Mezenkimal Kök Hücre Ve Ortopedide Kullanýmý · vardýr. Çalýþmalar MKH'lerin invitro...

10
Canlýlarda kendilerini yenileme ve farklýlaþma (plastisite) kabiliyeti bulunan hücrelere kök hücre denir. Bu konuda ilk önemli öngörü Alman bilim adamý Carl Rudolph Wirchow'un 1800'lü yýllarýn baþýndaki "Omnis cellula e cellula = tüm hücreler baþka hücrelerden geliþir" yaklaþýmýdýr (1) . Ülkemizde bu konuda öncü sayýlayabilecek ilk hücre kültürü çalýþmalarý sýðýr vebasý ve þarbona karþý yeni aþý metotlarý da geliþtirmiþ olan Ord. Prof. Dr. Süreyya Tahsin Aygün'e aittir. Aygün 1971 yýlýnda "örneðin kalp kültür hücresi enjekte edilen bir organizmada, kalbe yerleþiyor. Hücreler 2-7 ay içinde geliþiyor, 35- 45 gün içinde de hasta organý yeniliyor" diyerek zamanýnýn ötesinde bir yaklaþýmla hücrenin gücünü vurgulamýþtýr(1). Bu günkü manada ilk mezenkimal kök hücre (MKH) tanýmlamasý ise 1999 yýlýnda Pittenger ve arkadaþlarý tarafýndan yapýlan: "Kemik iliðinden köken alan ve uygun uyaranlarla üç temel seri; osteoblastik, adipositik ve kondrositik seriye farklýlaþabilen fibroblastoid hücrelerdir" tanýmýdýr (2) . Kök hücreler çoðalabilen ve ihtiyaç duyulduðun- da görev yapacak olan hücrelere farklýlaþarak olgunlaþmasýný saðlayabilen hücrelerdir. Bunun en iyi örneði döllenmiþ yumurtadýr ki vücuttaki tüm hücrelere dönüþebilme potansiyeli olan bu ilk embriyonel hücreye "totipotent" hücre denmektedir. Fertilizasyonun yaklaþýk beþinci gününde bu hücre- ler mezoderm endoderm ve ektodermden köken alan çok farklý hücre çeþidine dönüþebilme yeteneði olan "blastosist"e dönüþürler. Bu özelliðe sahip hücrelere de "pluripotent" hücreler denir. Hayatýn ilerleyen dönemlerinde yerleþtikleri dokunun hücre tipini üreten daha özelleþmiþ eriþkin tip kök hücrel- er ortaya çýkar. Kemik iliði kök hücreleri gibi olan bu hücrelere de "multipotent" hücreler denir (2,3,4) . Kemik iliði kök hücreleri elde edilmesinin kolay olmasý, neoplastik diferansiyasyonun düþük olmasý, etik sorunlarýn olmamasý nedeniyle en fazla araþtýr- ma yapýlan ve klinik kullanýmý olan kök hücrelerdir. Kemik iliðinde hematopoetik kök hücreler, heman- jioblastlar, multipotent eriþkin progenitör hücreler ve mezenkimal kök hücreler (MKH) þimdiye kadar izole edilen kök hücrelerdir. Bunlar içinde MKH'ler mezodermal kaynaklý adipositler, osteoblastlar, kon- drositler, tenositler, iskelet kas hücreleri ve visseral stromal hücrelere differansiye olabilmektedirler. Ancak MKH'ler bunun yanýnda ektodermal kaynaklý (nöronlar gibi) ve endodermal kaynaklý (hepatositler gibi) dokulara da diferansiye olabilmektedir. Biz bu yazýmýzda MKH'lerin, yapýlan çalýþmalar ýþýðýnda, kemik, kýkýrdak, tendon ve kas gibi dokularýn hastalýklarýnda kullanýlma potansiyelini deðerlendi- receðiz.. Literatürde 2000 yýlý sonrasý döneme baktýðýmýz- da mezankimal kök hücre biyolojisi, farklýlaþmasý ve tedavide kullaným çabalarýna ait çok sayýda yayýnla karþýlaþýyoruz. MKH'nin izolasyonu: MKH insanda genellikle süperior iliak kanattan alýnan kemik iliði aspiratýndan elde edilir (2,5,6) . Ancak femoral ve tibial medullar kýsýmlarýndan (7,8) ve torasik ve lomber vertebralardan da elde edilebilirler (9) . Büyük hayvanlarda benzer bölgelerden alýnýrken kemirgenlerde daha çok tibia ve femur mid-diafizin- den alýnýr (10, 11) . Kemik iliðinden elde edilen çekirdek- li hücrelerin genç eriþkin dönemde 1/10.000, eriþkinde 1/250.000'i ve 80 yaþýndan sonrada 1/2.000.000'i ancak MKH'dir (12,13) . Heparinize edilmiþ enjektöre alýnan kemik iliði aspiratý serum fizyolojik veya PBS ( Phosphate Buffered Saline) ile seyreltil- erek fikol dansite gradiyent yöntemi ile mononük- lear hücre ayrýmý yapýlýr. Fikol süpernatantýndan ayrýlan hücre çökeltisi %20-30 FBS (Fetal Bovine Serum) içeren DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium) besiyerinde süspanse edilir. Hücre kültür flasklarýnda 48-72 saat 37 °C sýcaklýkta, %5 CO2 içeren humidifiye inkübitörlerde inkübe edilir. Bu süre sonunda süpernatant ve plastiðe yapýþmayan hücreler aspire edilerek uzaklaþtýrýlýr. Geriye kalan plastiðe yapýþmýþ hücreler kültüre edilmeye devam Mezenkimal Kök Hücre Ve Ortopedide Kullanýmý TOTBÝD (Türk Ortopedi ve Travmatoloji Birliði Derneði) Dergisi 2006 Cilt: 5 Sayý: 3-4 130 Mezenkimal Kök Hücre Ve Ortopedide Kullanýmý Mahmut KÖMÜRCÜ*, Hüseyin ÖZKAN** * GATA Ortopedi ve Travmatoloji AD / Ankara, Doç. Dr. ** GATA Ortopedi ve Travmatoloji AD / Ankara, Yrd. Doç. Dr.

Transcript of Mezenkimal Kök Hücre Ve Ortopedide Kullanýmý · vardýr. Çalýþmalar MKH'lerin invitro...

Canlýlarda kendilerini yenileme ve farklýlaþma

(plastisite) kabiliyeti bulunan hücrelere kök hücre

denir. Bu konuda ilk önemli öngörü Alman bilim

adamý Carl Rudolph Wirchow'un 1800'lü yýllarýn

baþýndaki "Omnis cellula e cellula = tüm hücreler

baþka hücrelerden geliþir" yaklaþýmýdýr (1). Ülkemizde

bu konuda öncü sayýlayabilecek ilk hücre kültürü

çalýþmalarý sýðýr vebasý ve þarbona karþý yeni aþý

metotlarý da geliþtirmiþ olan Ord. Prof. Dr. Süreyya

Tahsin Aygün'e aittir. Aygün 1971 yýlýnda "örneðin

kalp kültür hücresi enjekte edilen bir organizmada,

kalbe yerleþiyor. Hücreler 2-7 ay içinde geliþiyor, 35-

45 gün içinde de hasta organý yeniliyor" diyerek

zamanýnýn ötesinde bir yaklaþýmla hücrenin gücünü

vurgulamýþtýr(1). Bu günkü manada ilk mezenkimal

kök hücre (MKH) tanýmlamasý ise 1999 yýlýnda

Pittenger ve arkadaþlarý tarafýndan yapýlan: "Kemik

iliðinden köken alan ve uygun uyaranlarla üç temel

seri; osteoblastik, adipositik ve kondrositik seriye

farklýlaþabilen fibroblastoid hücrelerdir" tanýmýdýr(2).

Kök hücreler çoðalabilen ve ihtiyaç duyulduðun-

da görev yapacak olan hücrelere farklýlaþarak

olgunlaþmasýný saðlayabilen hücrelerdir. Bunun en

iyi örneði döllenmiþ yumurtadýr ki vücuttaki tüm

hücrelere dönüþebilme potansiyeli olan bu ilk

embriyonel hücreye "totipotent" hücre denmektedir.

Fertilizasyonun yaklaþýk beþinci gününde bu hücre-

ler mezoderm endoderm ve ektodermden köken

alan çok farklý hücre çeþidine dönüþebilme yeteneði

olan "blastosist"e dönüþürler. Bu özelliðe sahip

hücrelere de "pluripotent" hücreler denir. Hayatýn

ilerleyen dönemlerinde yerleþtikleri dokunun hücre

tipini üreten daha özelleþmiþ eriþkin tip kök hücrel-

er ortaya çýkar. Kemik iliði kök hücreleri gibi olan bu

hücrelere de "multipotent" hücreler denir(2,3,4).

Kemik iliði kök hücreleri elde edilmesinin kolay

olmasý, neoplastik diferansiyasyonun düþük olmasý,

etik sorunlarýn olmamasý nedeniyle en fazla araþtýr-

ma yapýlan ve klinik kullanýmý olan kök hücrelerdir.

Kemik iliðinde hematopoetik kök hücreler, heman-

jioblastlar, multipotent eriþkin progenitör hücreler

ve mezenkimal kök hücreler (MKH) þimdiye kadar

izole edilen kök hücrelerdir. Bunlar içinde MKH'ler

mezodermal kaynaklý adipositler, osteoblastlar, kon-

drositler, tenositler, iskelet kas hücreleri ve visseral

stromal hücrelere differansiye olabilmektedirler.

Ancak MKH'ler bunun yanýnda ektodermal kaynaklý

(nöronlar gibi) ve endodermal kaynaklý (hepatositler

gibi) dokulara da diferansiye olabilmektedir. Biz bu

yazýmýzda MKH'lerin, yapýlan çalýþmalar ýþýðýnda,

kemik, kýkýrdak, tendon ve kas gibi dokularýn

hastalýklarýnda kullanýlma potansiyelini deðerlendi-

receðiz..

Literatürde 2000 yýlý sonrasý döneme baktýðýmýz-

da mezankimal kök hücre biyolojisi, farklýlaþmasý ve

tedavide kullaným çabalarýna ait çok sayýda yayýnla

karþýlaþýyoruz.

MKH'nin izolasyonu:MKH insanda genellikle süperior iliak kanattan

alýnan kemik iliði aspiratýndan elde edilir(2,5,6). Ancak

femoral ve tibial medullar kýsýmlarýndan(7,8) ve torasik

ve lomber vertebralardan da elde edilebilirler(9).

Büyük hayvanlarda benzer bölgelerden alýnýrken

kemirgenlerde daha çok tibia ve femur mid-diafizin-

den alýnýr(10, 11). Kemik iliðinden elde edilen çekirdek-

li hücrelerin genç eriþkin dönemde 1/10.000,

eriþkinde 1/250.000'i ve 80 yaþýndan sonrada

1/2.000.000'i ancak MKH'dir(12,13). Heparinize edilmiþ

enjektöre alýnan kemik iliði aspiratý serum fizyolojik

veya PBS ( Phosphate Buffered Saline) ile seyreltil-

erek fikol dansite gradiyent yöntemi ile mononük-

lear hücre ayrýmý yapýlýr. Fikol süpernatantýndan

ayrýlan hücre çökeltisi %20-30 FBS (Fetal Bovine

Serum) içeren DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's

Medium) besiyerinde süspanse edilir. Hücre kültür

flasklarýnda 48-72 saat 37 °C sýcaklýkta, %5 CO2

içeren humidifiye inkübitörlerde inkübe edilir. Bu

süre sonunda süpernatant ve plastiðe yapýþmayan

hücreler aspire edilerek uzaklaþtýrýlýr. Geriye kalan

plastiðe yapýþmýþ hücreler kültüre edilmeye devam

Mezenkimal Kök Hücre Ve Ortopedide Kullanýmý

TOTBÝD (Türk Ortopedi ve Travmatoloji Birliði Derneði) Dergisi 2006 •• Cilt: 5 Sayý: 3-4130

Mezenkimal Kök Hücre Ve Ortopedide Kullanýmý

Mahmut KÖMÜRCÜ*, Hüseyin ÖZKAN**

* GATA Ortopedi ve Travmatoloji AD / Ankara, Doç. Dr.

** GATA Ortopedi ve Travmatoloji AD / Ankara, Yrd. Doç. Dr.

edilir. Hücreler flask tabanýnýn %75'ini kaplayýnca

tripsinasyon iþlemi yapýlarak yapýþan hücrelerin

tabandan ayrýlmasý saðlanýr. Daha sonra hücreler

bölünerek taze besiyerlerine ekilir. Ortalama 2-6

pasaj sonra yeterli sayýda hücre elde edilmiþ olur.

Kullanýma hazýr hale gelen hücreler daha sonra

çalýþýlmak üzere dondurularak -80°C ile -196°C de

saklanýr(6, 14,15).

MKH'nin Tanýmlanmasý:Elde edilen hücrelerin MKH olduklarýný göstere-

cek bir belirteç henüz ortaya konulamamýþtýr. Ancak

bu iþlemlerin 7. günü sonunda oluþan fibroblast

kolonileri sayýlýr, buna CFU-F (Coloni Forming Unit

Fibroblast) ölçümü denir. 104-105 mononüklear

hücre için 1 adet MKH olduðu kabul edilir.

Flowsitometrik olarak MKH'ler hematopoetik

hücrelerin en önemli belirteci olan CD45 ve

CD34+'ü taþýmazlar (6, 15, 16). Fakat bu hücreler Thy-1

(CD90), CD106 (VCAM), ß-1 integrin CD29/CD49,

CD10 ve CD13 gibi markerlarý ve PDGF, EGF, NGF

ve IGF1 gibi reseptörleri taþýrlar(13). Ýmmun fenotipik

karekteristikler ise primer hücrelerde deðil kültüre

hücrelerde görünür olur. Bildirilen karakteristik

markerlar SH-2, SH-3 ve SH-4 dür. Ancak bu mark-

erlarýndan hiçbiri MKH'ler için spesifik deðilidir. Ek

olarak MKH'ler HLA class-1'leride taþýrlar.

MKH'lerin "lineage" (dizi) deðiþtirmesi - kemik,

kýkýrdak ve yað doku- kullanýlan diðer bir fonksi-

yonel ayýrýcý yöntemdir. MKH'lerin bu özelliði bir çok

laboratuar yöntemle gösterilmiþtir (6, 17,18). Kültüre

edilmiþ MKH'ler ið þeklinde fibroblastik bir

görünüme sahiptirler. Bunlarýn osteogenik aktivasy-

onu için ß-glycerol-phosphate, ascorbic acid-2-

phosphate, dexamethasone ve fetal bovine serum

içeren osteojenik diferansiasyon besiyeri kullanýlýr.

Yaklaþýk üç haftalýk kültür sonucunda osteoblastik

hücre görünümleri, kalsiyum birikimi ve alkalen

fosfataz ekspresyonu göstermesi osteoblastik

farklýlaþma olarak deðerlendirilir (19).

Kondrojenik farklýlaþmayý göstermek içinde

hücreler ilk pasaj sonunda polipropilen tüp içinde

pellet oluþturacak þekilde santrifüje edilir, üzerine

10ng/ml TGF ß3 içeren kondrojenik besiyeri

eklenerek dört hafta kültüre edilir. Bu durumda

hücreler fibroblastik yapýlarýný hýzla kaybederler ve

kartilaj spesifik ekstra sellüler matriks özelliði

gösterirler. Hücre morfolojileri hýzlý þekilde deðiþiklik

gösterir. Kültür sonunda Safranin-O boyasý ile

diferansiyasyon deðerlendirilir (14,19).

Adipojenik farklýlaþmayý ortaya koymak için ise

hücreler 0.1µM deksametazon, 0.5 mM 3-izobutil -

1-metilksantin, 10 µg/ml rekombinant insan (rh)

insülini, 0.2 mM indometazin ve serum içeren besi

yeri ile kültüre edilir. Yaklaþýk 3-4 siklus sonunda Oil-

Red O boyasý ile lipidden zengin vakuollerin intrasel-

lüler birkiminin ortaya konmasý adipojenik diferansi-

asyonun gerçekleþtiðini gösterir. Ek olarak bu invit-

ro farklýlaþmalar ciltaltýna yapýlan implantasyonlar

ile invivo olarak da gösterilebilir (14,19).

Görüldüðü gibi MKH'lerin tanýmlanmasýnda

teknik sorunlar halen aþýlamamýþtýr. MKH

plastisitesini göstermede bu teknik sorunlarý aþmak

için bu gün çoðunlukla donör hücre markerlarý

kullanýlmaktadýr (Y koromozom , GFP+ ve ß-gal +

hücreler gibi). Ancak yalancý pozitif sonuçlar halen

ciddi bir sorun olmaya devam etmektedir.

MKH'lerin Ortopedide kullanýmý:Ýnvitro ve invivo diferansiasyon özellikleri olan bu

hücreler için elbetteki tedavi edici bir bakýþ da oluþa-

caktýr. Özellikle ve öncelikle tedavisinde güçlük çek-

ilen konular, dejeneratif ve progressif hastalýklarda

kullanýmý akla gelmektedir. Bu amaçla otojenik yada

allojenik kök hücreler lokal yada sistemik infüzyon

tarzýnda uygulanmaktadýr. Özellikle MKH ile ilgili

çeþitli alanlarda oldukça çok tedavi uygulamalarý

görülmektedir. Bu geniþ uygulama alanlarý

içerisinde kardiovasküler sistem hastalýlarý, miyokart

infarktý (20,21), periferik arter hastalýlarý (22), akciðer

fibrozisi (23), sipinal kord yaralanmalrý (24,25), dermatolo-

jik hastalýlar, kas iskelet sistemi ve periferik sinirlerle

ilgili çalýþmalar yapýlmaktadýr.

MKH ve Kemik Tamiri:Kemik rejenerasyonu þu basamaklarla oluþur:

1.Osteogenezis; kemik iyileþmesinin tüm aþamalarý-

na katýlýr ve hücre transferi ile kemik oluþturma kap-

asitesini ifade eder. 2. Osteoindüksiyon; Kemik for-

masyonun indükleme kapasitesinde olan

materyallerdir. En iyi bilineni DBM (demineralized

bone matrix)'dir. Ancak DBM yalnýz baþýna deðil

biyolojik aktif sitokinlerinlerle birlikte MKH'leri

osteoblastik ve kondroblastik farklýlaþmaya veya

MKH'leri çoðalmaya stimüle eder. 3.

Osteokondüksiyon; kemik yapýcý hücreler (MKH ve

onlarýn ürünleri) için skafold (destek yapý) saðlan-

masýdýr. 4. Osteopromosyon; biyolojik ve mekanik

M. KÖMÜRCÜ, H. ÖZKAN

2006 •• Cilt: 5 Sayý: 3-4 TOTBÝD (Türk Ortopedi ve Travmatoloji Birliði Derneði) Dergisi 131

kolaylaþtýrýcý faktörlerin etkisi ile kemik iyileþmesi ve

rejenerasyonunun saðlanmasýdýr. Bunun en güzel

örneði PRP (platalet-rich plasma)'dýr. Plataletlerdeki

? garanüller zengin TGF-ß (trans-forming growth

faktör), PDGF (platalet-derived growth faktör),

VEGF (vasküler endotelial growth faktör) ve IGF

(insulin-like growth faktör) içermektedir (26, 27,28,29).

MKH'lerin osteoblastik aktivitesini ve kemik for-

masyonuna katkýsýný gösteren çok sayýda yayýn

vardýr. Çalýþmalar MKH'lerin invitro osteogenik

potansiyelleri ortaya konulduktan sonra, invivo

potansiyellerini ortaya koyan çalýþmalarda yapýl-

maktadýr( 30,31). Kültüre edilmiþ MKH veya yoðun-

laþtýrýlmýþ kemik iliði aspiratlarý kullanarak yapýlan

bu çalýþmalardan olumlu sonuçlar alýnmaktadýr.

Taguchi ve arkadaþlarýnýn yapmýþ olduklarý çalýþma-

da kemik iliði hücrelerinin invivo migrasyonu ve

kemik tamirine olan katkýsýný deðerlendirilmiþtir(32).

Bu çalýþmada GFP-þimerik farelerin femurlarýnda

oluþturulan kýrýklardan sonra kuyruk veninden

kemik iliði hücreleri verilerek incelenmiþtir. Kýrýk böl-

gesindeki kallus dokusu içinde ve kemiðin

çeperindeki hücrelerin hepsinin GFP pozitif olduðu

yani osteoblastlara dönüþtüðü ve MKH'lerin kemik

iyileþmesiyle kesin olarak ilgili olduðu göster-

ilmiþtir(32,33). Ural ve arkadaþlarýnýn GATA'da (Gülhane

Askeri Týp Akademisi) yaptýklarý çalýþmada da

tavþanlarýn her iki tibialarýnda defekt oluþturularak

eksternal fiksatör uygulanmýþtýr(34) (Resim1).

Tibialardan birinde defekt bölgesine MKH lokal

olarak verilmiþ diðer tibia kontrol grubu olarak kul-

lanýlmýþ ve hiçbirþey verilmemiþtir (Resim2).

Uygulamanýn 15. günü ve bir ay sonra radyolojik

olarak (Resim3, 4) ve birinci ay sonunda his-

tokimyasal olarak (Resim5, 6) MKH uygulanan

tarafta daha hýzlý iyileþme saðlandýðý ve eksternal fik-

satörün tutulma süresinin kýsaldýðý gösterilmiþtir(34).

Bu gün için kemik iyileþmesinde ve defektlerin

kapatýlmasýnda osteoindüktif ve osteopromotif

materyallerin gen ekspresyonu ile MKH'lerle kom-

bine kullanýmlarý ve defektlerin kapatýlmasýnda

skafoldlar ile MKH'lerin kombine edildiði çalýþmalar

yapýlmaktadýr(35,36,37). Hideka ve arkadaþlarýnýn yap-

mýþ olduklarý bir dizi çalýþmada spinal füzyon oluþtu-

rulmak istenen ratlarda adenovirus vektör-BMP 7 ve

adenovirus vektör-BMP 2 ile BMP 7 homodimer-

lerinin transfer edildikleri kemikiliði hücrelerinin

uygulandýðý vertebral kýrýk bölgesinde %80 daha iyi

Mezenkimal Kök Hücre Ve Ortopedide Kullanýmý

TOTBÝD (Türk Ortopedi ve Travmatoloji Birliði Derneði) Dergisi 2006 •• Cilt: 5 Sayý: 3-4132

Resim 2- A ve B. Osteotomi hattýna mezenkimal kök

hücrelerin lokal olarak uygulanmasý.

Resim 1. A. Tavþan tibiasýna eksternal fiksatörün

uygulanmasý. B ve C. Tibianýn ortaya konulmasý.

