بررسي ترميم نقص جزيي استخوان ران توسط سلول‌هاي استرومايي مغز استخوان و غشاي ژلاتين- كيتوسان در موش صحرايي

Study of the Bone Defect Repair Using Bone Marrow Stromal Cells and Gelatin-Chitosan Membrane in Rat

چكيده مقدمه: سلول‌هاي استرومايي مغز استخوان (BMSCs) سلول‌هاي بنيادي چند‌تواني هستند كه توان تمايز به سلول‌هاي اوستيوژني را دارند. امروزه از داربست‌هاي زيست تخريب‌پذير به عنوان روش درماني جديد براي جايگزيني و بستر بافت از دست رفته استفاده مي‌شود. هدف: بررسي ترميم نقص جزيي استخوان ران توسط سلول‌هاي استرومايي مغز استخوان همراه با غشا ژلاتين- كيتوسان در موش صحرايي. مواد و روش‌ها: در اين بررسي تجربي 60 سر موش صحرايي نر بالغ نژاد آلبينو ويستار در پنج گروه مساوي به طور تصادفي قرار داشتند: 1- گروه شاهد كه بعد از ايجاد نقص استخواني هيچگونه درماني دريافت نكردند. 2- گروه شم (Sham) كه در آنها پس از ايجاد نقص، محيط كشت در محل آسيب تزريق شد. 3- گروه غشا كه در آنها از تركيب ژلاتين – كيتوسان در محل آسيب استخواني استفاده شد. 4- گروه سلول كه پيوند سلول هاي BMSC در محل آسيب شدند. 5- گروه سلول- غشا كه در آنها پيوند سلول بر غشا ژلاتين – كيتوسان در محل نقص استخوان انجام شد. چهار هفته پس از ايجاد نقص استخوان ران موش‌ها، ارزيابي راديولوژي و بيومكانيك بر روي آنها انجام و گروه‌هاي گوناگون سنجيده شد. نتايج: ارزيابي راديوگرافي استخوان‌هاي ران موش‌ها نشان داد ميزان راديو اوپاسيته در گروه شاهد نسبت به گروه شم تفاوت معني‌داري ندارد ولي در گروه‌هاي سلول و غشا نسبت به گروه شاهد افزايش غير معني دارداشت. از سوي ديگر، ميزان راديواوپاسيته در گروه سلول- غشا نسبت به گروه شاهد كاهش غيرمعني‌دار نشان داد. نتايج آزمون بيومكانيك اسخوان‌ها نشان داد ميانگين مقاومت استخوان در گروه سلول نسبت به گروه شاهد افزايش معني‌دار، در گروه غشا نسبت به شاهد افزايش غير معني‌دار و در گروه سلول- غشا نسبت به گروه شاهد كاهش غيرمعني‌دار دارد. نتيجه‌گيري: به نظر مي‌رسد پيوند غشا ژلاتين- كيتوسان مي‌تواند مختصري به ترميم نقص استخواني كمك كند. گرچه بكارگيري سلول استرومايي مغز استخوان به همراه غشا كمك چنداني به ترميم نقص جزيي استخوان ننموده و پيوند سلول به‌تنهايي نتيجه بهتري داشته است

Abstract Introduction: Bone marrow stromal cells (BMSCs) are multipotent stem cells that can differentiate into osteogenic cells. Today, biocompatible scaffold has emerged as a novel treatment for replacement of lost bone tissue. Objective: This study evaluated the repairment of bone defect using bone marrow stromal cells and gelatin-chitosan membrane in rats. Materials and Methods: In this experimental study, sixty male adult Albino Wistar rats were equally divided into five groups as follows: Group 1 (control group) received no treatment after bone defect. Group 2 (sham group) after bone defect, the culture medium was injected at the site of bone defect. Group 3 (gelatin-chitosan group), with gelatin-chitosan membrane used into bone defect. Group 4 with BMSCs transplanted into bone defect and Group 5 with cell transplantation with chitosan - gelatin membrance used into bone defect. Results: No significant difference was found between the controls and Sham group, according to radiopacity test but radiograph bone opacity increased in chitosan - gelatin and cell groups, compared to control group but the differences were not significant. On the other hand, in cell-GC group compared to control group, radiopacity decreased but was not significant. Our biomechanical results showed the mean of F max was significantly increased in cell group compared to control group, and in Gelatin-Chitosan group compared to control group was increased but the difference was not significant and in cell-GC group compared to control group it was decreased but the difference was not significant, either. Conclusion: It seems that gelatin-chitosan membrane transplantation can partly be useful for repairing of bone defect. Although the use of bone marrow stromal cells with the membrane could help a little to repair of bone defects, cell transplantation alone is better for repairing the bone defects.