Dergiler / Online Türk Sağlık Bilimleri Dergisi / 2026 / Cilt: 9 Sayı: 1

Mezenkimal Kök Hücre Kaynaklı Yapay İnsan Mesanesi Geliştirilmesi: Bir Ön Çalışma

Construction of Mesenchymal Stem Cell-Derived Artificial Human Urinary Bladder: A Preliminary Study

Seçil Erden Tayhan(TOKAT GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ)0000-0001-8473-5896
Erol Mir(MANISA CELAL BAYAR UNIVERSITY)0009-0002-9020-1887
Sayfa
66–72
Yayın Tarihi
2024-03-11
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bulgular: Hücresel deneylerde, ürotelyal hücreler polistiren kültür kaplarında in vitro olarak kültüre edilememiş ve canlılıklarını sürdürmek için bir destek malzemesine ihtiyaç duydukları belirlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Amaç: Bu çalışmada, doku mühendisliği yaklaşımıyla yapay mesane yapımı için gerekli olan hücrelerin elde edilmesi ve uygun iskele malzemesinin seçilmesi amaçlanmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu hücrelerin mesane duvarı boyunca yerleşmiş olan düz kas hücrelerine (SMC) farklılaştırılmasına çalışılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Bulgular: Hücresel deneylerde, ürotelyal hücreler polistiren kültür kaplarında in vitro olarak kültüre edilememiş ve canlılıklarını sürdürmek için bir destek malzemesine ihtiyaç duydukları belirlenmiştir.
🔬Tür:Laboratuvar & Saha Deneyi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Doku mühendisliği · mesane · mezenkimal kök hücre

Özet

Amaç: Bu çalışmada, doku mühendisliği yaklaşımıyla yapay mesane yapımı için gerekli olan hücrelerin elde edilmesi ve uygun iskele malzemesinin seçilmesi amaçlanmıştır. Materyal ve Metot: Bu çalışmada kolaylıkla elde edilebilen insan yağ doku kökenli kök hücreler (hADMSCs) kullanılmıştır. Bu hücrelerin mesane duvarı boyunca yerleşmiş olan düz kas hücrelerine (SMC) farklılaştırılmasına çalışılmıştır. Ürotelyal hücreler ise doku biyopsi örneklerinden enzimatik aktivite ile izole edilmişlerdir. Doku iskelesi yapımında, doku mühendisliği yaklaşımı kullanılarak, sentetik (Poli-laktid-ko-glikolik asit, PLGA ve doğal (kitosan) polimerler kullanılmıştır. Bulgular: Hücresel deneylerde, ürotelyal hücreler polistiren kültür kaplarında in vitro olarak kültüre edilememiş ve canlılıklarını sürdürmek için bir destek malzemesine ihtiyaç duydukları belirlenmiştir. Bu aşamada, besleyici hücre tabakası ile iyi sonuçlar elde edilmiştir. Ayrıca hADMSC'ler, SMC farklılaşma deneylerinde yüksek serum içeriğine sahip ortamda beklenen morfolojik değişiklikleri sergilemiştir. Biyouyumlu ve biyolojik olarak parçalanabilen kitosan alternatif iskele kombinasyonu olarak PLGA ile karıştırılmıştır. Sonuç: Bu çalışma, uygun fiziksel özelliklere sahip hibrit kitosan-PLGA yapı iskeleleri üzerinde çoğaltılmış hADMSC türevli düz kas hücreleri ve mesane biyopsisinden izole edilmiş ürotelyal hücrelerin, doku mühendisliği ile yapay mesane üretimi için iyi bir model olabileceğini göstermiştir.

Abstract

Objective: The present study aimed to obtain the required cells and select a suitable scaffold material for constructing an artificial bladder using the tissue engineering approach. Materials and methods: The convenience of obtaining human adipose tissue-derived stem cells (hADMSCs) was used in this study. It was attempted to differentiate these cells into smooth muscle cells (SMC), which are present along the wall of the bladder. Urothelial cells were enzymatically isolated from tissue biopsies. Synthetic (poly-lactide co-glycolic acid, PLGA) and natural (chitosan) polymers were used in scaffold fabrication using a tissue engineering approach. Results: In the cellular experiments, urothelial cells couldn’t be cultured in polystyrene culture vessels in vitro and required a support material to maintain viability. Better results were obtained with the feeder layer. The hADMSCs exhibited the expected morphological changes in the serum-rich medium content in the SMC differentiation experiments. Chitosan, biocompatible and biodegradable, was mixed with PLGA as an alternative scaffold combination. Conclusion: This study indicated that hADMSCs-derived smooth muscle cells and biopsy-isolated urothelial cells cultured on hybrid chitosan–PLGA scaffolds with appropriate physical properties could serve as a suitable model for tissue-engineered artificial bladder construction.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Tayhan, S. E., Şendemir, A., Mir, E., Gürhan, İ. D. (2024). Mezenkimal Kök Hücre Kaynaklı Yapay İnsan Mesanesi Geliştirilmesi: Bir Ön Çalışma. Online Türk Sağlık Bilimleri Dergisi, Cilt: 9 Sayı: 1, 66–72. https://doi.org/10.26453/otjhs.1402217

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (30)

