ترکیب تحریک الکتریکی و مهندسی بافت برای درمان نواقص استخوانی بزرگ در مدل رتی

تاریخ انتشار: جمعه 21 اردیبهشت 1397 | امتیاز: Article Rating

اخیرا مهندسی بافت استخوان(BTE) به عنوان جایگزینی برای درمان های موجود برای نواقص استخوانی بزرگ بهبود نیابنده پیشنهاد شده اند. رویکرد مهندسی بافت استخوان، با ترکیب سلول ها، داربست و فاکتورهای رشد گرافت های استخوانی اتولوگ را شبیه سازی می کند و به دلیل قابلیت دستکاری این اجزاء برای بهینه سازی فرایند بهبودی، دارای مزایایی اضافی است. تحریک الکتریکی(ES) مدت های است که با موفقیت برای درمان شکستگی های بهبود نیابنده استفاده می شوند و اخیرا نشان داده شده است که سلول های استخوانی را برای مهاجرت، تکثیر، همراستا شدن، تمایز و چسبیدن به داربست های زیست سازگار تحریک می کند که همه این رفتارهای سلولی می توانند نتایج استفاده از مهندسی بافت استخوان را بهبود ببخشد. با توجه به آن چه در بالا ذکر شد ما مطالعات آزمایشگاهی را انجام دادیم و نشان دادیم که قرار گرفتن مجموعه سلول های بنیادی مزانشیمی و داربست در معرض تحریک الکتریکی برای سه هفته منجر به افزایش قابل توجه در تمایز استخوانی می شود. سپس، در آزمایش های درون تنی، ما برای اولین بار نشان دادیم که قرار دادن نواقص استخوانی بزرگ ران رت های تیمار شده با مهندسی بافت استخوان در معرض تحریک الکتریکی برای 8 هفته منجر به افزایش بهبودی می شود که بوسیله افزایش شکل گیری، قدرت‌، ‌تراکم عروقی استخوان و بیان ژن های استخوان زا نشان داده شد. نتایج ما نشان می دهد که تحریک الکتریکی تمایز استخوانی آزمایشگاهی را به طور قابل توجهی افزایش می دهد و این امر در شرایط درون تنی منجر به بهبود فرایند ترمیم می شود. این یافته ها از استفاده از تحریک الکتریکی برای کمک به تیمارهای مهندسی بافت استخوان و استفاده از تمام پتانسیل درمانی آن ها حمایت می کند.

Sci Rep. 2018 Apr 20;8(1):6307. doi: 10.1038/s41598-018-24892-0.

Combining electrical stimulation and tissue engineering to treat large bone defects in a rat model.

Leppik L1, Zhihua H1, Mobini S1,2, Thottakkattumana Parameswaran V1,3, Eischen-Loges M1, Slavici A1,4, Helbing J1,5, Pindur L1,6, Oliveira KMC1, Bhavsar MB1, Hudak L1, Henrich D7, Barker JH8.

Abstract

Bone Tissue engineering (BTE) has recently been introduced as an alternative to conventional treatments for large non-healing bone defects. BTE approaches mimic autologous bone grafts, by combining cells, scaffold, and growth factors, and have the added benefit of being able to manipulate these constituents to optimize healing. Electrical stimulation (ES) has long been used to successfully treat non-healing fractures and has recently been shown to stimulate bone cells to migrate, proliferate, align, differentiate, and adhere to bio compatible scaffolds, all cell behaviors that could improve BTE treatment outcomes. With the above in mind we performed in vitro experiments and demonstrated that exposing Mesenchymal Stem Cells (MSC) + scaffold to ES for 3 weeks resulted in significant increases in osteogenic differentiation. Then in in vivo experiments, for the first time, we demonstrated that exposing BTE treated rat femur large defects to ES for 8 weeks, caused improved healing, as indicated by increased bone formation, strength, vessel density, and osteogenic gene expression. Our results demonstrate that ES significantly increases osteogenic differentiation in vitro and that this effect is translated into improved healing in vivo. These findings support the use of ES to help BTE treatments achieve their full therapeutic potential.

PMID: 29679025
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان