$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Mezenkimal kök hücreler (MSC'ler) rejeneratif tıpta hücre bazlı tedaviler için cazip bir adaydır 1,2. Kemik iliği, göbek kordonu, plasenta, diş pulpası ve deri altı yağ dokusu gibi çeşitli doku kaynaklarından toplanabilirler3. Bununla birlikte, yetişkinlerde kök hücrelerin mevcudiyeti sınırlı olduğundan ve izolasyon prosedürleri genellikle invaziv olduğundan (donör bölge morbiditesine neden olduğundan), bu zorlukları aşabilecek alternatif bir kök hücre kaynağına sahip olmak arzu edilir.
Diz eklemi, infrapatellar yağ yastığı kaynaklı MSC'ler, sinovyal membran kaynaklı MSC'ler, sinovyal sıvı kaynaklı MSC'ler, ligament fibroblastları, eklem kondrositleri vb. 4,5,6 gibi çeşitli hücre tiplerinin bir deposudur. Bu hücreler, kas-iskelet sistemi doku mühendisliğine dayalı araştırmalarda yaygın olarak araştırılma potansiyeline sahiptir. Bu nedenle, diz eklemi birden fazla MSC tipinin olası ve güvenilir bir kaynağı olabilir. İnfrapatellar yağ yastığı (IFP) veya Hoffa'nın yağ yastığı olarak bilinen diz ekleminde bulunan yağ deposu, MSC deposunun umut verici ve alternatif bir seçimidir. IFP, diz artroskopisi veya açık diz cerrahisi sırasında rutin olarak rezeke edildiği ve cerrahi atık olarak atıldığı için nispeten kolay erişilebilir ve klinik olarak elde edilebilir bir MSC kaynağıdır. IFP'nin çıkarılması minimal donör bölgesi morbiditesi ile ilişkilidir ve bu da onu çekici bir doku kaynağı haline getirir. Benzer bir fenotipik profile sahip olmakla birlikte, IFP'den (IFP-MSC'ler) MSC'ler, kemik iliği kaynaklı mezenkimal kök hücrelerle (BM-MSC'ler)6 karşılaştırıldığında klonojenik potansiyeli arttırmış ve deri altı adipoz türevi kök hücrelere (ADSC'ler)7 kıyasla daha iyi proliferatif kapasiteye sahiptir. İlginç bir şekilde, sinovyal sıvı kaynaklı MSC'lerle (SF-MSC'ler) karşılaştırıldığında, IFP-MSC'ler geç pasajlarda proliferatif kapasitelerini kaybetmez ve geç pasajlarda iki katına çıkma süresi artmaz. Bu, hücre genişlemesi sırasında, IFP-MSC'lerin proliferasyon hızlarından ödün vermeden in vitro doku mühendisliği uygulamaları için yeterince fazla sayıda hücre elde edebileceğini düşündürmektedir8. Son zamanlarda yapılan çalışmalar, IFP-MSC'lerin, kemik iliği kaynaklı MSC'lere (BMSC'ler) ve adipoz kaynaklı MSC'lere (ADSC'ler) kıyasla, muhtemelen eklem kıkırdağına anatomik yakınlıklarından dolayı, kıkırdak doku mühendisliği için uygunluklarını gösteren 6,7,9,10 ile karşılaştırıldığında üstün kondrojenik farklılaşma potansiyeline sahip olduklarını ileri sürmüştür. Ayrıca, yaştan bağımsız osteojenik farklılaşma potansiyeline de sahiptirler11. IFP-MSC'lerin eklem içi enjeksiyonunun osteoartritli (OA) hastalarda ağrıyı azalttığı ve diz eklemi fonksiyonlarını iyileştirdiği gösterilmiştir 12,13. Ayrıca, patolojik durumlar sırasında inflamatuar sitokinlerin varlığında IFP-MSC'lerin güçlü immünosupresif yanıtları ve gelişmiş immünomodülatör özellikleri de bildirilmiştir6.
