Objective: In this study, it was aimed to present the results obtained as a result of transplantation of a three-layer hybrid tissue engineering product developed for esophageal replacement into rabbits.
Method: The three-layer hybrid structure was placed in the omentum, and after two weeks, the vascularized structure was transplanted into a full esophageal incision model, histological and mechanical analyzes were performed. Histological evaluations of the final hybrid structure in the esophagus were compared at one and two weeks after transplantation. Immunohistochemical staining was evaluated with epithelial cell-associated anti-occludin, p63, anti-CD31, muscle cell-associated anti-desmin, neural differentiation of stem cell-related anti-synaptophysin expressions.
Results: An increase in vascularization and mechanical strength was observed in the hybrid structures implanted in the omentum after transplantation. In the hybrid structures transplanted for one and two weeks, the wall thickness was thicker than the cell-free PCL group; It was observed that a thin epithelium, a thick muscle layer-like structure, was in the formation stage. For both groups, there was a time proportional increase in thickness and cell density. In all-cell groups, the presence of hybrid three-layered structure was detected. It was observed that the muscle cell morphologies, which formed a faster and thicker epithelial layer by supporting epithelialization compared to the stem cell-free groups, were more pronounced compared to the stem cell-free group.
Conclusion: It has been demonstrated that the three-layer hybrid structure is suitable for esophageal transposition and anastomosis. Histological evaluations show gradual regeneration of the esophagus at the graft site after the operations of sacrificed animals and begin to acquire characteristics similar to natural esophageal tissue. A tissue-engineered product has been developed to fill the long-void space caused by esophageal atresia and corrosive esophageal stricture. It is thought that the study will guide the studies to be done in the field of esophageal tissue engineering.
Keywords:
Amaç: Bu çalışmada özofagus replasmanı amacıyla geliştirilen 3 katmanlı özofagus hibrit doku mühendisliği ürününün tavşanlara transplantasyonu sonucunda elde edilen sonuçların sunulması amaçlanmıştır.
Yöntem: 3 katmanlı iskele ile oluşturulan hibrit yapı omentuma implante edilerek iki hafta sonunda vaskülarize olmasıyla tam özofagus kesi modeline transplante edilmiştir. Omentuma implantasyonu değerlendirmek için histolojik ve mekanik analizler yapılmıştır. Son hibrit yapının özofagusta histolojik değerlendirmeleri bir ve iki haftalık transplantasyon sonucunda karşılaştırılarak immunohistokimyasal boyamalar ile epitel hücresi ilişkili anti-occludin, p63, anti-CD31, kas hücresi ilişkili anti-desmin, kök hücrenin nöral farklılaşması ilişkili anti-sinaptofizin ifadeleri ile değerlendirilmiştir.
Bulgular: Transplantasyondan önce omentuma implante edilen hibrit doku mühendisliği ürününde vaskülarizasyon ve mekanik dayanım açısından bir artış gözlemlenmiştir. Birinci ve ikinci hafta sonunda transplante edilmiş hibrit doku mühendisliği ürünlerinde duvar kalınlığının hücresiz PCL grubundan kalın olduğu; ince bir epitel, kalın bir kas tabakası benzeri yapının oluşum aşamasında olduğu görülmüştür. 1 ve 2. haftalar arasında kalınlık ve hücre yoğunluğu açısından zamanla doğru orantılı bir artış mevcuttur. Hem epitel, kas ve kök hücre ekilmiş PCL doku iskelesi grubundaki örneklerde, hem de epitel ve kas hücreli PCL grubunda hibrit üç katmanlı yapının varlığı tespit edilmiştir. Kök hücre ekiminin kök hücresiz gruplara göre epitelizasyonu destekleyerek daha hızlı ve kalın bir epitel katmanı oluşturduğu saptanmıştır. Bu gruptaki örneklerdeki muskuler tabakadaki kas hücre morfolojilerinin kök hücresiz gruba kıyasla daha belirgin olduğu görülmüştür.
Sonuç: Üç katmanlı hibrit yapının özofagus transpozisyonu ve anastomozu için uygun olduğu ortaya konmuştur. Histolojik değerlendirmeler, sakrifiye edilen hayvanların ameliyatları sonrası greft alanındaki özofagusun aşamalı rejenerasyonunu ve doğal özofagus dokusuna benzer özellikler kazanmaya başladığını göstermektedir. Özofagus atrezisi ve koroziv özofagus darlığı sonucu oluşan uzun-aralıklı defekti dolduracak bir doku mühendisliği ürünü geliştirilmiştir. Bu yaklaşım ile sızdırma, nöronal innervasyon eksikliği, damarlanmanın olmaması dolayısıyla strüktür oluşumu gibi mevcut sorunların ortadan kaldırılması mümkün olacaktır. Çalışma sonucunda elde edilmiş olan verilerin, özofagus doku mühendisliği alanında yapılacak çalışmalara yol gösterici olacağı düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: