Tavşanda oluşturulan korneal epitel-stromal defektlerde 3D bioprinter ile basılmış antibiyotik ilaveli deselülerize amniyon membranın yara iyileşmesi üzerine etkisinin araştırılması

DİLMERAN ŞİMŞEK PARMAKSIZ

Tavşanda oluşturulan korneal epitel-stromal defektlerde 3D bioprinter ile basılmış antibiyotik ilaveli deselülerize amniyon membranın yara iyileşmesi üzerine etkisinin araştırılması

Tezin Türü: Tıpta Uzmanlık

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sağlık Bilimleri Üniversitesi, ANKARA ŞEHİR SAĞLIK UYGULAMA VE ARAŞTIRMA MERKEZİ, CERRAHİ TIP BİLİMLERİ BÖLÜMÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: DİLMERAN ŞİMŞEK PARMAKSIZ

Danışman: Özlem EVREN KEMER

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

AMAÇ: 3D (üç boyutlu) bioprinter ile basılmış antibiyotik ilaveli deselülerize amniyon membranın tavşanda oluşturulan korneal epitel-stromal defektlerde yara iyileşmesi üzerine etkisinin araştırılmasıdır. GEREÇ VE YÖNTEM: Çalışma Ankara Şehir Hastanesi Göz Hastalıkları Kliniği'nde gerçekleştirildi. Elektif sezaryen ile term doğum yapmış̧, serolojik tarama testleri negatif 3 sağlıklı gebeye ait 3 plasenta amniyon membran (AM) eldesi için alındı. AM'ler yıkama solüsyonu ile yıkanarak hem amniyon membran transplantasyonu (AMT) hem de 3D bioprinterda hazırlanacak form için hazırlandı. Transplantasyon için kriyoprezerve AM kullanıldı. 3D bioprinterda basım süreçleri öncesi deselülerizasyon protokolleri uygulandı Çalışmanın deney aşaması Sağlık Bilimleri Üniversitesi Ankara Sağlık Araştırma Uygulama Merkezi'nde (ASAUM) gerçekleştirildi. Yirmi bir adet 'Yeni Zelanda' tavşanı kullanıldı. Tüm tavşanların sağ gözünde 7,5 mm çapında vakum trepan ile epitel ve stroma yaklaşık 120 mikron derinlikte defekt oluşturulup kresent ile debride edildi. Tavşanlar, 7'şer tavşandan oluşan 2 çalışma ve 1 kontrol grubu olacak şekilde gruplandırıldı. Tavşanların hasar oluşturulmayan diğer gözleri ise sağlıklı kontrol grubu olarak kullanıldı. Grup 1'deki(Hasar grubu) tavşanlara herhangi bir tedavi uygulanmadı. Grup 2'teki (3D printer grubu) tavşanlara 3D bioprinterda basılan deselülerize antibiyotik ilaveli amniyon uygulandı. Tavşan gözlerinde sabit durması için özel basılmış biyouyumlu kafesi (polikaprolakton) üzerine dikildi. Grup 3'tekilere (Amniyon grubu) amniyon membran transplantasyonu (AMT) + 4x1vankomisin fortifiye (50 mg/cc) göz damlası uygulandı. Grup 4 olarak da sağlıklı diğer gözleri belirlendi histolojik kesitler için kontrol amaçlı alındı. Grup 2 ve 3'te birer tavşanda cerrahi modelleme sırasında perforasyon görülmesi üzerine amniyon uygulaması yapıldı fakat istatistiksel değerlendirme dışı bırakıldı. Uygulamanın yapıldığı gün 0. gün kabul edildi ve 7. gün sonunda tavşanların yaşamı sonlandırıldı. Öncesinde ön kamara sıvısı örnekleri alındı. Yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ve UV (ultraviyole) dedektörü kullanılarak miktar tayini yapıldı. Kornea çıkarılmadan önce floresein ile kobalt mavisi ışık altında korneal yara iyileşmeleri gözlemlendi. Kornea ve limbus dokusu dahil olarak alınarak ışık mikroskobisi altında yara iyileşmesi açısından histopatolojik olarak incelendi. BULGULAR: Grup-1 (Hasar grubu) değerlendirildiğinde, yedi tavşanın dördünde (%57.1) '1-2 sıra histolojik epitel oluşumu' görüldü. Yedi tavşanın dördünde (%57.1) keratositler