D. Tibianýn osteotomize edilmesi.

M. KÖMÜRCÜ, H. ÖZKAN

2006 •• Cilt: 5 Sayý: 3-4 TOTBÝD (Türk Ortopedi ve Travmatoloji Birliði Derneði) Dergisi 133

füzyon elde ettiklerini bildirmiþlerdir(38,39).

Cunninghan ve arkadaþlarýnýn adenovirus vektör-

BMP2-BMP7 heterodimerleri ile karþýlaþmýþ kemik

iliði hücreleri uyguladýklarý ratlarda ise çok daha

yüksek oranda füzyon saðladýklarýný

bildirmiþlerdir(40). MKH'ler onlarý hedef bölgede tutan

ve kemik defektlerinde osteokonduktif olarak kul-

lanýlan doðal veya sentetik biomateryaller ile birlikte

kullanýlmaktadýrlar(36,41). Kon ve arkadaþlarý defektif

kýrýk oluþturulan koyun tibialarýna hidroksiapatit

seramik taþýyýcýlar ile (HAC)+ kemik iliði derive

osteoprogenitör hücreler uygulanmýþlardýr. Ýki ay

sonra HAC verilenlerde dýþ yüzeyde minimal kemik

formasyonu olurken, HAC + kemik iliði derive

osteoprogenitör hücreler verilen defektlerde çok

daha fazla kemik formasyonu olduðu gözlen-

miþtir(42). Çalýþmalar kemik defektlerinin MKH ve

skafoldlar ile tamir edilebileceðini göstermektedir ki

bu da klinik olarak zaman içinde bu uygulamalarýn

kansellöz otogreftlere alternatif olabileceðini göster-

mektedir(26,43).

Ahn ve arkadaþlarý ise tavþanlarda proksimal

tibiada fizis defekti oluþturmuþlar. Defekt bölgelerine

TGF ß3 ile kültüre edilmiþ MKH implante etmiþler

(44). Altý hafta sonra kontrol gruplarýnda 28-30º

angulasyon gözlenirken MKH verilen tavþanlarda

önemli bir angulasyon oluþmadýðý gözlenmiþtir.

Fizis yaralanmalarýnýn tedavisinde MKH uygula-

malarý yapýlacak yeni çalýþmalar ýþýðýnda alternatif

bir tedavi olarak görünmektedir.

Kýrýk kemik onarýmý ve rejenerasyonu yanýnda

sistemik kemik hastalýklarýnda MKH kullanýmý ile

ilgili çalýþmalardan da ümit verici sonuçlar alýnmak-

tadýr. Pereira ve arkadaþlarýnýn yapmýþ olduklarý

çalýþmada osteogenezis imperfektelý farelere saðlýk-

lý farelerden alýnan kemik iliði kök hücreleri infüze

Resim 3. MKH uygulanan grupta A. Radyolojik

olarak osteotomi hattýnýn gösterilmesi. B. 15. gün

radyolojik görünüm C. 1. ay radyolojik görünüm

D. 1. ay sonunda makroskopik görünüm

Resim 4. MKH uygulanmayan grupta A. Radyolojik

olarak osteotomi hattýnýn gösterilmesi. B. 15. gün

radyolojik görünüm C. 1. ay radyolojik görünüm D.

1. ay sonunda makroskopik görünüm

edilmiþtir (45). Bu hücrelerin kemikte kollojen-1 üreti-

mi ile kýsmen iyileþme saðladýklarý gösterilmiþtir.

Horwitz ve arkadaþlarý da benzer bir çalýþmayý

osteogenezis imperfektalý çocuklarda yapmýþlardýr.

Bu çocuklara MKH verilmesini müteakip

osteoblastik farklýlaþma ve kemik mineral dan-

sitesinde artma olduðu gösterilmiþtir(46, 47). Tüm bu

çalýþmalar MKH'ler ile kemik hastalýklarý ve kemik

iyileþmesinde yeni tedavi ufuklarý açýlmakta olduðu

görülmektedir.

MKH ve kartilaj tamiri:Kondral hasar daha çok spor yapan ve daha

hareketli bir yaþam tarzýnýn oluþmasý, travmalar, sis-

temik hastalýlar ve yaþam süresinin uzamasý ile artan

senil osteoartritler nedeniyle günümüzde adeta sal-

gýn halini almýþtýr. Bu nedenle kartilaj tamiri ve

rejenerasyonuna da ilgi artmýþtýr. Konvansiyonel

yöntemler diyebileceðimiz artroskopik cerrahi giri-

þimleri (lavaj, dirilleme, mikrokýrýk), osteokondral

otogreftleme ve perikondral artroplastiler ideal

tedavi yöntemleri deðildir(48). Bu nedenle kondral

rejenerasyonu saðlayabilmek için kondrosit kültür-

leri yapýlarak eklem içine süspansiyonlarý enjekte

edilmiþ veya çeþitli matrikslerde kondrositler uygu-

lanmýþtýr(49). Ancak MKH'lerin kondrojenik diferan-

siyasyonlarýnýn gösterilmesi ile(2,16,17) kök hücreler

hayvan modellerinde kondral lezyonlarýn tamiri için

denenmeye baþlanmýþtýr(10, 45). GATA'da Ural ve

arkadaþlarýnýn yapmýþ olduklarý çalýþmada invitro

koþullarda farklýlaþtýrýlan MKH'ler ve oksidize selüloz

tavþan kulaklarýnda oluþturulan defektlere implante

edilerek 30-60. günlerde tam kat biyopsilelerle

deðerlendirilmiþtir. MKH verilen tavþan kulaklarýnda

kondrosit ve kondroblast adacýklarý oluþmuþtur

(Resim7). Böylece MKH implantasyonunun kýkýrdak

defektlerinin onarýmýnda önemli yeri olabileceði

gösterilmiþtir(50). Tatebe ve arkadaþlarý tam kat kon-

dral defekt oluþturduklarý tavþan dizlerine emilebilir

poly-glycolic-acid skafold (PGA) ile MKH uygula-

yarak 2-4-8 ve 42. haftalarda deðerlendirmeler yap-

mýþlar. Makroskopik histolojik ve immünfloresan

incelemeler ile MKH'lerin hem kondrojenik hemde

osteojenik differansiasyonunu göstermiþlerdir. Ayný

zamanda tam kat kartilaj oluþumunun da sað-

landýðýný gözlemlemiþlerdir(51). Murfy ve arkadaþlarý

da kondral defekt oluþturduklarý keçilerin dizlerine

MKH enjekte ederek yaptýklarý deðer-

lendirmelerinde, MKH'lerin kondral bozulmada iler-

lemeyi durduðunu bildirmiþlerdir(10).

MKH'ler ile kýkýrdak tamirlerinde baþarýlý insan

çalýþmalarý da bildirilmiþtir. Wakitani ve arkadaþlarý

yüksek tibial osteotomi yapýlan osteoartritli 24 has-

tanýn 12'sinin dizine otolog MKH enjekte etmiþlerdir.

Mezenkimal Kök Hücre Ve Ortopedide Kullanýmý

TOTBÝD (Türk Ortopedi ve Travmatoloji Birliði Derneði) Dergisi 2006 •• Cilt: 5 Sayý: 3-4134

Resim 5. Kontrol grubu 1. ay sonunda osteotomi bölgesinde yeni kemik

formastonu izlenmemektedir ( H-E ). .

Resim 6. MKH uygulanan grup 1. ay sonunda osteotomi bölgesinde

yeni üretilmiþ kemik dokusu görülmektedir ( H-E ).

Resim 7. Oksidize selüloz ve MKH verilen tavþan kulaðýnda bir ay sonra

oluþan kondroblastlar (H-E).

M. KÖMÜRCÜ, H. ÖZKAN

2006 •• Cilt: 5 Sayý: 3-4 TOTBÝD (Türk Ortopedi ve Travmatoloji Birliði Derneði) Dergisi 135

Diðer 12 hastaya ise MKH uygulanmamýþtýr.

