Dental Tribune Turkish Edition

Bilim & Araştırma DENTAL TRIBUNE Türkiye Baskısı6 Oral Cerrahide Doku Mühendisliği Kavramı ve Uygulamaları Dt. Itır Şebnem Arpınar, Doç. Dr. Yusuf Emes, Prof. Dr. Buket Aybar, Prof. Dr. Serhat Yalçın Giriş Hücrelerin doğal veya sente- tik yapı iskeletleri içine yerleşti- rilerek eksik bir organ veya do- ku parçasının tamamlanması ve- ya vücudun eksik ya da hasarlı kısımlarının özel sinyaller kulla- nılarak rejenerasyonlarının sağ- lanması doku mühendisliğinin çalışma alanını oluşturur (1, 2, 3). Otojen, allojen veya allogreft materyallerin tam olarak ihti- yaçları karşılayamaması bu bi- lim dalının önem kazanmasını sağlamıştır (4). Doku Mühendisliği Uygulama Yolları Doku mühendisliği farklı bir- kaç yol ile uygulanabilir. Yeni doku oluşumu kondüksiyon ile uyarılabilir; örneğin dental imp- lant uygulaması veya membran kullanımı buna örnektir. Yaşa- yan hücreler bu teknikte kulla- nılmaz. Doku indüklenebilir ki buna örnek olarak da kemik morfogenetik proteini (bone morphogenetic protein: BMP) kullanımı ile iyileşmeyen kırık- ların tedavi edilmesi verilebilir. Üçüncü yöntem ‘kök hücre’ diye bilinen hücre naklidir. Dördün- cü ve son yöntem çeşidi ise gen terapisi olarak bilinen tedavi şeklidir ki bu yöntemde vektör- ler aracılığıyla gen defekti bulu- nan hücrelere istenilen genler transfer edilir ve bu hücreler hastaya nakledilir (4). Hücre Nakli Laboratuvarda üretilen hüc- relerin vücut tarafından absorbe olan bir matriks içinde sunulma- sıyla hücre nakli meydana getiril- miş olur. Bu yöntem eksik doku- nun indüklenebilmesi için gerek- li sinyaller bilinmediğinde veya o dokunun tamamlanması acil ol- duğunda tercih edilmektedir (4). Kök Hücre Nedir? Kök hücreler, farklı hücre tiplerine dönüşebilme potansiye- line sahip olan hücrelerdir. La- boratuvar ortamında kontrol edilebilirler ise istenilen hücre tipine dönüştürülebilirler. Toti- poent, multipotent ve pluripo- tent olmak üzere 3 tip kök hücre vardır. Totipotent hücre vücu- dun tüm organ ve dokularına dö- nüşebilir. Bu hücreler embriyo- nun en erken evresindeki kök hücreler olup embriyo dışı doku- lara da (plasenta ve amnios ke- sesi zarları gibi) farklılaşma ye- teneğine sahiptirler. Gelişmenin ileri safhalarında pulirpotent hücrelere dönüşebilirler. Pluri- potent hücreler embriyonun blastosist evresinden itibaren fe- tusta bulunan tüm hücre tipleri- ne dönüşemeseler de vücudun birçok hücresine dönüşebilecek yetenektedirler. Multipotent hücreler gelişmenin daha da ile- ri evrelerine ait hücrelerdir. Kordon kanında bulunan bu tip hücreler, yetişkindeki kök hüc- relerdir. Yalnızca özelleşmiş hücre tiplerine farklılaşabilirler. Örneğin, multipotent bir kan hücresi diğer özelleşmiş kan hücrelerine dönüşebilme kabili- yetine sahiptir. Totipotent hüc- reler embriyonun en erken evre- sindeki kök hücrelerdir. Pluripo- tent hücreler embriyonun blas- tokist evresinden itibaren ve fe- tusta bulunabilen hücrelerdir. Multipotent hücreler ise kordon kanı ve yetişkin kök hücrelerdir (5). Vücutta eksik olan organ parçalarının tamamlanması için kök hücreler laboratuvar orta- mında çoğaltılıp istenilen organ parçası elde edilebilir. Bunun başarılabilmesi için hücrenin DNA yapısının iyi bilinmesi ge- rekir (6). Kök Hücrelerin Genel Özellikleri • Sınırsız sayıda bölünebilirler ve kendilerini yenileyebilirler • Farklılaşmamış olmaları • Başka hücrelere dönüşebil- meleri (plastisite/transdife- ransiyasyon) Örnek olarak sinir hücreleri- ne dönüşen kan hücreleri, kalp hücrelerine dönüşen hematopo- ietik kök hücreleri verilebilir (6). Kök Hücre Çeşitleri ve Kaynakları Kök hücreler iki kaynaktan orijin alır: blastosit dönemindeki embriyonun