Jelatin biyoiskelet ile Chondrosome™ (Kartogenin destekli eksozom) uygulamasının sıçan tam katmanlı kıkırdak defekti modelinde rejeneratif etkilerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the regenerative effects of Chondrosome™ (Kartogenin-loaded exosomes) delivered via a gelatin-based scaffold in a rat full-thickness cartilage defect model
- Tez No: 1001708
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER ÜSÇETİN
- Tez Türü: Tıpta Uzmanlık
- Konular: Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi, Plastic and Reconstructive Surgery
- Anahtar Kelimeler: eksozom, kartogenin, kıkırdak rejenerasyonu, rat kıkırdak defekti modeli, jelatin biyoiskelet, exosome, kartogenin, cartilage regeneration, rat cartilage defect model, gelatin bioscaffold
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sağlık Bilimleri Üniversitesi
- Enstitü: İstanbul Prof. Dr. Cemil Taşcıoğlu Şehir Hastanesi
- Ana Bilim Dalı: Plastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmanın amacı, kendini yenileyebilme kapasitesi düşük olan kıkırdak dokusunun defektlerinde ve yaralanmalarında kartogenin yüklü kondrosit eksozomunun total kıkırdak rejenerasyonunu ve iyileşme hızını arttırması, kıkırdak dokusunda daha az fibrozisle sonuçlanan bir iyileşme elde edilmesidir. Ayrıca çalışmada kartogenin yüklü eksozomun gruplarda farklı yollarla uygulanarak, veriliş yollarının da karşılaştırılması amaçlanmaktadır. Yüzün temel mimarisine ciddi katkısı bulunan kıkırdak dokusunun rejenerasyonunu arttıran bir çözüm bulmak ve klinik kullanılabilirlik için literatüre katkı sağlamak çalışmanın bir diğer hedefidir. Gereç ve Yöntem: Çalışmada 32 adet Wistar Albino cinsi rat kullanılarak, her biri 8 rat içeren 4 grup oluşturulmuştur. Her ratın sağ diz ekleminde patellofemoral oluğa ulaşılarak distal femur kıkırdak yüzeyinde mikrodrill yardımıyla 2 mm x 2 mm x 1,5 mm boyutlarında tam kat kritik kıkırdak defekti oluşturulmuştur. Kontrol grubunda herhangi bir uygulama olmamıştır. İkinci grupta defekte sadece jelatin sünger yerleştirilmiştir. Üçüncü gruba haftada bir kez toplamda üç kere eklem aralığına 0,1 ml ve toplamda 2,04 x 109 partikül kartogenin yüklü kondrosit eksozomu uygulanmıştır. Dördüncü gruba ise 2,04 x 109 partikül kartogenin yüklü kondrosit eksozomu emdirilmiş jelatin sünger yerleştirilmiştir. 4. Haftada tüm gruplarda deneklerin yarısında dokular toplanıp sakrifikasyon gerçekleştirilmiştir. 