Hastalar 42 hafta sonra artroskopik olarak deðer-

lendirildiklerinde enjeksiyon yapýlan hastalarda tüm

defektleri kaplayan daha iyi sonuç gözlenmiþtir.

Ancak klinik skorlar arasýnda fark gözlenmemiþtir(52).

Kýkýrdak lezyonlarýn tedavisinde bu gün kullanmak-

ta olduðumuz cerrahi yöntemlerin yetersiz sonuçlarý

ve morbitidesi göz önüne alýnýrsa, kök hücre kul-

lanýmýyla elde edilen sonuçlar gelecekte MKH'lerin

iyi bir alternatif oluþturabileceðini göstermekte-

dir(53,54).

MKH ve menisküs tamiri:Menisküs diz eklemi biyomekaniðinde stabilizas-

yon, þok absorbsiyonu ve yük daðýlýmýnda ki etkisi

nedeniyle önemli bir role sahiptir(55). Ancak sempto-

matik menisküs yýrtýklarýnda, özellikle avasküler olan

iç 1/3 lük kýsýmda, halen tedavi cerrahi rezeksiyon-

dur. Son zamanlarda MKH ile yapýlan çalýþmalar

menisküs tamirinde de ümit verici sonuçlar

bildirmektedir. Izuta ve arkadaþlarý çýkardýklarý

tavþan menisküslerinde avasküler zonda tam kat

defekt oluþturarak invitro þartlarda fibrin yapýþtýrýcý

ile MKH uygulamýþlar, 2-4-12. haftalarda yaptýklarý

deðerlendirmeler ile kontrol gruplarýna göre MKH

verilen menisküslerin tamir edildildiðini göster-

miþlerdir. Böylece MKH'nin avasküler zonda oluþan

lezyonlarý tamir edebildiðini ortaya koymuþlardýr56).

Biz de GATA'da devam etmekte olan çalýþmamýzda

tavþanlarýn her iki dizinde menisküs avasküler zonda

1.2 mm lik tam kat vertikal defekt oluþturduk.

Dizlerden birine MKH enjekte ettik diðer dizi kontrol

diz olarak kullandýk (Resim8). 3 hafta sonra çýkart-

týðýmýz menisküslerin incelemesi sonucu MKH

verdiðimiz tarafta defektlerin kontrol gruba göre

makroskopik ve histolojik olarak daha fazla iyileþme

gösterdiðini ön sonuçlar olarak gözlemledik

(Resim9). Abdel-Hamid ve arkadaþlarýda menisküs-

lerini çýkardýklarý köpeklerin dizlerine kemikiliði aspi-

ratý vermiþler ve 3 ay sonra klinik ve histokimyasal

olarak iyileþme bulduklarýný rapor etmiþlerdir(11).

Murphy ve arkadaþlarý ise medial menisküsleri cer-

rahi olarak çýkarýlmýþ, ön çapraz baðlarý koparýlmýþ

ve kýkýrdak lezyonu oluþturulmuþ keçilerin dizlerine

mezenkimal kök hücre enjeksiyonu yapýlmýþlar. 12

ve 24 hafta sonra menisküslerin rejenere olduðu,

kýkýrdak bozulmasýnýn durduðu, ön çapraz baðda

ise iyileþme olmadýðýný gözlemlemiþlerdir(10).

MKH'ler menisküs tedavisinde de önemli bir alter-

natif olarak görünmektedir.

MKH ve tendon-kas tamiri: MKH'lerin kas ve tendonlar gibi diðer konnektif

doku elemanlarýna diferensiasyonu ile ilgili çalýþ-

malar da yapýlmaktadýr. Tendon içi enjeksiyonlar bir

çok hayvan çalýþmasýnda denenmiþ, olumlu

Resim 8. A. Tavþan

menisküsünde tam kat vertikal

defekt oluþturulmasý. B. Diz

eklemi içine MKH verilmesi.

Resim 9. A. Kontrol grubu tam katmenisküs defektinde iyileþme izlenmiyor.B. MKH verilen grup belirgin iyileþme mev-

cut.

Mezenkimal Kök Hücre Ve Ortopedide Kullanýmý

TOTBÝD (Türk Ortopedi ve Travmatoloji Birliði Derneði) Dergisi 2006 •• Cilt: 5 Sayý: 3-4136

sonuçlar bildirilmiþtir. Chong ve arkadaþlarý tavþan

aþil tendonlarýný tam kat keserek oluþturduklarý lezy-

onlarýn tamirinde intralezyonel MKH kullanmýþlardýr.

Tendonlarýn iyileþmesinde MKH verilen grubun kon-

trol grubuna göre erken dönem daha hýzlý iyileþtiði-

ni göstermiþlerdir(57). Dresler ve arkadaþlarýnýn yap-

mýþ olduklarý çalýþmada genç (1 yaþýnda) ve yaþlý (4

yaþýnda) tavþanlarýnýn aþil tendonlarýnda defekt

oluþturulup MKH enjeksiyonu yapýlarak deðer-

lendirilmiþtir. Sonuç olarak enjeksiyondan 12 hafta

sonra hayvanlarýn yaþ farkýndan baðýmsýz olarak her

iki grupta da tendon iyileþmesinin saðlandýðý, ten-

don güçleri arasýnda fark olmadýðý ve tendon

çevresinde oluþan ossifikasyonun hareketlere mani

olmadýðý gösterilmiþtir(58). Bu gün için çalýþmalar

tendon-tendon iyileþmesi kadar tendon- kemik

iyileþmesiyle ilgilide yapýlmaktadýr. Lim ve

arkadaþlarýnýn yapmýþ olduklarý çalýþmada tavþan-

larda önçapraz baðýn tamirinde tibial yüzeyde ten-

don-kemik iyileþmesinde MKH uygulanmasýnýn

iyileþmeye katkýda bulunduðu gösterilmþtir (59).

Tüm benzer olumlu sonuçlara raðmen bu gün ten-

don dokusunun tamir kabiliyetinin sýnýrlý olmasý ve

tendonlarda kemik dokulardaki gibi doku spesifik

diferansiasyon faktörlerinin ortaya konulamamýþ

olmasý çalýþmalarýn önünde aþýlmasý gereken zor-

luklardýr.

Bu gün için MKH'lerin kas hücrelerine farklýlaþ-

masý ile ilgili çalýþmalar daha çok kardimyopatiler ve

infarkt sonrasý miyokardýn rejenerasyonu ile ilgili

yoðunlaþmýþtýr(20, 60,61). Bunlar yanýnda konjenital

iskelet kasý defektleri ve myopatilerde de teorik

olarak kullanýlabilmesi gerekmektedir. De Bari ve

arkadaþlarý ilk çalýþmalarýnda invitro olarak

MKH'lerin myojenik diferansiasyon kabiliyetlerini ve

bunlarýn myopatilerde kullanýlma potansiyellerini

göstermiþlerdi(62). Sonraki çalýþmalarýnda da

Duchenne musküler distrofi oluþturulmuþ fýndýk

farelerine MKH uygulamýþlar ve kas liflerini restore

ettiðini göstermiþlerdir(63). Ramirez ve arkadaþlarý da

çalýþmalarýnda MKH'lerin hangi hasarlanmalardan

sonra dolaþýmda ölçülebilir miktarda arttýklarýný

gönüllülerde araþtýrmýþlardýr. Ramirez kronik kas

hastalýðý olanlarda ve atletlerde yarýþ sonrasý (iki saat

içinde) erken dönemde kanda MKH'lerde saðlýklý

kontrol gruplarýna göre anlamlý oranda artýþ

olduðunu göstermiþlerdir(64). Biz bu gün için kas

dokusunun kök hücrelerle tamir edilebildiðini biliy-

oruz. Bundan sonraki çalýþmalar kas dokusu

tamirinde kök hücrelerin regülasyonunun ve düzen-

leyici diðer mekanizmalarla koordinasyonunun

ortaya konulmasý ile ilgili olacaktýr(65).