  1. Erden S. Mezenkimal kök hücre kaynaklı yapay insan mesanesi geliştirilmesine yönelik hücre kültürü ve doku iskelesi uygulamaları İzmir, Türkiye. 2013.
  2. Atala A. Tissue engineering for the replacement of organ function in the genitourinary system. Am J Transplant Off J Am Soc Transplant Am Soc Transpl Surg. 2004;4 Suppl 6:58-73. doi:10.1111/j.1600-6135.2004.0346.x
  3. Atala A. Engineering organs. Curr Opin Biotechnol. 2009;20(5):575-592. doi:10.1016/j.copbio.2009.10.003
  4. Langer R, Vacanti JP. Tissue engineering. Science. 1993;260(5110):920-926. doi:10.1126/science.8493529
  5. Islam MM, Shahruzzaman M, Biswas S, Nurus Sakib M, Rashid TU. Chitosan based bioactive materials in tissue engineering applications-A review. Bioact Mater. 2020;5(1):164-183. doi:10.1016/j.bioactmat.2020.01.012
  6. Wang X, Zhang F, Liao L. Current applications and future directions of bioengineering approaches for bladder augmentation and reconstruction. Front Surg. 2021;8. doi:10.3389/fsurg.2021.664404
  7. Demcisakova Z, Luptakova L, Tirpakova Z, et al. Evaluation of angiogenesis in an acellular porous biomaterial based on polyhydroxybutyrate and chitosan using the chicken ex ovo chorioallantoic membrane model. Cancers (Basel). 2022;14(17). doi:10.3390/cancers14174194
  8. Kadhim IAU, Sallal HA, Al-Khafaji ZS Al. A review in investigation of marine biopolymer (chitosan) for bioapplications. ES Mater Manuf. 2023;21:828. doi:10.30919/esmm5f828
  9. Klabukov I, Tenchurin T, Shepelev A, et al. Biomechanical behaviors and degradation properties of multilayered polymer scaffolds: The phase space method for bile duct design and bioengineering. Biomedicines. 2023; 11(3):745. doi: org/10.3390/biomedicines11030745
  10. Casarin M, Morlacco A, Dal Moro F. Tissue engineering and regenerative medicine in pediatric urology: urethral and urinary bladder reconstruction. Int J Mol Sci. 2022;23(12). doi:10.3390/ijms23126360
  11. Horst M, Eberli D, Gobet R, Salemi S. Tissue engineering in pediatric bladder reconstruction—the road to success. Front Pediatr. 2019;7. doi:10.3389/fped.2019.00091
  12. Zhao Z, Liu D, Chen Y, et al. Ureter tissue engineering with vessel extracellular matrix and differentiated urine-derived stem cells. Acta Biomater. 2019;88:266-279. doi:10.1016/j.actbio.2019.01.072
  13. Culenova M, Ziaran S, Danisovic L. Cells involved in urethral tissue engineering: Systematic review. Cell Transplant. 2019;28(9-10):1106-1115. doi:10.1177/0963689719854363
  14. Tayhan SE, Keleş GT, Topçu İ, Mir E, Gürhan SİD. Isolation and in vitro cultivation of human urine-derived cells: an alternative stem cell source. Turkish J Urol. 2017;43(3):345-349. doi:10.5152/tud.2017.93797
  15. Tayhan SE, Taşdemir Ş, Gürhan SİD, Mir E. Comparison of the osteogenic differentiation capacity of adipose tissue derived mesenchymal stem cells from humans and rats. Turkish J Biol. 2016;40(5):1090-1095. doi:10.3906/biy-1507-128
  16. Pokrywczynska M, Czapiewska M, Jundzill A, et al. Optimization of porcine urothelial cell cultures: Best practices, recommendations, and threats. Cell Biol Int. 2016;40(7):812-820. doi:10.1002/cbin.10614
  17. Kloskowski T, Uzarska M, Gurtowska N, et al. How to isolate urothelial cells? Comparison of four different methods and literature review. Hum Cell. 2014;27(2):85-93. doi:10.1007/s13577-013-0070-y
  18. Salem SA, Rashidbenam Z, Jasman MH, et al. Incorporation of smooth muscle cells derived from human adipose stem cells on poly (lactic-co-glycolic acid) scaffold for the reconstruction of subtotally resected urinary bladder in athymic rats. Tissue Eng Regen Med. 2020;17(4):553-563. doi:10.1007/s13770-020-00271-7
  19. Zhou Z, Yan H, Liu Y, et al. Adipose-derived stem-cell-implanted poly(ϵ-caprolactone)/chitosan scaffold improves bladder regeneration in a rat model. Regen Med. 2018;13(3):331-342. doi:10.2217/rme-2017-0120
  20. Ramesh R, Jayakumar K, Krishnan LK. Synergistic effect of inducible factors on the differentiation of human adipose-derived stem cells to vascular cells. Arch Clin Biomed Res. 2020;4:632-656. doi:10.26502/acbr.50170131
  21. Hu Z, Chen Y, Gao M, et al. Novel strategy for primary epithelial cell isolation: Combination of hyaluronidase and collagenase I. Cell Prolif. 2023;56(1):e13320. doi:10.1111/cpr.13320
  22. Freshney RI, Freshney MG. Culture of epithelial cells. New York: Wiley-Liss; 2002
  23. Llames S, García-Pérez E, Meana Á, Larcher F, del Río M. Feeder layer cell actions and applications. Tissue Eng Part B Rev. 2015;21(4):345-353. doi:10.1089/ten.teb.2014.054724.
  24. Adamowicz J, Pokrywczynska M, Van Breda SV, Kloskowski T, Drewa T. Concise review: Tissue engineering of urinary bladder; we still have a long way to go? Stem Cells Transl Med. 2017;6(11):2033-2043. doi:10.1002/sctm.17-0101
  25. Gasanz C, Raventós C, Morote J. Current status of tissue engineering applied to bladder reconstruction in humans. Actas Urol Esp (Engl Ed) 2018;42(7):435-441. doi:10.1016/j.acuroe.2018.06.001
  26. Ortac M, Ekerhult TO, Zhao W, Atala A. Tissue engineering graft for urethral reconstruction: Is it ready for clinical application? Turkish J Urol. 2023;49(1):11-18. doi:10.5152/tud.2023.22226
  27. Sionkowska A, Kaczmarek B, Lewandowska K, et al. 3D composites based on the blends of chitosan and collagen with the addition of hyaluronic acid. Int J Biol Macromol. 2016;89:442-448. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2016.04.085
  28. Liu W, Shi K, Zhu X, et al. Adipose tissue-derived stem cells in plastic and reconstructive surgery: A bibliometric study. Aesthetic Plast Surg. 2021;45(2):679-689. doi:10.1007/s00266-020-01615-3
  29. Park YG, Baek AM, Do BR, Choi JH, Do Kim S. Myogenic differentiation of human adipose-derived stem cells. J Korean Acad Rehab Med. 2011;35(1):8-13.
  30. Rajcani J, Kajo K, Adamkov M, et al. Immunohistochemical characterization of urothelial carcinoma. Bratisl Lek Listy. 2013;114(8):431-438. doi:10.4149/bll_2013_091