofasiyal Cerrahide kemik kayıplarının rekontrüksiyonu için gerekli olan ogmentasyon işlemleri sıklıkla uygulanmaktadır. Sert doku greflemesi uygulamalarının başarısını arttırmak amacıyla yapılan çalışmalar son yıllarda belirgin bir artış göstermiştir. Bu çalışmada kemik rejenerasyonu uygulamalarındaki osteojenik ve osteoindüktif etkinin arttırılması amacıyla, mezenkimal kök hücre (MKH) ve borik asit kombinasyonunun, kültür ortamındaki kemik defekti modeli üzerindeki etkileri incelendi ve kemik dokusunun iyileşmeye olan katkısı değerlendirildi.
Materyal-Metod: Çalışmada 30 adet Wistar-albino erkek sıçan kullanıldı. Sıçanların kafatasından dış çapı 9 mm, iç çapı 5 mm olan iki kemik halkası çıkarıldı, kritik boyuttaki kemik defekti modeli taklit edildi. Toplam 60 adet kemik halkası; Grup I (n=15) kontrol grubu normal ortam, Grup II (n=15) borik asit içeren ortam, Grup III (n=15) MKH içeren ortam ve Grup IV (n=15) MKH ve borik asit içeren ortam olmak üzere 4 gruba ayrıldı. Kültür ortamına yerleştirilen kemik halkaları 4 hafta süre ile incelendi, MKH+borik asit kombinasyonun deneysel model üzerinde kemik rejenerasyonu ve hücre farklılaşması üzerine etkileri araştırıldı bununla birlikte kemik dokusunun rejenerasyona katkısı değerlendirildi. Osteojenik farklılaşmanın belirteçleri olarak Osteonektin, Osteokalsin, Alkalen Fosfataz ve RANKL protein ekspresyonu immunohistokimyası, kemiksi adacık oluşumu için ise Alizarin Kırmızısı ve Von Kossa histokimyası kullanıldı.
Sonuç: Çalışma sonucunda borik asitin MKH'lerin osteojenik farklılaşması üzerine bilinen etkilerine ek olarak, kemik halkası etkileşimi sayesinde bilinmeyen veriler ortaya çıkarıldı. MKH'lerin kemikten gelen progenitör sinyaller sayesinde farklılaşma yoluna gittiği ve borik asitin bu etkiyi çok daha fazla arttırdığı görüldü.

Anahtar Kelimeler: Mezenkimal kök hücre, Borik asit, Kültür, Kemik halkası

Abstract:
Aim: Augmentation procedures, which are necessary for the reconstruction of bone loss, are frequently applied in Oral and Maxillofacial Surgery. The number of studies performed to increase the success of hard tissue grafting applications has increased significantly in recent years. In this study, in order to increase the osteogenic and osteoinductive effect in bone regeneration applications, the effects of the mesenchymal stem cell (MCS) and boric acid combination on the bone defect model in the culture medium were investigated and the contribution of bone tissue to healing was evaluated.
Material-Method: 30 Wistar-albino male rats were used in the study. Two bone rings with an outer diameter of 9 mm and an inner diameter of 5 mm were removed from the skulls of the rats, and the critical size bone defect model was imitated. A total of 60 bone rings divided into 4 groups; Group I (n=15) control group normal environment, Group II (n=15) boric acid containing medium, Group III (n=15) MSC containing medium and Group IV (n=15) MSC and boric acid containing medium. Bone rings placed in the culture medium were examined for 4 weeks, the effects of MCS+boric acid combination on bone regeneration and cell differentiation on the experimental model were investigated and the contribution of bone tissue to regeneration was evaluated. Osteoectin, Osteocalcin, Alkaline Phosphatase and RANKL protein expression immunohistochemistry, Alizarin Red and Von Kossa histochemistry were used as markers of osteogenic differentiation.
Conclusion: In addition to the known effects of boric acid on the osteogenic differentiation of MCS's, unknown data were revealed by the bone ring interaction. It was seen that MCS's differentiated with the progenitor signals coming from the bone and boric acid increased this effect much more.

Keywords: Mesenchymal stem cell, Boric acid, Culture, Bone ring