Mikroenkapsüle edilen paratiroid hücrelerinin in-vitro optimizasyonu

Yıl 2017, Cilt: 44 Sayı: 4, 373 - 380, 05.12.2017

Emrah Yücesan Harun Başoğlu Beyza Göncü Nur Özten Kandaş Yeliz Emine Ersoy Fahri Akbaş Erhan Ayşan

https://doi.org/10.5798/dicletip.362435

Cited By: 1

Öz

Amaç: Enkapsülasyon, bir maddenin ya da bir karışımın diğer bir malzeme ya da sistemle kaplandığı ya da içine sıkıştırıldığı tekniktir. Mikroenkapsülasyon tekniği, tıp dahil olmak üzere pek çok farklı disiplin tarafından uygulanmaya çalışılan ve halen en uygun enkapsülasyon tekniğinin bulunması için araştırmaların yürütüldüğü bir tekniktir. Mikroenkapsülasyon tekniğinde birbirinden farklı maddeler uygulanabilir. Bu maddeler elde edilme kaynaklarına göre doğal ya da sentetiktir. Mikroenkapsülasyon tekniği tıp pratiğinde özellikle pankreas beta hücrelerinin, Tip 1 Diabetes Mellitus (DM) hastalarına verilmesinde kullanılmaktadır. Mikroenkapsülasyonun uygulandığı bir başka durum ise hipoparatiroidi tanılı hastalara paratiroid hücrelerinin verilmesidir. Paratiroid hücrelerinin, mikroenkapsülasyon işleminde kullanılabilebilmesinin en önemli özelliklerinden biri, hücrelerin görece homojen yapıda olmaları, eksikliğinin organizmada doğrudan gözlemlenebilir semptomlara neden olması dolayısıyla oluşacak yanıtın hızlıca belirlenebilmesidir.
Yöntemler: Çalışmamızda paratiroidhiperplazisi tanısı almış insandan elde edilen paratiroid dokularından izole edilen hücreler, %2’lik ultra saf aljinat ile muamele edildi. İşlem sırasında her bir kapsül sayısı hesaplandı ve kapsül başına 5X106, 10X106, 20X106 ve 50X106 hücre eklendi. Sonrasında 75 gün boyunca içlerinde paratiroid hücresi bulunan kapsüllerin morfolojik özellikleri ve parathormonsekresyon yeteneklerinin zaman bağlı değişimi gözlemlendi.
Bulgular: 75 gün sonrasında tüm gruplar için korele olarak parathormon düzeyinde düşüş tespit edildi. Kapsüler formasyonda ciddi bir bozulmanın görülmediği grup, 20X106 hücre uygulanan grup oldu.
Sonuç: Çalışmamızda model olarak değerlendirdiğimiz paratiroid hücrelerinin kapsülasyonu için en uygun koşulları (kapsülasyonda kullanılacak madde, destekleyici tampon, uygulanan maddelerin yüzdeleri, miktarları) belirlendi. Ayrıca günlere bağlı olarak kapsüllerdeki bozulmalar da tespit edildi. İlerleyen çalışmalarda optimize ettiğimiz koşulların hipoparatiroidizm tanılı hasta gruplarında denenmesi ve sonuçların burada sunduğumuz in vitro deney sonuçları ile karşılaştırılması gerekmektedir.

