Kalvarial kemik defektlerinin BMP-2 transfeksiyonu yapılmış kemik stromal hücre ve doku iskelesi ile onarımı

Abstract

Kraniyofasiyal defektlerin tedavisi hem hasta hemde plastik cerrah açısından günümüzde önemli sorunlardan birisidir. Kalvaryal hasarlar konjenital olabileceği gibi travma ve neoplazi gibi pek çok edinsel faktörler neticesinde meydana gelebilir. Günümüzde Otogreft ile kemik defektinin tedavi edilmesi, bu sorunun giderilmesi için altın standart olarak kabul edilir fakat her greftleme yönteminde olduğu gibi otogreft yönteminde de çeşitli komplikasyonlar karşımıza çıkmaktadır. Yara enfeksiyonu, kanama, parestezi, bölgesel doku hasarı, hareket etmede kısıtlılık ve verici kemikte kırık gibi erken komplikasyonlar ve verici kısımda kronik ağrı, hoş görünmeyen yara izi ve parestezi görülebilir. Günümüzde doku kayıplarını onarmada doku mühendisliği çeşitli yapay iskeleler kurarak tedavide yeni stratejilerin gelişmesinde tıbba yardımcı olmaktadır. Bu projede doku mühendisliğinin temel yaklaşımından yola çıkarak yeni bir metotla, kalvaryal defekt oluşturulmuş hayvan modellerinde, bu defektin sentetik gözenekli doku uyumlu jelatin sponge üzerine kemik stromal hücrelerinin kemik morfojenik proteini olan BMP-2 sentezleyici plasmid ile transfekte edilip genetik olarak modifiye edilerek hazırlanan doku iskelesinin defektin onarımı üzerine olan etkilerini ortaya koymak amaçlanmıştır. Yapılan çalışmalarda BMP-2 `nin kemik defekti onarımında yeni kemik oluşumunu hızlandırdığı gösterilmiştir. Bu çalışmada amacımız kalvarial kemik defektlerinin BMP-2 transfeksiyonu yapılmış kemik stromal hücre ve doku iskelesi ile onarımının etkilerini ortaya koymaktır. Scafold ve otogreft gruplarında toplam 13 adet, diğer negatif kontrol, kemik stromal hücre gruplarında toplam 12 adet ve BMP-2 transfekte grubumuzda da toplam 14 adet olmak üzere negatif kontrol grubu dahil toplam beş deney grubu oluşturulmuştur. Tüm deneklerde 6 mm'lik kranial defekt oluşturulduktan sonra gruba spesifik işlem yapılıp dördüncü haftada her bir gruptan 3 adet BMP-2 transfekte grubundan 6 adet olmak üzere ve kalan ratların hepsi 16. Haftada sakrifiye edilip gerekli histolojik, biyokimyasal ve radyolojik incelemeye tabii tutulmuştur. Tüm sonuçlar değerlendirildiğinde BMP-2 transfekte edilen grup otogreft kadar kemikleşme oranı göstermese de diğer gruplar içerisinde en fazla yeni kemik oluşumu bu grupta saptanmıştır. Çalışmanın sonuçlarına göre yeni kemikleşme oranı ve ALP değerleri arasında bir korelasyon görülse de istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır (p>0.05). BMP-2 nin kemik iyileşmesi üzerine olumlu etkileri olduğu histolojik ve radyolojik olarak gösterilmiştir. Kalvaryal defekt hasarlarında BMP-2 transfekte edilmiş kemik stromal hücre doku iskelesinin etkilerini ayrıntılı olarak ortaya konması için klinik ve deneysel başka çalışmalarla desteklenmesi gerekmektedir.Anahtar Kelimeler: BMP-2, kemik stromal hücre, rat kalvarya defektleri

Vural AC Reconstruction of rat calvarial critical size defect by transfected BMP-2 bone stromal cells.Craniofacial bone defects still one of the major problems for plastic surgeons. Calvarial defects can be occured by congenital, travmatic and neoplastic reasons. The gold standart of bone healing is to put autogrefts surgically by some acceptable complications. Wound management problems, parasthesia, local tissue defects, donor bone fractures are some of the autogreft problems after surgery. Tissue enginering helps us alternative methods of tissue transport carier materials. Physicians got positive feedbacks from tissue transport material studies.Bone morphogenetic protein(BMP-2) delivered on an absorbable collagen sponge has been showed to induce the healing critical size calvarial defects in rats. However bone healing could be stimulated more favourable by transfection tecnology of tissue engineering. This study was designed to evaluate the efficacy of BMP-2/absorbable collagen sponge by transfected bone stromal cells. İn our study critical size calvarial defects were made in 39 Winstar Albino Rats. 5 groups were tested: No Scaffold (total 6 rats), Absorbable Collagen Sponge(ACS total 6 rats), Autogreft (total 7 rats), ACS+Bone Stromal Cell (total 6 rats), ACS+BMP-2 Transfected Bone Stromal Cell (total 14 rats). New bone formation was assessed radiographically by micro tomography and mamography and histomorphologically at 4 and 16 weeks. Gen expression analysis was made 7 and 14 days. Histologic and radiologic parameters demonstrated increase bone formation in animals treated with transfected BMP-2 bone stromal cells compared with other groups. Best bone formation is autogreft group. Histologic and radiologic parameters demonstrated increase bone formation in animals treated with transfected BMP-2 bone stromal cells compared with other groups. Transfection procedure is helpful for bone healing via BMP-2 citokine. Further work is needed to optimize treatment of critical size defects by BMP-2 transfected bone stromal cells.Keywords: BMP-2 transfected bone stromal cells, Rat calvarial defect, BMP-2