bulundu ve bu keratositlerin tamamı "az yoğunlukta"idi. Kalan üç tavşanda (%42.9) epitel oluşumu ve keratosit oluşumu gözlenmedi. Hiçbir tavşanda enflamasyon görülmedi. Yedinci gün sonunda floresein ile yara iyileşmesi değerlendirildiğinde, dört tavşanda (%57,1) "orta derecede epitel defekti" gözlendi, üç tavşanda ise (%42.9) "büyük epitel defekti" tespit edildi. Grup-2 (3D Baskı grubu) değerlendirildiğinde, altı tavşanın beşinde (%83.3) histolojik epitel oluşumu gözlendi. Bu beş tavşandan birinde (%20) "2'den fazla sıra epitel oluşumu", diğer dört tavşanda (%80) ise "1-2 sıra epitel oluşumu" gözlendi. Altı tavşanın beşinde (%83,3) keratosit oluşumu görüldü. Birinde (%20) "az yoğun", üçünde (%60) "orta yoğun", birinde (%20) ise "yoğun" olarak saptandı. İki tavşanda (%33,3) enflamasyon gözlendi; biri (%50) "hafif ", diğeri (%50) ise "ağır "idi. Yedinci gün sonunda floresein ile yara iyileşmesine göre, dört tavşanda (%66.7) "küçük epitel defekti", bir tavşanda (%16.7) "orta epitel defekti", bir tavşanda ise (%16.7) "büyük epitel defekti" görüldü. Grup-3 (Amniyon membran + topikal damla grubu) değerlendirildiğinde, altı tavşanın tamamında (%100) histolojik epitel oluşumu gözlendi. Bu altı tavşanın birinde (%16,7) "2'den fazla sıra epitel oluşumu", diğer beşinde (%83,3) "1-2 sıra epitel oluşumu" vardı. Altı tavşanın tamamında (%100) keratositler gözlendi, dördünde (%66,7) "az yoğun", ikisinde (%33,3)"orta yoğun"du. Hiçbir tavşanda enflamasyon tespit edilmedi. Yedinci gün sonunda floresein ile yara iyileşmesine göre, ikisinde (%33.3) "küçük epitel defekti", üçünde (%50) "orta epitel defekti", birinde ise (%16.7) "büyük epitel defekti" görüldü. Çalışma sonuçlarına göre gruplar arasında, histolojik epitel oluşumu ve keratosit varlığı, enflamasyon ve yara iyileşmesi sonuçları açısından istatistiksel olarak anlamlı fark gösterilmedi. Yapılan validasyon çalışmaları sonucunda doğruluk ve kesinlik parametreleri metodun vankomisin analizine uygun olduğunu gösterdi. Amniyon+topikal vankomisin grubunda 0,7ug/ml±0,52, 3D grubunda da vankomisin miktarı 0,7± 0,58 ug/ml olarak ölçüldü. Tedavi verilen iki grup arasında ölçülen miktar tayin sonuçları benzerdi. SONUÇ: AM oftalmoloji alanında sık kullanılan ve etkisi kanıtlanmış bir tedavi yöntemidir. En sık kullanılan formu olan AMT'nin cerrahi bir işlem olması, tekrarlı uygulama ihtiyacının bulunması hastaların uyumunu düşürebilir ve uygulamaya ek tedavi gereksinimleri olabilir. Günümüzde gelişen teknoloji 3D biyobaskı ve doku mühendislikleri ile farklı formların üretim şansını oluşturur. Deselülerizasyon immünolojik yanıtı azalttığı gibi daha uzun süre kullanım avantajı sağlar. Antibiyotik ilaveli 3D biyobaskı ile üretilen amniyon, kriyopreserve AMT ile benzer etkide epitel ve stromal hasar onarımı sağlaması, aynı zamanda antibiyotik miktarlarının benzer sonuçlar vermesi ile sürekli topikal damla yerine tek bir uygulama yapılarak tedaviye alternatif bir biyomateryal kullanımı olmaya adaydır. Deselülerizasyonun olumlu avantajları da düşünüldüğünde başka çalışmalarla desteklenerek biyomedikal ve tıbbi uygulamalarda daha uzun süre dayanıklı ve az tekrarlı tedavi sağlayan alternatif bir uygulama şekli olmaya aday öncül bir çalışma olması sebebiyle önemlidir. ANAHTAR KELİMELER: Amniyon membran, doku mühendisliği, korneal yara iyileşmesi, tavşan modeli ,3D biyobaskı