Analiza građe autolognoga hrskavičnoga presatka uzgojenoga u bioreaktoru za liječenje koštano-hrskavičnih oštećenja na modelu ovce [Structural analysis of bioreactor - engineered autologous cartilage graft for treatment of osteochondral defects in sheep model]

Vukasović, Andreja (2016) Analiza građe autolognoga hrskavičnoga presatka uzgojenoga u bioreaktoru za liječenje koštano-hrskavičnih oštećenja na modelu ovce [Structural analysis of bioreactor - engineered autologous cartilage graft for treatment of osteochondral defects in sheep model]. PhD thesis, Sveučilište u Zagrebu.

PDF Download (1MB)

Abstract

Articular cartilage lesions remain a major unsolved clinical problem due to the poor intrinsic repair capacity of the cartilage. While various options are available to repair a damaged joint surface, none can reliably restore the natural articular cartilage integrity resulting in a limited ability of the tissue to withstand mechanical stresses during physical activities. The aim of this study was to engineer cartilage tissue grafts with functional properties resembling those of native cartilage and use them for the autologous treatment of chronic osteochondral defects in sheep stifle joint. Nasal septum chondrocytes were seeded on bilayerd scaffold and cultured in perfusion bioreactor. Sixteen sheep were randomly assigned to four study groups: nasal constructs (NC), articular constructs (AC), cell free scaffolds (CFS), and negative control (CTR). First surgery was to create 4 mm chondral defects on both right femoral condyles. Biopsy of nasal septum cartilage was also performed. After six weeks of culturing and defect chronification, tissue grafts were implanted in osteochondral defects 6,5 mm in diameter and 5 mm deep. Animals were sacrificed 3 and 12 months afterwards. Detailed gross, histology and immunohistochemistry analyses were performed. Results demonstrate feasibility of bioreactor tissue production. Nasal septum cartilage chondrocytes have the capacity to restore articular cartilage in vivo.

Abstract in Croatian

Oštećenja zglobne hrskavice značajan su problem u ortopediji. Jednom kada se hrskavica ozlijedi, zbog svoje avaskularne građe teško cijeli. Iako postoje različite kirurške metode kojima se postiže oporavak, niti jedna ne dovodi do potpunog cijeljenja hrskavice i njene regeneracije. Nastalo tkivo je lošijih mehaničkih svojstava i dugoročno se ne uspijeva održati. Cilj ovog istraživanja je primjeniti metode tkivnog inženjeringa za liječenje velikih koštano-hrskavičnih oštećenja u koljenu ovce. Hondrociti izolirani iz hrskavice nosnog septuma nasađeni su na dvoslojni nosač i kultivirani u kontroliranim uvjetima automatiziranog perfuzijskog bioreaktora. Dobiveni tkivni presadci imaju svojstva približna onima normalne zdrave hrskavice. Šesnaest ovaca slučajnim je odabirom raspoređeno u četiri skupine: NC (tkivni presadak od hondrocita hrskavice nosnog septuma), AC (tkivni presadak od hondrocita zglobne hrskavice), CFS (nosač bez stanica) i CTR (negativna kontrola). Tijekom prvog kirurškog zahvata napravljena su hrskavična oštećenja promjera 4 mm na oba kondila desne bedrene kosti te biopsija hrskavice nosnog septuma. Šest tjedana je proteklo od prvog do drugog kirurškog zahvata što je dovelo do kronifikacije oštećenja, ujedno je toliko trajala uzgoj tkivnih presadaka. Tijekom drugog zahvata od postojećih oštećenja napravljena su koštano-hrskavična oštećenje promjera 6.5 mm i dubine 5 mm te u njih implantirani odgovarajući presatci. Životinje su eutanazirane 3 mjeseca i 12 mjeseci nakon toga. Provedena je detaljna makroskopska, histološka i imunohistokemijska analiza. Rezultati potvrđuju pretpostavku i opravdanost proizvodnje presadaka tkiva hrskavice u perfuzijskom bioreaktoru. Hondrociti hrskavice nosnog septuma pokazali su najbolje rezultate u svim analizama. Njihovom primjenom moguće je postići dobru obnovu zglobne hrskavice in vivo.

Actions (login required)

View Item

Downloads