Regenerasi rawan aurikular menggunakan sistem kultur bersama sel stem adipos manusia dengan kondrosit aurikular normal dan mikrotik

Abstract

Pembedahan rekonstruktif merupakan satu cabaran terbesar dalam rekonstruksi kecacatan tulang rawan aurikular terutama mikrotia. Pembetulan mikrotia dikaitkan dengan morbiditi tapak penderma dan tahap jangkitan yang tidak dapat dielakkan. Selain itu, kekurangan kapasiti pembaikan dan proliferasi kondrosit menyebabkan sel stem manusia yang berasal dari tisu adipos (HADSC) digunakan sebagai sumber sel alternatif dalam menyokong pertumbuhan semula rawan telinga untuk mengurangkan morbiditi rawatan mikrotia. Tambahan, HADSC merupakan sumber sel yang banyak dan telah menunjukkan potensi kondrogenik. Oleh demikian, kajian ini bertujuan untuk menilai potensi kondrogenik sel stem adipos yang dikultur bersama sel kondrosit aurikular secara in vitro dan in vivo untuk pembentukkan rawan telinga baru. Dalam kajian yang melibatkan kaedah in vitro, HADSC dibezakan secara monokultur dan secara kultur bersama kondrosit manusia, di mana pembezaan HADSCs secara monokultur ditentukan dengan kehadiran faktor pertumbuhan beta (TGF-β ) yang berbeza iaitu TGF-β1, -β2 dan -β3. Pembezaan HADSC menggunakan TGF-β3 menunjukkan morfologi yang menyerupai kepada kondrosit dengan pembentukkan sel agregasi dan matrik proteoglikan serta mengekspresi gen-gen spesifik kondrogenik (Kologen jenis II, Protein teras agrekan, Elastin dan Sox 9) di mana berlakunya proses kondrogenesis. Manakala, bagi kondrogenesis HADSC secara kultur bersama kondrosit normal dan mikrotik, sel dikultur bersama di dalam media yang berbeza iaitu media tanpa FBS, media dengan kehadiran FBS 1% dan media dengan kehadiran FBS 1% dan TGF-β3. Proses kondrogenesis yang berlaku bagi setiap model kultur bersama ditentukan dengan pengukuran perubahan morfologi dan pertumbuhan sel, pengeskpresan gen-gen kondrogenik, pewarnaan immunositologi dan penghasilan glikoaminoglikan fosfat. Seterusnya, model kultur bersama dengan kehadiran FBS 1% dan TGF β3 yang menunjukkan potensi kondrogenik digunakan untuk menghasilkan kapasiti proliferasi kondrosit yang banyak bagi menyokong pertumbuhan semula rawan telinga. Kondrosit yang dihasilkan disemai di atas konstruk tiga demensi (3D) yang terdiri daripada lapisan PLGA dan kerangka meniru telinga PLA yang dilapisi oleh biobahan fibrin. Konstruk yang terbentuk diimplantasi kepada tikus mencit tanpa timus selama 8 minggu untuk menentukan potensi pembentukan tisu yang menyerupai rawan telinga secara in vivo. Pembentukan tisu yang terbentuk ditentukan dengan pewarnaan histologi dan immunohistologi, pengekspresan gen-gen spesifik kondrogenik dan penghasilan glikoaminoglikan fosfat. Hasil kajian menunjukkan HADSC berpotensi membeza kepada sel yang menyerupai kondrosit, secara monokultur dan secara kutur bersama kondrosit normal dan mikrotik dengan kehadiran FBS, TGF-β dan kondrosit serta mampu menghasilkan kapasiti sel yang banyak dengan mengekalkan ciri-ciri fenotip kondrosit. Di samping itu, kajian in vivo telah menunjukkan konstruk yang terhasil selepas implantasi hampir menyerupai tisu rawan di mana biobahan turut mempengaruhi proses kondrogenesis HADSC. Kesimpulannya, penggunaan HADSC dalam model kultur bersama secara in vitro dan in vivo dapat membantu penghasilan tisu yang mirip rawan telinga melalui kejuruteraan tisu rawan di mana ia berpontesi untuk mengantikan kaedah rekonstruksi telinga yang digunakan sekarang.