8. Haftada kalan tüm deneklerin dokuları toplanarak deney sonlandırılmıştır. Deneyin son haftasında 2. ve 4. Gruptan rastgele seçilen ratlara MR görüntüleme yapılarak karşılaştırılmıştır. Alınan doku örnekleri makroskopik, histopatolojik ve immunohistokimyasal, MR bulgusu açısından değerlendirilmiştir. Bulgular: Makroskopik değerlendirmede ICRS skorlama sistemi kullanılmıştır. Birinci ve ikinci ay sonunda, defekt doluluk durumu açısından eksozom uygulanan gruplar (Grup 3 ve Grup 4), kontrol grubuna (Grup 1) kıyasla anlamlı düzeyde daha yüksek skorlar göstermiştir (p<0.05). Yüzey düzgünlüğü ve görünümü parametresinde hem birinci hem de ikinci ay değerlendirmelerinde eksozom gruplarının kontrol gruplarına anlamlı üstünlüğü izlenmiş (p=0.010 ve p=0.005); ayrıca jelatin süngere emdirilmiş eksozom uygulanan Grup 4'ün, enjeksiyon yoluyla eksozom uygulanan Grup 3'e kıyasla daha yüksek skorlar elde ettiği belirlenmiştir (p<0.05). Komşu kıkırdak ile entegrasyon parametresinde birinci ayda fark izlenmezken, ikinci ayda eksozom gruplarının üstünlüğü belirginleşmiştir (p=0.006). Toplam ICRS makroskopik skorları değerlendirildiğinde, eksozom gruplarının kontrol gruplarına ve Grup 4'ün Grup 3'e göre anlamlı derecede daha yüksek olduğu görülmüştür (p<0.05). Zamana bağlı değerlendirmelerde kontrol gruplarında anlamlı değişiklik izlenmezken, Grup 3'te yüzey düzgünlüğünde, Grup 4'te ise toplam ICRS skorunda anlamlı artış saptanmıştır (p<0.05). Histolojik değerlendirmede O'Driscoll skorlama sistemi kullanılmıştır. Hyalin kıkırdak oluşumu, yapısal bütünlük, komşu kıkırdağa bağlanma ve ekstraselüler matriks üretimi eksozom gruplarında kontrol grubuna kıyasla daha yüksek bulunmuştur. Total O'Driscoll skorları ve kollajen tip II boyanması eksozom gruplarında anlamlı artış göstermiştir. Grup 3 ve Grup 4'te proliferasyon yüksek olsa da gruplar arasında anlamlı farklılık göstermemiştir. Manyetik rezonans görüntüleme değerlendirmesinde Grup 4'ün kontrol grubuna kıyasla daha homojen sinyal dağılımı ve daha iyi yüzey devamlılığı sağladığı gözlenmiştir. Sonuç: Bu çalışmada eksozom temelli tedavinin kıkırdak defekti onarımına etkisi makroskopik, histolojik, immünohistokimyasal ve manyetik rezonans görüntüleme bulguları ile değerlendirilmiştir. Eksozom uygulanan gruplarda defekt doluluk durumu, yüzey morfolojisi ve komşu kıkırdakla entegrasyonun kontrol gruplarına kıyasla daha iyi olduğu; histolojik olarak ise hyalin kıkırdak bileşeni, ekstraselüler matriks üretimi ve kollajen tip II ekspresyonunun arttığı gösterilmiştir. Jelatin süngere emdirilmiş eksozom uygulamasının, enjeksiyon yoluyla uygulamaya kıyasla daha homojen onarım ve daha yüksek makroskopik skorlar sağladığı izlenmiştir. Bu bulgular, uygun bir taşıyıcı sistemle uygulanan eksozomların kıkırdak rejenerasyonunda etkili ve umut verici bir tedavi yaklaşımı olabileceğini düşündürmektedir.