MKH ve Sinir Tamiri:Kök hücrelerden merkezi sinir sistemi ve perife-

rik sinir sistemi üzerinde rejeneratif etkisini gösteren

çalýþmalardan da ümit verici sonuçlar alýnmaktadýr.

Gao ve arkadaþlarý siyatik sinirlerini hasarlandýrarak

motor fonksiyon kayýplarýný gösterdikleri ratlara

nöral kök hücre transplante etmiþler. Üç ay sonra bu

ratlarda hedef kaslara uzanan aksonal yapýlarý

göstermiþlerdir. Ancak bu yeni kolinerjik inervasy-

onun saðladýðý motor fonksiyon dönüþü parsiyel

olmuþtur(66). Hofstetter ve arkadaþalarý spinal kord

hasarý oluþturduklarý ratlarda yedi gün sonra

intralezyonel ve lezyon çevresine MKH vermiþler.

Yaptýklarý deðerlendirmede spinal kord hasarý son-

rasý oluþan tamir dokusunda verilen MKH'nin

engrafmanýný göstermiþlerdir(67). Park ve arkadaþlarý

da komplet spinal kord hasarý olan altý hastada

hasarlý bölgeye kemik iliði hücre nakli yapýlmýþtýr.

Ameliyattan hemen sonra duyu almada iyileþmeler

gözlenmiþ, önemli derecede motor iyileþmeler 3-7

ay sonra gözlenmiþtir. Spinal kord yaralanmalarýnda

kemik iliði hücrelerinin tedaviyi yönetmekte güvenli

bir yöntem olduðu sonucuna varýlmýþtýr(68). Deda ise

yapmýþ olduðu çalýþmada 17 ve 2 yýl önce komplet

spinal kord hasarý olmuþ iki hastaya lokal, intratekal

ve intravenöz kemik iliði hücresi enjekte etmiþtir. 72

saat sonra duyuda dönüþ ve üç hafta sonra da

motor fonksiyonlarda iyileþmeler bildirmiþtir(69). Park

ve arkadaþlarý yapmýþ olduklarý çalýþmada hipoksik

iskemiye cevap olarak ilk olarak dolaþýmda nöral

kök hücrelerin arttýðýný ve iskemik bölgeye yer-

leþerek nöron ve oligodendrositlere dönüþtüklerini

bildirmiþlerdir(70). Bu son çalýþmalarda göstermekte-

dir ki kültür ortamýnda veya yaralanma bölgesinde

progenitör hücreler nöral hücrelere farklýlaþmak-

tadýrlar.

Sonuç:Son yýllarda MKH'lerin potansiyel klinik kullaným-

larý ile ilgili çok sayýda çalýþma yapýlmýþtýr. Ýnvitro

olarak gösterilen, MKH'lerin farklýlaþma potansiyel-

lerine dayanan bu çalýþmalar, büyük defektlerin

kapatýlmasýndaki sorunlarýn aþýlmasý için doku

mühendisliði çalýþmalarý ile kombine edilmiþtir. Bu

konuda son yýllarda geliþtirilen bioreaktör uygula-

M. KÖMÜRCÜ, H. ÖZKAN

2006 •• Cilt: 5 Sayý: 3-4 TOTBÝD (Türk Ortopedi ve Travmatoloji Birliði Derneði) Dergisi 137

malarý ile hücreler scafoldlar içine sürekli olarak

doldurulmakta, besin destekleri saðlanmakta ve

spesifik fiziksel uyaranlarýn verilmesi ile doku

büyüme ve geliþmesi elde edilmektedir(71). Ayrýca

doku iyileþmesinin mekanizmalarý daha iyi

anlaþýldýkça indüktif bir kýsým materyaller ile yapýlan

kültürlerle veya gen transferi yöntemlerinin eklen-

mesi ile daha iyi sonuçlar bildirilmektedir.

Bu gün gelinen noktada kök hücre uygulamalarý

gelecekteki tedavi modalitelerini etkileyecek gibi

görünmektedir. Ancak bu heyecan verici noktada

MKH'lerin tedavide kullanýlabilmesi için henüz ceva-

planmasý gereken çok sayýda soru ve yapýlmasý

gereken uzun takipli klinik çalýþma sonuçlarýnýn

görülmesi gerekmektedir. Bu ümit verici ve bakir

alanda çalýþacak araþtýrmacýlarýn bu gün

tedavisinde yetersiz kalýnan birçok soruna çözüm

bulacaklarýný ümit etmekteyiz.

Yazýþma Adresi: Yrd.Doç.Dr. Hüseyin Özkan

GATA Ort. Ve Trav. AD

06018 Etlik / Ankara

Eposta: [email protected]

Kaynaklar1. Çetiner M: Hücresel Tedaviler Tarihi ve Süreyya Tahsin

Aygün. 2. Ulusal Kök Hücre Kongresi Program ve Özet

Kitabý, Trabzon, 2006, s:29-34

2. Pittenger MF, Mackay AM, Beck SC, Jaiswal RK, Douglas R,

Mosca JD, Moorman MA, Simonetti DW, Craig S, Marshak

DR: Multilineage potential of adult human mesenchymal

stem cells. Science 1999, 284(5411):143-147

3. Ural AU: Hematopoetik Kök Hücre. 2. Ulusal Kök Hücre

Kongresi Proðram ve Özet Kitabý, Trabzon, 2006, s: 49-54

4. Herzog EL, Chai L, Krause DS: Plasticity of marrow-derived

stem cells. Blood 2003 , 102(10):3483-93

5. Digirolamo CM, Stokes D, Colter D, Phinney DG, Class R,

Prockop D J: Propagation and senescence of human mar-

row stromal cells in culture: a simple colony-forming assay

identifies samples with the greatest potential to propagate

and differentiate. Br J Haematol 1999, 107: 275-281

6. Deans RJ, Moseley AB: Mesenchymal stem cells: biology

and potential clinical uses. Exp Hematol 2000, 28:875-84

7. Murphy JM, Dixon K, Beck S, Fabian D, Feldman A, Barry F:

Reduced chondrogenic and adipogenicactivity of mesenchy-

mal stem cells from patients with advanced osteoarthritis.

Arthritis Rheumatism 2002, 46: 704-713

8. Oreffo RO, Bord S, Triffitt JT: Skeletal progenitor cells and

ageing human populations. Clinical Science 1998, 94:549-

555

9. D'Ippolito G, Schiller PC, Ricordi C, Roos BA, Howard GA:

Age-related osteogenic potential of mesenchymal stromal

stem cells from human vertebral bone marrow. Journal of

Bone and Mineral Research 1999, 14: 1115-1122

10. Murphy M, Fink DJ, Hunziker EB, Barry FP: Stem cell thera-

py in a caprine model of osteoarthritis. Arthritis Rheumatism

2003, 48: 3464-3474

11. Abdel-Hamid M, Hussein MR, Ahmad AF, Elgezawi EM:

Enhancement of the repair of meniscal wounds in the red-

white zone (middle third) by the injection of bone marrow

cells in canine animal model. Int J Exp Pathol. 2005 ,

86(2):117-23

12. Caplan AI : The mesengenic process. Clin Plast Surg. 1994,

21(3):429-35

13. Fibbe WE: Mesenchymal stem cells. A potential source for

skeletal repair. Ann Rheum Dis. 2002 , 61 Suppl 2:ii29-31

14. Lodie TA, Blickarz CE, Devarakonda TJ, He C, Dash AB,

Clarke J, Gleneck K, Shihabuddin L, Tubo R: Systematic

analysis of reportedly distinct populations of multipotent

bone marrow-derived stem cells reveals a lack of distinction.