iç kısmındaki hüc- relerden ve erişkin dönemde el- de edilen kök hücrelerden. Em- briyonik kök hücreler (EKH) sonsuz üreme kapasitesine sa- hiptir. Bu tip hücreler in vitro or- tamda fertilize edilerek elde edilmiş zigottan meydana gelir- ler. Embriyonik olmayan yani erişkin kök hücreleri; fetüs kök hücreleri, kadavradan elde edi- len kök hücreler, partenot hüc- releri (partenogenezis), göbek kordonu ve plasenta kök hücre- leri olarak ayrılırlar (6). Kök hücre kaynağı olarak oral kavite de kullanılabilir. Oral Kaviteden İzole Edilen Kök Hücrelere Örnekler: • Apikal papilla kök hücreleri • Periodontal ligament kök hücreleri • Diş germi kök hücreleri Üçüncü büyük azı germleri özellikle ortodontik tedavi önce- sinde sıklıkla profilaktik olarak çekilip atılmaktadır. Bu germler diferansiye olmamış ektodermal ve mezodermal komponentler içermektedir ve erişkin kök hüc- re terapisi amacıyla kullanılabi- lirler. Bu yöntemin bir avantajı da etik açıdan sakıncalı bir du- rum içermemesidir. Özellikle 6 yaşından küçük bireylerin 3. Bü- yük azı germleri bütün bir dişi oluşturacak olan daha az farklı- laşmış kök hücre içerdiğinden kök hücre üretiminde kullanım- ları daha avantajlıdır (7,8). An- cak yetişkin bireylerden de elde edilebilir ve kullanılabilirler (8). • Dental pulpa kök hücreleri (osteositlere, nöronlara ve yağ hücrelerine dönüşebilir- ler (9,10) • Dental folikül kök hücreleri (osteositlere, yağ hücrelerine ve kondrositlere dönüşebilir- ler) (11,12,13,14) Yapılan çalışmalar göster- miştir ki insan sementinden izo- le edilen hücreler in vitro ortam- da çoğaltılabilir ve farelere transplante edildiğinde sement benzeri doku üretebilirler (15). Oral ve Maksillofasiyal Cerrahideki Uygulamalar Oral ve maksillofasiyal saha- daki kayıp dokuların doku mü- hendisliği çalışmaları ile rejene- re edilebileceği düşünülmekte- dir. Kraniyofasiyal alandaki de- fektler kanser, enfeksiyon, trav- ma gibi sebeplerle oluşabildiği gibi doğuştan olabilir veya prog- resif iskeletsel deformasyon ya- ratan bir hastalığa bağlı oluşabi- lir (16). Periodontal hastalıklar alveolar kemiğini de kapsayan periodontal dokuda şiddetli ha- sara neden olabilmektedir. Mizuno ve ark. (17) peri- odontal hasarı telafi etmek için bu yöntemin uygulanabilirliğini sorguladıkları bir çalışmada, kö- peklerin periost hücrelerinden laboratuvar ortamında periost grefti oluşturmuş ve mandibular 4 numaralı dişlerin bulunduğu alandaki defekti tedavi etmeyi başarmışlardır (17). BMP ile ilgili yapılan çalış- malarda genellikle BMP+biyo- implant ile serbest vaskülarize olmayan kemik grefti karşılaş- tırılmıştır ve benzer sonuçlar bulunmuştur (18). Ancak geniş kraniyofasiyal defektlerde oste- oindüktif proteinler yetersiz kalabilir ve kompleks kraniyo- fasiyal ve dental defektlerin te- davisinde gen tedavisi yakla- şımları daha başarılı sonuçlar verebilir (18). Dental implantların çevresin- de kemik eldesi için uygun bir yapı iskeleti içinde kök hücrele- rin sunulmasıyla defekt tamiri- nin gerçekleştirilebileceği olgu- su yapılan birçok çalışma ile desteklenmelidir (19, 20, 21). Marei ve ark. bu yöntem ile daha hızlı kemik rejenerasyonu elde ettiklerini ifade etmişlerdir (22). Buna karşılık Zizelman ve ark., otojen kemikteki rezorpsi- yon oranını %29 olarak bulur- ken, doku mühendisliği ile üreti- len kemiğin rezorpsiyon oranını % 90 olarak bulmuşlardır (23). Temporomandibular Eklem Hastalıklarındaki Uygulamalar TME ile ilgili doku muhen- disliği ürünleri klinik olarak he- nüz kullanılmamaktadır ancak gelecekte kullanılabilecek gibi görünmektedir (24). Doku mü- hendisliği temporomandibular diskin dejenere olduğu durum- larda yeni bir disk oluşturabil- Sayfa 7DT