IFP-MSC'ler, MSC'lerin umut verici ve alternatif bir kaynağıdır; Bununla birlikte, doku mühendisliği ve rejeneratif tıptaki terapötik yararları nispeten daha az araştırılmıştır. IFP-MSC'ler üzerine yapılan mevcut çalışmalar, insan donörlerinden gelen hücreleri büyük ölçüde kullanmıştır. Bunlar arasında, yakın zamanda yapılan birkaç çalışma, IFP-MSC'leri sağlıklı insan donörlerinden (artritik olmayan hastalar, 17-60 yaş arası)6,14 araştırırken, çalışmaların çoğunda IFP-MSC'ler total diz protezi ameliyatı geçiren yaşlı hastalardan (hastalıklı hastalar, 70-80 yaş) kullanılmıştır. Hem yaşın hem de hastalığın kök hücrelerin normal işleyişini değiştirdiği bilindiğinden (azalmış sayı ve fonksiyonel potansiyel kaybı), bu potansiyel olarak MSC tabanlı çalışmaların sonucunda tutarsızlıklara yol açabilir 7,15,16,17. Buna ek olarak, patofizyolojik koşulları olan hastalardan (örneğin, artrit ve obezite) IFP-MSC'lerin kullanımı da in vitro sağlıklı hücrelerin temel özelliklerini anlamada zorluk çekmekte ve böylece MSC'lere dayalı tedavilerin geliştirilmesinde sınırlayıcı bir faktör olarak işlev görmektedir. Bu sorunların üstesinden gelmek için, IFP-MSC'lerin sağlıklı donörlerden kullanılması hayati önem taşımaktadır. Sağlıklı bir insan donörüne erişim zor olduğundan, hayvan modelleri daha iyi bir alternatif olabilir. Bu bağlamda, IFP'nin farelerden izole edildiği birkaç çalışma vardır18. Bununla birlikte, normal farelerde yağ yastığının küçük boyutu nedeniyle, ayrıntılı deneysel prosedürleri uygulamak için yeterli doku elde etmek için birden fazla hayvandan elde edilen yağ dokuları birleştirilmiştir19. Bu nedenle, daha fazla sayıda hücre gereksinimini karşılayabilecek ve aynı zamanda hayvan araştırmalarında 3R ilkelerine (rafine etme, değiştirme ve azaltma) uyabilecek büyük bir hayvan modeline ihtiyaç vardır20. Büyük hayvanların kullanımı, translasyonel araştırmalarda önemli etkilere sahiptir. Spesifik olarak, kas-iskelet sistemi doku mühendisliğinde, köpekler, domuzlar, koyunlar, keçiler ve atlar gibi bir dizi büyük hayvan araştırılmıştır21. Keçi (Capra aegagrus hircus), boğucu eklemi insan diz eklemine en yakın anatomiye sahip olduğundan büyük hayvanların mükemmel bir seçimidir22,23,24. Keçilerin subkondral kemik trabeküler yapısı ve subkondral kemik kalınlığı insanlara benzer, kıkırdağın kemiğe oranının da insanlara yakın olduğu bildirilmektedir21. Ek olarak, keçiler dünya çapında yaygın olarak evcilleştirilmiştir, bu da iskeletsel olarak olgunlaştıklarında kolayca kullanılabilir hale getirilmiştir. Ayrıca, düşük bakım maliyetleri ve kolay kullanım, onları araştırma için çekici bir hayvan modeli haline getirmiştir22.
Bu çalışmada, IFP-MSC'lerin Capra aegagrus hircus'un (keçi) boğucu ekleminden izolasyonu ve in vitro kültür koşullarının genişlemesi ve farklılaşması için basit bir protokol gösterilmiştir. İzole hücreler yapışıktır, MSC benzeri morfolojiye sahiptir, CFU-F (koloni oluşturan birim-fibroblast) kolonileri oluşturur ve adipojenik, kondrojenik ve osteojenik farklılaşma potansiyeline sahiptir. Bu nedenle, IFP-MSC'ler biyomedikal uygulamalar için alternatif bir MSC kaynağı olarak potansiyel göstermektedir.