Tissue Engineering 2002, 8: 739-751

15. Þahin F: Hematopoetik Kök Hücre. 2. Ulusal Kök Hücre

Kongresi Proðram ve Özet Kitabý, Trabzon, 2006, s:55-60

16. Jiang Y, Jahagirdar BN, Reinhardt RL, Schwartz RE, Keene

CD, Ortiz-Gonzalez XR, Reyes M, Lenvik T, Lund T, Blackstad

M, Du J, Aldrich S, Lisberg A, Low WC, Largaespada DA,

Verfaillie CM: Pluripotency of mesenchymal stem cells

derived from adult marrow. Nature 2002, 418:41-50

17. Muraglia, A., Cancedda, R., & Quarto, R.: Clonal mesenchy-

mal progenitors from human bone marrow differentiate in

vitro according to a hierarchical model. Journal of Cell

Science 2000, 113: 1161-1166

18. Barry F, Boynton R, Murphy M, Haynesworth S, Zaia J: The

SH-3 and SH-4 antibodies recognize distinct epitopes on

CD73 from human mesenchymal stem cells. Biochemical

and Biophysical Research Communications 2001, 289:519-

524

19. Barry FP, Murphy JM: Mesenchymal stem cells: clinical appli-

cations and biological characterization. Int J Biochem Cell

Biol. 2004 , 36(4):568-84

20. Ozbaran M, Omay SB, Nalbantgil S, Kultursay H,

Kumanlioglu K, Nart D, Pektok E.: Autologous peripheral

stem cell transplantation in patients with congestive heart

failure due to ischemic heart disease. Eur J Cardiothorac

Surg. 2004 , 25(3):342-50; discussion 350-1

21. Stamm, C, Westphal B, Kleine HD, Petzsch M, Kittner C,

Klinge H, Schumichen C, Nienaber CA, Freund M, Steinhoff

G: Autologous bone-marrow stem-cell transplantation for

myocardial regeneration. Lancet 2003, 361: 45-46

22. Durdu S, Akar AR, Arat M, Sancak T, Eren NT, Ozyurda U.:

Autologous bone-marrow mononuclear cell implantation for

patients with Rutherford grade II-III thromboangiitis obliter-

ans. J Vasc Surg. 2006 , 44(4):732-9. Epub 2006 Aug 22

23. Ortiz LA, Gambelli F, McBride C, Gaupp D, Baddoo M,

Kaminski N, Phinney DG.: Mesenchymal stem cell engraft-

ment in lung is enhanced in response to bleomycin exposure

and ameliorates its fibrotic effects. Proceedings of the

National Academy of Sciences of the United States of

America 2003, 100: 8407-8411

24. Deda H. Stem cell therapy in ALS patients: early results with

a new technique Cell(y) News. September 2006 s:3

25. Attar A, Kaptanoglu E, Aydin Z, Ayten M, Sargon MF.

Electron microscopic study of the progeny of ependymal

stem cells in the normal and injured spinal cord.Surg

Neurol. 2005;64 Suppl 2:S28-32

26. Kraus KH, Kirker-Head C.:Mesenchymal stem cells and

bone regeneration. Vet Surg. 2006 , 35(3):232-42. Review

Mezenkimal Kök Hücre Ve Ortopedide Kullanýmý

TOTBÝD (Türk Ortopedi ve Travmatoloji Birliði Derneði) Dergisi 2006 •• Cilt: 5 Sayý: 3-4138

27. Kerimoðlu S: Hematopoetik Kök Hücre. 2. Ulusal Kök Hücre

Kongresi Proðram ve Özet Kitabý, Trabzon , 2006 , s:135-

140.

28. A.M. Phillips: Overview of the fracture healing cascade.

Injury, Int. J. Care Injured 2005, 36S; 5-7

29. Wýlson EMK, Barbieri CH, Mazzer N: Bone healýng stýmu-

latýon by platelet-rých autogenous plasma. An experýmental

study ýn rabbýts. Acta Ortop Bras 2006, 14(4): 208-212

30. Otto W. R., J. Rao: Tomorrow's skeleton staff: mesenchymal

stem cells and the repair of bone and cartilage.Cell Prolif.

2004, 37:97-110.

31. Javazon E. H., K. J. Beggs, A. W. Flake: Mesenchymal stem

cells: paradoxes of passaging. Exp. Hematol. 2004, 32:414-

425.

32. Taguchi K, Ogawa R, Migita M, Hanawa H, Ito H, Orimo H:

The role of bone marrow-derived cells in bone fracture repair

in a green fluorescent protein chimeric mouse model.

Biochem Biophys Res Commun. 2005 , 27;331(1):31-6.

33. Denise Shirley A, David Marsh A, Grant Jordan A, Stephen

Mcquaid B, Gang Li: Systemic Recruitment Of Osteoblastic

Cells Ýn Fracture Healing Journal Of Orthopaedic Research

2005, 23:1013-1021

34. Ural AU, Demiralp B, Avcu F, Yurttaþ Y, Canpolat E, Can B,

Serdar M, Sarper M. : Allojenik mezenkimal kök hücrelerin

tavþan tibial segmentel kemik defekti tamirinde kullanýmý.

Turkish Journal of Hematology. Supplament 2004 ;Vol:21

(3):48.

35. Logeart-Avramoglou D, Anagnostou F, Bizios R, Petite H:

Engineering bone: challenges and obstacles .J. Cell. Mol.

Med. 2005 ;Vol 9, No 1: 72-84

36. Montufar-Solýs D, Nguyen HC, Nguyen HD, Horn WN, Cody

DD, Duke PJ: Using Cartilage To Repair Bone: An Alternative

Approach Ýn Tissue Engineering annals Of Biomedical

Engineering 2004 ,Vol. 32, No.3:504-509

37. Kadowaki A, Tsukazaki T, Hirata K, Shibata Y, Okubo Y,

Bessho K, Komori T, Yoshida N, Yamaguchi: A Isolation and

characterization of a mesenchymal cell line that differenti-

ates into osteoblasts in response to BMP-2 from calvariae of

GFP transgenic mice. Bone 2004, 34(6):993-1003

38. Hidaka C, Goshi K, Rawlins B, Boachie-Adjei O, Crystal RG:

Enhancement of spine fusion using combined gene therapy

and tissue engineering BMP-7-expressing bone marrow cells

and allograft bone. Spine 2003, 28(18):2049-57.

39. Zhu W, Rawlins BA, Boachie-Adjei O, Myers ER, Arimizu J,

Choi E, Lieberman JR, Crystal RG, Hidaka C: Combined

bone morphogenetic protein-2 and -7 gene transfer

enhances osteoblastic differentiation and spine fusion in a

rodent model. J Bone Miner Res. 2004, 19(12):2021-32.

40 Cunninghan ME, Bilgic S, Lawhorne T, RawlinsB, Crystal R,

Boachie A O, Hidaka C.:Gene Mediated Anterior Spinal

Fusion in the Rat. 53rd Annual Meeting of The Orthopaedic

Research Society, San Diego CA USA 2007, PNo:325

41. Marion NW, Mao JJ: Mesenchymal stem cells and tissue

engineering. Methods Enzymol. 2006, 420:339-61

42. Kon E, Muraglia A, Corsi A, Bianco P, Marcacci M, Martin I,

Boyde A, Ruspantini I, Chistolini P, Rocca M, Giardino R,

Cancedda R, Quarto R.: Autologous bone marrow stromal

cells loaded onto porous hydroxyapatite ceramic accelerate

bone repair in critical-size defects of sheep long bones. J

Biomed Mater Res. 2000 , 49(3):328-37

43. Meinel L, Betz O, Fajardo R, Hofmann S, Nazarian A, Cory E,

Hilbe M, McCool J, Langer R, Vunjak-Novakovic G, Merkle

HP, Rechenberg B, Kaplan DL, Kirker-Head C.: Silk based

biomaterials to heal critical sized femur defects. Bone 2006,

39(4):922-31.

44. Ahn JI, Terry Canale S, Butler SD, Hasty KA.: Stem cell

repair of physeal cartilage. J Orthop Res. 2004 , 22(6):1215-

21.

45. Pereira RF, O'Hara MD, Laptev AV, et al.: Marrow stromal

cells as a source of progenitor cells for nonhematopoietic

tissues in transgenic mice with a phenotype of osteogenesis

imperfecta. PNAS USA 1998, 95:1142-7.

46. Horwitz EM, Prockop DJ, Fitzpatrick LA, et al.:

Transplantability and therapeutic effects of bone marrow-

derived mesenchymal cells in children with osteogenesis

imperfecta. Nat Med. 1999, 5:309-13.

47. Horwitz EM, Prockop DJ, Gordon PL, Koo WW, Fitzpatrick

LA, Neel MD, McCarville ME, Orchard PJ, Pyeritz RE,

Brenner MK.: Clinical responses to bone marrow transplan-

tation in children with severe osteogenesis imperfecta. Blood

2001, 97(5):1227-31.

48. Atik OS, Korkusuz F: Surgical repair of cartilage defects of

the patella. Clin Orthop Relat Res 2001, (389):47-50.

49. Krampera M, Pizzolo G, Aprili G, Franchini M.: Mesenchymal

stem cells for bone, cartilage, tendon and skeletal muscle

repair. Bone 2006, 39(4):678-83.

50. Ural AU, Saray A, Can B, Avcu F, Çavuþoðlu T, Canpolat E.:

Repair of cartilage defects by using in vitro differantiated

mesenchymal stem cell in vivo: Experimental study in rab-

bits. Blood 2005,106 (11): 482a.

51. Tatebe M, Nakamura R, Kagami H, Okada K, Ueda M.

:Differentiation of transplanted mesenchymal stem cells in a

large osteochondral defect in rabbit. Cytotherapy 2005,

7(6):520-30.

52 Wakitani S, Imoto K, Yamamoto T, Saito M, Murata N,

Yoneda M.: Human autologous culture expanded bone mar-

row mesenchymal cell transplantation for repair of cartilage

defects in osteoarthritic knees. Osteoarthritis Cartilage 2002,

10(3):199-206.

53. Mizuta H, Kudo S, Nakamura E, Otsuka Y, Takagi K, Hiraki

Y.: Active proliferation of mesenchymal cells prior to the

chondrogenic repair response in rabbit full-thickness defects

of articular cartilage. Osteoarthritis Cartilage 2004,

12(7):586-96.

54. Redman SN, Oldfield SF, Archer CW.: Current strategies for

articular cartilage repair. Eur Cell Mater 2005, 9:23-32.

55. Kurzweil PR, Friedman MJ. : Meniscus: Resection, repair, and

replacement. Arthroscopy 2002, (2 Suppl 1):33-9

56. Izuta Y, Ochi M, Adachi N, Deie M, Yamasaki T, Shinomiya

R.: Meniscal repair using bone marrow-derived mesenchy-

mal stem cells: experimental study using green fluorescent

protein transgenic rats. Knee 2005 Jun, 12(3):217-23

57. Chong AK, Ang AD, Goh JC, Hui JH, Lim AY, Lee EH, Lim

BH.: Bone marrow-derived mesenchymal stem cells influ-

ence early tendon-healing in a rabbit achilles tendon model.

J Bone Joint Surg Am. 2007 Jan, 89(1):74-81

58. Dressler MR, Butler DL, Boivin GP.: Effects of age on the

repair ability of mesenchymal stem cells in rabbit tendon. J

Orthop Res. 2005 Mar, 23(2):287-93

59. Lim JK, Hui JH, Li L, Thambyah A, Goh J, Lee EH.:

Enhancement of tendon graft osteointegration using mes-

enchymal stem cells in a rabbit model of anterior cruciate

ligament reconstruction. Arthroscopy 2004, 20:899-910

60. Haudek SB, Xia Y, Huebener P, Lee JM, Carlson S, Crawford

JR, Pilling D, Gomer RH, Trial J, Frangogiannis NG, Entman

ML.: Bone marrow-derived fibroblast precursors mediate

ischemic cardiomyopathy in mice. Proc Natl Acad Sci U S A.

2006 Nov 28, 103(48):18284-9

61. Arguero R, Careaga-Reyna G, Castano-Guerra R, Garrido-

Garduno MH, Magana-Serrano JA, de Jesus Nambo-Lucio

M.: Cellular autotransplantation for ischemic and idiopathic

dilated cardiomyopathy. Preliminary report.Arch Med Res.

2006 Nov, 37(8):1010-4

62. De Bari C, Dell'Accio F, Tylzanowski P, Luyten FP.

:Multipotent mesenchymal stem cells from adult human syn-

ovial membrane.Arthritis Rheum. 2001 Aug, 44(8):1928-42

63. De Bari C, Dell'Accio F, Vandenabeele F, Vermeesch JR,

Raymackers JM, Luyten FP: Skeletal muscle repair by adult

human mesenchymal stem cells from synovial membrane. J

Cell Biol 2003,160:909-18

64. Ramirez M, Lucia A, Gomez-Gallego F, Esteve-Lanao J,

Perez-Martinez A, Foster C, Andreu AL, Martin MA, Madero L,

Arenas J, Garcia-Castro J.:Mobilisation of mesenchymal

cells into blood in response to skeletal muscle injury.Br J

Sports Med. 2006 Aug, 40(8):719-22

65. Shi X, Garry DJ.: Muscle stem cells in development, regen-

eration, and disease. Genes Dev. 2006 Jul 1, 20(13):1692-

708

66. Gao J, Coggeshall RE, Tarasenko YI, Wu P.: Human neural

stem cell-derived cholinergic neurons innervate muscle in

motoneuron deficient adult rats. Neuroscience 2005,

131(2):257-62

67. Hofstetter CP, Schwarz EJ, Hess D, Widenfalk J, El Manira A,

Prockop DJ, Olson L.: Marrow stromal cells form guiding

strands in the injured spinal cord and promote recovery.Proc

Natl Acad Sci U S A. 2002 Feb 19, 99(4):2199-204

68. Park HC, Shim YS, Ha Y, Yoon SH, Park SR, Choi BH, Park

HS.: Treatment of complete spinal cord injury patients by

autologous bone marrow cell transplantation and adminis-

tration of granulocyte-macrophage colony stimulating fac-

tor.Tissue Eng. 2005 May-Jun, 11(5-6):913-22

69. Deda H. :Stem cell therapy in spinal cord injury: early good

result of a new technique in 2 patients. Cell(y) News.

September 2006, s:1

70. Park KI, Hack MA, Ourednik J, Yandava B, Flax JD, Stieg PE,

Gullans S, Jensen FE, Sidman RL, Ourednik V, Snyder EY.:

Acute injury directs the migration, proliferation, and differen-

tiation of solid organ stem cells: evidence from the effect of

hypoxia-ischemia in the CNS on clonal "reporter" neural

stem cells.Exp Neurol. 2006 May, 199(1):156-78

71. Vunjak-Novakovic G, Martin I, Obradovic B, Treppo S,

Grodzinsky AJ,Langer R, et al.: Bioreactor cultivation condi-

tions modulate the composition and mechanical properties

of tissue-engineered cartilage. J Orthop Res 1999,17:130-8

M. KÖMÜRCÜ, H. ÖZKAN

2006 •• Cilt: 5 Sayý: 3-4 TOTBÝD (Türk Ortopedi ve Travmatoloji Birliði Derneði) Dergisi 139