ANKARA ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ

BİYOMATERYALLERİN DOKU UYUMLULUĞU

Tülin KARACA,Aysun KARAHAN,Onur KARAOĞLU, Tuğçe Cansu KAYA, Onur ÖZDEMİR

GEREÇ-YÖNTEM BULGULAR

SONUÇ

AMAÇ

Biyomateryaller son yıllarda

medikal alanda doku

defektlerinde sıklıkla

kullanılmaya başlanmıştır. Bu

amaçla biyolojik ve sentetik

polimer yapılar farklı

moleküllerle kombine edilerek

3 boyutlu matriksler, jel ve

biyofilm yapıları

oluşturulmaktadır. Özellikle

polihidroksialkanoatlar (PHA)

son dönemde yoğun bir

şekilde tıpta kullanıma girmiş

biyodegrade olabilen

polimerlerdir.

Biyomateryallerle ilgili

çalışmalar gözden

geçirildiğinde bu materyallerin

farklı toksisite testlerinin farklı

hücre tiplerinde yapılmış

olmasına rağmen

biyouyumluluğun en önemli

hücresel komponentlerinden

olan immun hücrelerdeki

cevaplarının karşılaştırılarak

değerlendirildiği bir çalışmaya

henüz rastlanılmamıştır. Bu

çalışmada en sık kullanıma

sahip polihidroksialkanoat

(PHAs) ailesine ait

polihidroksialkanoat PHB,

PHBV ve PHBHHx

nanofibriler membranların

insan monosit hücre dizisi

THP-1 hücrelerinde

proinflamatuar ve anti-

inflamatuar yanıtı oluşturan

sitokin sekresyonlarının

değerlendirilmesi

amaçlanmıştır.

Bu çalışmada bu 3 yapının dolaşımdaki ve

dokudaki immun hücre yapısı olan monositer

hücre dizilerinin proliferasyonunu ve immun

cevabını arttırdığı görülmüştür.

PHAs grubu nanfibriller yapılar hem monosit

hem de fibroblast hücrelerinde proliferasyona

neden olmuştur. PHBHHx’in ise hücre sayısını

en çok arttırmıştır. (Şekil 1)

Polihidroksialkanoat grubu nanfibriller yapılar

hem monosit hem de makrofaj hücrelerinde

TNF-α sekresyonunda artışa , IL-10

sekresyonunda azalmaya neden olmuştur .

(Şekil 2 ve Şekil 3)

Bu tür çalışmaların farklı polimer tipleriyle de

karşılaştırmalı olarak yapılması invivo

denemeler veya klinik uygulamalar sırasında

yaşanabilecek olası immunojenik

reaksiyonların bir kısmının önceden

belirlenmesine yardımcı olacaktır.

Şekil 1 – Üç nanofibril membrandaki proliferasyon

değişimleri

Şekil 2 - IL-10’un nanofibril membranlar üzerindeki

etkisi

Şekil 3 - TNF-α’nın nanofibril membranlar üzerine

etkisi

İnsan monositer hücre dizisi THP-1

hücreleri polihidroksialkanoat, poli-3-

hidroksibutirat , poli(3-hidroksibutirat-co-

3-hidroksivalerat) ve poli(3-

hidroksibutirati-co-3-hidroksihekzanoat)

nanofibriler membranlar ile kültüre

edildiğinde monosit hücre proliferasyonu

kontrol grubuna göre anlamlı artmış

bulunmuştur (p<0.05).

Resim 3 PHBV üzerine kültüre edilmiş L929

hücreleri

Biyopolimerlerin hücre

proliferasyonlarına etkileri farklılık

göstermesine rağmen istatiksel olarak

anlamlı değildir. Bu durum immun hücre

cevabına da yansımıştır. Bulgularımız

PHA grubu biyopolimerlerin immun hücre

fonksiyonlarının arttığını

düşündürmektedir.

Resim 4 10x10luk büyütmede PHBV üzerinde

kültüre edilmiş L929 hücreleri

Resim 5 40x10luk büyütmede PHBV üzerinde

kültüre edilmiş L929 hücreleri

İnsan monositer hücre dizisi THP-1

hücreleri polihidroksialkanoat (PHAs)

ailesine ait polihidroksialkanoat, poli-3-

hidroksibutirat (PHB), poli(3-

hidroksibutirat-co-3-hidroksivalerat)

(PHBV) ve poli(3-hidroksibutirati-co-3-

hidroksihekzanoat) (PHBHHx)

nanofibriler membranlar ile kültüre

edilerek monosit hücre proliferasyonu

ve sitokin sekresyon cevaplarına etkileri

değerlendirilmiştir. Hücre proliferasyonu

MTT yöntemiyle ve sitokin sekresyonları

(TNF-α ve IL-10) ELISA kitiyle

ölçülmüştür.

Resim 1 nanofibril membran elektrospin

düzeneği

Değişkenlerin gruplar bazında

dağılımlarının test edilmesi amacıyla

Kolmogorov Smirnov ve Shapiro Wilk

testleri kullanılmış, normal dağılım

varsayımlarının sağlandığı görüldükten

sonra, ilgilenilen değişkenlerde gruplar

arasındaki farklılığın incelenmesi için

Tek Yönlü Varyans Analizi uygulanmıştır.

Dört grup arasındaki farklılık olduğu

durumlar için Tukey çoklu karşılaştırma

testi ile farklılığı yaratan gruplar tespit

edilmiştir. Sözü geçen istatistiksel

analizlerin gerçekleştirilmesinde SPSS

17.0 programı kullanılmış ve istatistiksel

anlamlılık sınırı olarak p < 0.05 kabul

edilmiştir.

Resim 2 PHB nanofibrillerin SEM görüntüsü

SONUÇ

0 0,05

0,1 0,15

0,2 0,25

0,3

kontr

ol

PH

B

PH

BV

PH

BH

X

kontr

ol

PH

B

PH

BV

PH

BH

X

THP-1 hücreleri Makrofaj hücreleri

IL-10 düzeyi ng/ml

0

0,5

1

1,5

2

ko

ntr

ol

PH

B

PH

BV

PH

BH

X

ko

ntr

ol

PH

B

PH

BV

PH

BH

X

THP-1 hücreleri Makrofaj hücreleri

TNF düzeyi ng/ml

KAYNAKÇA

Anderson, A. J., Dawes, E. 1990. Occurrence,

metabolism, metabolic role and industrial uses of

bacterial polyhydrxyalkanoates, Microbiological Reviews,

54, 4, 450-472.

Khanna, S.and Srivastava, A.K. (2005). Recent

advances in microbial polyhydroxyalkanoates. Process

Biochemistry, 40; 607-619.

Doi Y, Kitamura S, Abe H. Microbial synthesis and

characterization of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-

hydroxyhexanoate). Macromolecules 1995;28:4822-8.

TEŞEKKÜRLER

Doç. Dr. Nuray YAZIHAN,

Beyza DOĞANAY,

Zeynep KARAHALİLOĞLU,

Murat DEMİRBİLEK,