Yumuşak doku defektlerinin rekonstrüksiyonunda kültüre preadiposit ve adipositlerin karşılaştırılması: İn vivo çalışma

Abstract

Bu çalışmadaki amacımız; yumuşak doku defektlerinin onarımında son zamanlarda kullanım alanı bulan kültüre preadipositlerin ve adipositlerin matur yağ dokusu oluşturma kapasiteleri ve kalıcılık özelliklerinin makroskopik ve histopatolojik olarak karşılaştırılmasıdır. Literatürde bu iki hücre tipinin doku augmentasyonundaki etkilerini karşılaştıran çalışma bulunmamaktadır. Çalışmamızda kültüre preadipositlerin implantasyonunun, kültüre adiposit implantasyonu ile karşılaştırıldığında in vivo adipoz doku oluşumunu daha fazla artıracağı hipotezini araştırdık. Yöntem: Çalışmamızda her grupta 8 rat olmak üzere 4 grup oluşturularak toplam 32 adet Wistar albino rat kullanıldı. Ratların periepididimal bölgesinden kültüre edilmek üzere 2 gr beyaz yağ doku örnekleri alındı. Elde edilen yağ doku örnekleri labaratuvar ortamında konnektif doku ve damarsal yapılarından ayrıldı ve hücre kültür protokolündeki işlemlerden geçirilerek prekürsör hücreler izole edildi. Bu aşamada hücreler iki gruba ayrılarak preadiposit grubundaki hücrelere proliferasyon için gerekli medyumlar, adiposit grubundaki hücrelere diferensiyasyon için gerekli medyumlar eklendi. Yeterli hücre sayısı elde edildiğinde, hücreler flasklardan ayrılarak 10x105 hücre/ml olacak şekilde preadiposit ve adiposit hücre süspansiyonları hazırlandı. Hayvan modeline uygun şekilde ratların sağ skapular bölgelerine 1 ml preadiposit, sol skapular bölgelerine 1 ml adiposit hücre süspansiyonları enjekte edildi. Birinci gruptaki ratlar 4. haftada, ikinci gruptaki ratlar 2. ayda, üçüncü gruptaki ratlar 3. ayda ve dördüncü gruptaki ratlar 6. ayda sakrifiye edildi. Tüm gruplardaki hayvanlarda enjeksiyon yapılan bölgelerden elde edilen yağ örnekleri makroskopik, volümetrik ve histopatolojik olarak değerlendirildi. Histopatolojik değerlendirmede nekroz, kist oluşumu, fibrozis, vaskülerite ve mast hücre yoğunluğunu içeren skorlama sistemi geliştirildi. Bulgular: Preadiposit ve adiposit enjeksiyon gruplarının her ikisinde de in vivo adipoz doku oluşumu başarılmıştır. Kültüre preadiposit enjeksiyon yapılan gruplardan elde edilen yağ doku örneklerinin hacmi zamana göre artış göstermekle birlikte, gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmamıştır (p>0,05). Kültüre adiposit enjeksiyon yapılan gruplardaki yağ doku hacmi zamana göre azalma göstermiş olup, 2 ve 4. gruplar arasındaki hacim azalması istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p<0,05). Kültüre preadiposit ve kültüre adiposit gruplarının hacim değerleri birbirleri ile karşılaştırıldığında ise; preadiposit ve adiposit 3. ve 4. grupları arasındaki hacim farkı istatistiksel olarak anlamlı bulunurken (p<0,05), diğer gruplar arasındaki farklar anlamlı bulunmamıştır (p>0,05). Kültüre preadiposit ve kültüre adiposit gruplarından elde edilen yağ örneklerinin histopatolojik değerlendirme toplam skorları birbirleri ile karşılaştırıldığında, preadiposit gruplarının toplam skorları tüm gruplarda adiposit gruplarından daha az olup, gruplar arasında farklar istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p<0,05). Sonuç: Çalışmamızda hücre kültüründe üretilen preadipositlerin ve adipositlerin otolog enjeksiyonu sonucu in vivo adipoz doku oluşumu gösterilmiştir. Elde edilen yağ doku örnekleri incelendiğinde kültüre preadiposit enjeksiyon gruplarının kültüre adiposit gruplarına oranla artmış vasküleriteye sahip, daha stabil ve sağlıklı yağ dokusu oluşturduğu bulunmuştur. Yağ dokudan izole edilen öncü hücrelerin otolog uygulamalarının, yumuşak doku defektlerinde kullanılan otolog ve otolog olmayan pek çok materyale alternatif olabileceğini ve preadipositlerin yumuşak doku defektlerinin onarımında adipoz doku rejenerasyonu için uygun hücre kaynakları olduğunu düşünüyoruz.

The aim of the current study is to compare the potential of cultured adipocytes and preadipocytes to form mature fatty tissue. Therefore, we investigated the durability and permanency of the grafts via histopathological and macroscopical parameters. There exist no study yet in the literature that compares these two cells lines for tissue augmentation. We hypothesized that cultured preadipocytes promote better fatty tissue formation compared to adipocytes. Method: Thirty-two Wistar albino rats were equally divided into 4 groups. Two grams of fatty tissue were harvested from the periepidydimal region of the rats. The adipose tissue was washed out from the connective structure in vitro to obtain precursor cells of the adipocytes. At this stage, the cells were separated as preadipocytes and adipocytes. Proper media for proliferation was added into preadipocyte group. Likewise, another media was included into adipocyte suspension for differentiation. Following sufficient cell formation, the flasks were filtered out to isolate 10x105 cells per ml. One milliliter of preadipocyte and adipocyte suspension was injected to the right and left scapular sites respectively.The rats were sacrificed one month (group I), two months (II), three months (III) and six months (IV) after the injection.The samples obtained from injection sites were evaluated for macroscopic changes, volumetric permenancy, histopathologic scores (necrosis, cyst formation, fibrosis, vascularity, the number of mast cells). Results: Mature adipose tissue formation was achieved in all groups. Although a mild time-dependent increase in volume was observed in preadipocyte sites, there was no statistical significance (p>0, 05). On contrary, adipocyte injection site of group IV was found to be decreased compared to group II (p<0, 05). In addition, preadipocyte-derived adipose tissue volume of group III and IV were higher compared to the adipocyte sites of the same rats (p<0, 05). Furthermore, histological score of preadipocyte-derived tissue were less than adipocyte sites (p<0, 05). Conclusion: Mature adipose tissue formation was successfully demonstrated after both adipocyte and preadipocyte injection. Given to the higher vascularity of adipose tissue, one may speculate that a more satisfactory result was acquired following preadipocyte autotransplantation. We conclude that preadipocytes may play a significant role during the healing soft tissue defects. Thus, cultured preadipocytes should be considered as a reliable source for soft tissue augmentation.