Özet (Çeviri)
Objective: The aim of this study was to increase total cartilage regeneration and healing rate in cartilage defects and injuries, where the self-renewal capacity of cartilage tissue is low, by using kartogenin-loaded chondrocyte-derived exosomes, and to achieve a healing process in cartilage tissue resulting in less fibrosis. In addition, the study aimed to compare different routes of administration by applying kartogenin-loaded exosomes to the groups via different delivery methods. Another objective of the study was to identify a solution that enhances cartilage regeneration, which makes a significant contribution to the fundamental architecture of the face, and to contribute to the literature in terms of clinical applicability. Materials and Methods: In this study, 32 Wistar Albino rats were used and divided into four groups, each consisting of eight rats. In each rat, a full-thickness critical-size cartilage defect measuring 2 mm × 2 mm × 1.5 mm was created on the distal femoral cartilage surface by accessing the patellofemoral groove of the right knee joint using a microdrill. No intervention was performed in the control group. In the second group, only a gelatin sponge was placed into the defect. In the third group, 0.1 mL of kartogenin-loaded chondrocyte-derived exosomes, corresponding to a total of 2,04 × 10⁹ particles, was administered intra-articularly once a week for a total of three administrations. In the fourth group, a gelatin sponge impregnated with 2,04 × 10⁹ particles of kartogenin-loaded chondrocyte-derived exosomes was placed into the defect. At week 4, tissues were harvested from half of the animals in each group and sacrification was performed. At week 8, tissues from the remaining animals were collected and the experiment was terminated. In the final week of the experiment, magnetic resonance imaging was performed on randomly selected rats from Groups 2 and 4 for comparison. The collected tissue samples were evaluated macroscopically, histopathologically, immunohistochemically and by MR imaging results. Results: Macroscopic evaluation was performed using the International Cartilage Repair Society (ICRS) scoring system. At the end of the first and second months, the exosome-treated groups (Group 3 and Group 4) demonstrated significantly higher scores in terms of defect filling compared to the control group (Group 1) (p<0.05). In the surface smoothness and appearance parameter, the exosome groups showed a significant superiority over the control groups in both first- and second-month evaluations (p=0.010 and p=0.005), and the gelatin sponge-impregnated exosome group (Group 4) achieved higher scores compared to the exosome injection group (Group 3) (p<0.05). While no difference was observed in the cartilage integration parameter in the first month, the superiority of the exosome groups became evident in the second month (p=0.006). When total ICRS macroscopic scores were evaluated, the exosome groups were significantly higher than the control groups, and Group 4 was significantly higher than Group 3 (p<0.05). In time-dependent evaluations, no significant change was observed in the control groups, whereas a significant improvement in surface smoothness was detected in Group 3 and a significant increase in total ICRS score was observed in Group 4 (p<0.05). Histological evaluation was performed using the O'Driscoll scoring system. Hyaline cartilage formation, structural integrity, integration with adjacent cartilage, and extracellular matrix production were higher in the exosome groups compared to the control group. Total O'Driscoll scores and collagen type II staining showed a significant increase in the exosome groups. Although proliferation was higher in Groups 3 and 4, no statistically significant difference was observed between the groups. Magnetic resonance evaluation revealed that Group 4 provided more homogeneous signal distribution and better surface continuity compared to the control group. Conclusion: In this study, the effect of exosome-based therapy on cartilage defect repair was evaluated using macroscopic, histological, immunohistochemical, and magnetic resonance imaging findings. In the exosome-treated groups, defect filling, surface morphology, and integration with adjacent cartilage were better compared to the control groups, while histologically, increased hyaline cartilage component, extracellular matrix production, and collagen type II expression were demonstrated. It was observed that gelatin sponge-impregnated exosome application provided more homogeneous repair and higher macroscopic scores compared to injection-based application. These findings suggest that exosomes applied with an appropriate carrier system may represent an effective and promising therapeutic approach for cartilage regeneration.
Benzer Tezler
- Development of a 3D bioprinted hydrogel model for spinal cord injuries
Omurilik yaralanmaları için 3B biyobasılmış hidrojel modeli geliştirilmesi
ASLIHAN AKALINLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
BiyomühendislikAcıbadem Mehmet Ali Aydınlar ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ YÜCEL
- Yoğurt üretiminde jelatin ve sodyum kazeinat kullanımının yoğurt kalitesi üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA AKÇABA
Yüksek Lisans
Türkçe
1989
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLBİLGE SALDAMLI
- Jelatin matriksten vitamin B2 nin in-vivo kontrollu salımı ve kan plazma seviyesine etkisi
The Controlled release of vitamin B2 from gelatin matrix in-vivo, and its effect on blood plasma level
AYŞE KARTAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET MUTLU
- Jelatin ve diğer değişik tabletlerle hazırlanan matriks tabletler üzerine çalışmalar
Başlık çevirisi yok
HATİCE YEŞİM KARASULU
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Eczacılık ve FarmakolojiEge ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. GÖKHAN ERTAN