Anahtar Kelimeler

Mikroenkapsülasyon, ultrasafaljinat, paratiroid hücreleri

Kaynakça

• 1. Madene A, Jacquot M, Scher J, et al., Flavouren capsulation and controlled release – a review. Int J Food Sci Tec 2006;41:1-21.
• 2. Heinzen C, Microencapsulation solve time dependent problems for food makers. Europ. Food and Drink Rev. 2002;3:27-30.
• 3. Paulo F, Santos L, Design of experiments for microencapsulation applications: A review. Mater Sci Eng C Mater BiolAppl, 2017;77:1327-40.
• 4. Gharsallaoui A, Roudaut G, Odile C, et al. Applications of spray-drying in microencapsulation of food ingredients: An overview, Food Res. Int.2007;40:1107-21.
• 5. Mooranian A, Negruli R, Mathavan S, Stability and Release Kinetics of an Advanced Gliclazide-Cholic Acid Formulation: The Use of Artificial-Cell Microencapsulation in Slow Release Targeted Oral Delivery of Antidiabetics. J PharmInnov. 2014;9:150-7.
• 6. de Vos P, Lazarjani HA, Poncelet D, et al.,Polymers in cellencapsulation from an enveloped cell perspective. Adv Drug Deliv Rev, 2014;67-68:15-34.
• 7. Becker TA, Kipke DR, Brandon T, et al.,Calciumalginate gel: a biocompatible and mechanically stable polymer for endovascular embolization. J Biomed Mater Res, 2001;54:76-86.
• 8. Holme HK, Lindmo K, Kristiansen A, et al.,Thermal depolymerization of alginate in the solid state. Carbohydr Polym, 2003;54:431-8.
• 9. Gasperini L, Mano JF, Reis RL, Natural polymers for the microencapsulation of cells. J R Soc Interface, 2014:11;20140817.
• 10. AgüeroL, Zaldivar-Silva D, PeñaL, et al., Alginate microparticles as oral colon drug delivery device: A review. Carbohydr Polym, 2017;168:32-43.
• 11. Al-Kasmi B, Alsirawan MB, Bashimam M, et al., Mechanical microencapsulation: The best technique in taste masking for the manufacturing scale - Effect of polymeren capsulation on drug targeting. J Control Release, 2017;260:134-41.
• 12. Woodhams L, Al-Salami H, Theroles of bile acids and applications of microencapsulation technology in treating Type 1 diabetes mellitus. Ther Deliv, 2017;8:401-9.
• 13. Long R, Liu Y, Wang S, et al., Co-microencapsulation of BMSC sand mouse pancreatic β cells for improving the efficacy of type I diabetes therapy. Int J Artif Organs, 2017;40:169-75.
• 14. Cañibano-Hernández A, Saenz Del Burgo L, Espona-Noguera A, et al., Alginate Microcapsules Incorporating Hyaluronic Acid Recreate Closer in Vivo Environment for Mesenchymal Stem Cells. Mol Pharm, 2017; 14: 2390-9.
• 15. Cabané P, Gac P, Amat J, et al., Allotransplant of microencapsulated parathyroid tissue in severe postsurgical hypoparathyroidism: a case report. Transplant Proc, 2009;41:3879-83.
• 16. Toledo PC, Rossi RL, Caviedes P, Microencapsulation of Parathyroid Cells for the Treatment of Hypoparathyroidism. Methods MolBiol, 2017; 1479: 357-63.
• 17. Luzzi LA, Microencapsulation. J PharmSci, 1970; 59: 1367-76.
• 18. Chang TM, Stabilisation of enzymes by microencapsulation with a concentrated protein solution or by microencapsulation followed by cross-linking with glutaraldehyde. Biochem Biophys Res Commun, 1971;44:1531-6.
• 19. Singh MN, Hemant KS, Ram M, et al., Microencapsulation: A promising technique for controlled drug delivery. Res Pharm Sci, 2010;5:65-77.
• 20. Bosnea LA, Moschakis T, Biliaderis CG, Microencapsulated cells of Lactobacillus paracasei subsp. paracasei in biopolymer complex coacervates and their function in a yoğurt matrix. Food Funct, 2017; 8: 554-62.
• 21. Lam PL, Gambari R, Advanced progress of microencapsulation technologies: in vivoand in vitro models for studying oral and transdermal drug deliveries. J Control Release, 2014;178:25-45.
• 22. Bale S, Khurana A, Reddy AS, et al., et al., Overview on Therapeutic Applications of Microparticulate Drug Delivery Systems. Crit Rev Ther Drug Carrier Syst, 2016;33:309-61.
• 23. Calafiore R, Basta G, Montanucci P, Microencapsulation of Islets for the Treatment of Type 1 Diabetes Mellitus (T1D). Methods MolBiol, 2017; 1479: 283-304.
• 24. Omami M, McGarrigle JJ, Reedy M, et al., Islet Microencapsulation: Strategies and Clinical Status in Diabetes. CurrDiabRep, 2017;17:47.
• 25. Darquy S, Sun AM, Microencapsulation of parathyroid cells as a bioartificial parathyroid. Invitrostudies. ASAIO Trans, 1987;33:356-8.
• 26. Hasse C, Zielke A, Klöck G, et al., Isotransplantation of microencapsulated parathyroid tissue in rats. Exp Clin Endocrinol Diabetes, 1997;105:53-6.
• 27. Hasse C, Schlosser A, Klöck G, et al., [Heterologoustransplantation of human parathyroid glands after microencapsulation with clinically suitable alginate: long-term function with outimmuno suppression in the animal model]. Langenbecks Arch Chir Suppl Kongressbd, 1998;115(Suppl I):713-8.
• 28. Lin L, Song Y, Song C, et al., Success fulxeno transplantation of microencapsulated new born pig parathyroid cells in the treatment of hypoparathyroidism in rats. Chin Med J (Engl), 2003; 116: 1161-5.
• 29. Lee CH, Wang YJ, Kuo SM, et al., Microencapsulation of parathyroid tissue with photosensitive poly (L-lysine) and short chain alginate-co-MPEG. Artif Organs, 2004;28:537-42.
• 30. Hwang SR, Seo DH, Byun Y, et al., Preparationand in vivo evaluation of an orally available enteric-microencapsulated parathyroid hormone (1-34)-deoxycholic acid nanocomplex. Int J Nanomedicine, 2016;11:4231-46.