Studies in Medical Sciences

fa بررسی پاسخ هیستولوژیک، ایمونولوژیک و بیوشیمیایی به تزریق زیرجلدی داربست هیدروژلی ترکیبی طراحی‌شده برای کانال‌های دندانی در موش سوری HISTOLOGICAL, IMMUNOLOGICAL, AND BIOCHEMICAL RESPONSES TO SUBCUTANEOUS INJECTION OF A COMBINED HYDROGEL SCAFFOLD DESIGNED FOR DENTAL CANALS IN MICE دندانپزشکی(فک و صورت) دندانپزشکی(فک و صورت) پژوهشي(توصیفی- تحلیلی) Research پیش‌زمینه و هدف: زیست سازگاری به معنی نبود مطلق سمیت سلولی نیست. درصورتی‌که ماده ایمپلنت شده عملکرد خود را در بدن ایفا کند و فعل‌وانفعالات بین مواد و سلول انجام شود و اندام موردنظر عملکرد طبیعی خود را حفظ کند طوری که واکنش عمومی بدن نیز طبیعی باشد ماده موردنظر زیست سازگار است. هدف از این مطالعه بررسی اثرات هیستولوژیک، ایمونولوژیک و بیوشیمیایی به تزریق زیر جلدی هیدروژل‌های کلاژن+PCL-PEG-PCL، ژلاتین+PCL-PEG-PCL و آلژینات+PCL-PEG-PCL جهت تزریق به‌صورت زیر جلدی در موش بعد از گذشت 30 روز می‌باشد. مواد و روش‌ کار: داربست‌ها با روش فریزدراینگ تهیه‌شده با استفاده از روش‌های FTIR مشخصه یابی شد. 500 میکرولیتر داربست هیدروژلی به ناحیه dorsal flank موش سوری نژاد Swiss CD1 تزریق شد. حیوانات به گروه‌های شاهد، کلاژن+PCL-PEG-PCL، ژلاتین+PCL-PEG-PCL و آلژینات+PCL-PEG-PCL تقسیم شدند. موش‌ها بعد از 30 روز جهت بررسی زیست سازگاری داربست با استفاده از اوردز داروی بیهوشی دی اتیل اتر یوتنایز شدند. پوست، کبد و کلیه حیوانات جهت مطالعات هیستوپاتولوژیک، بیان ژن و آنزیمی نمونه‌برداری شدند.  یافته‌ها: در این مطالعه داربست هیدروژلی ترکیبی به‌خوبی ساخته شده سپس مشخصه یابی شد.. نسبت آسپارتات آمینوترانسفراز (AST) به آلانین آمینوترانسفراز (ALT) می‌تواند آسیب کبدی را از سایر احتمالات تمییز نماید. در گروه‌ها در بررسی آنزیمی نسبت AST به ALT در گروه آلژینات+ PCL-PEG-PCL بالاتر از سایر موارد است (9/2 برابر گروه کنترل) ولی باوجود اختلاف، بین گروه‌ها اختلاف معنی‌داری (آنالیز بیوشیمیایی خون) ازلحاظ آماری معنی‌دار نبود مشاهده نشد. در مطالعه حاضر در گروه کنترل و کلاژن+ PCL-PEG-PCL میزان بیان ژن اینترلوکین 10، چهار برابر کم‌تر از گروه‌های آلژینات+ PCL-PEG-PCL و ژلاتین + PCL-PEG-PCL است که اختلاف در سطح معنی‌دار می‌باشد (0.001>P). ژن‌های SOD، CAT و CD31، در گروه PCL-PEG-PCL+ آلژینات به ترتیب 8/10، 3/3 و 5/3 برابر بیان بیشتری را نسبت به ژن بتا اکتین نشان دادند و تفاوت معنی‌داری نسبت به سایر گروه‌های موردمطالعه نشان داد (0.001>P). در بررسی هیستوپاتولوژیک در بازرسی خارجی و بررسی ماکروسکوپیک اندام‌ها، نشانه‌ای از بروز عوارض سیستمیک از قبیل شوک، سپتی سمی، توکسمی و یا واکنش‌های التهابی گسترده در هیچ‌یک از گروه‌ها مشاهده نشد.  بحث و نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج مطالعه حاضر می‌توان چنین نتیجه‌گیری کرد که داربست ترکیبی کلاژن+PCL-PEG-PCL عوارض کم‌تری نسبت به سایر گروه‌ها داشته است. احتمالاً داربست (کلاژن+PCL-PEG-PCL) زیستسازگار محسوب شده و قابلیت استفاده در مطالعات آتی جهت انتقال دارو، سلول و فاکتورهای رشد را دارا می‌باشد و می‌توان به‌عنوان داربست مناسب در مهندسی بافت (پوست‌واستخوان) استفاده کرد. <a name="_Toc416081061">Background & Aims:</a> Biocompatibility does not mean the absolute lack of cytotoxicity.  If the implant material performs its function in the body and keeps the interaction between the material and the cell in the body and the organ maintains its normal function, in a way that the general reaction of the body is normal, then we can say the material is biocompatible.  The aim of this study was to evaluate the histological, immunological, and biochemical effects of collagen + PCL-PEG-PCL, gelatin + PCL-PEG-PCL, and alginate + PCL-PEG-PCL in mice after 30 days of subcutaneous injection. Materials & Methods: The scaffolds were prepared by freeze-thinning and characterized using FTIR methods. A 500 μl hydrogel scaffold was injected into the dorsal flank region of a Swiss CD1 mouse. Animals were divided into control, collagen + PCL-PEG-PCL, gelatin + PCL-PEG-PCL, and alginate + PCL-PEG-PCL groups. The mice were euthanized after 30 days to investigate the biocompatibility of the scaffold with the use of antidiabetic drugs. Skin, liver, and kidney were sampled for histopathological investigation, gene expression, and enzyme expression. Results: In this study, a hybrid hydrogel scaffold was well-constructed and characterized. The ratio of aspartate aminotransferase (AST) to alanine aminotransferase (ALT) can distinguish liver damage from other possibilities. In the enzymatic study, the ratio of AST to ALT in the alginate + PCL-PEG-PCL group was higher than the others (2.9 times more than that of the control group). Despite the differences between the groups (blood biochemical analysis), no significant differences were observed in the enzymatic study between the groups. In the present study, in the control and collagen + PCL-PEG-PCL groups, the expression level of interleukin 10 gene was four times lower than the alginate + PCL-PEG-PCL and gelatin + PCL-PEG-PCL groups, and the findings showed significant differences (p <0.001). SOD, CAT, and CD31 genes in the PCL-PEG-PCL + alginate group showed 10.8, 3.3, and 3.5 times more expression than the beta-actin gene, respectively, and demonstrated significant differences compared to the other groups (p <0.001). In histopathological examination of external examination and macroscopic examination of organs, there was no indication of systemic complications such as shock, septicemia, toxemia, or extensive inflammatory reactions in any of the groups. Conclusion: According to the results of this study, it can be concluded that the combination scaffold of collagen + PCL-PEG-PCL has fewer complications than other groups. The scaffold (collagen + PCL-PEG-PCL) is likely to be biocompatible and has the potential for future studies to transfer the drug, cell and growth factors and it can be used as a suitable scaffold for tissue engineering (skin and bone). داربست تزریقی, کلاژن, ژلاتین, آلژینات, زیست سازگار, هیستوپاتولوژیک, تزریق زیر جلدی Injectable scaffold, collagen, gelatin, alginate, biocompatible, histopathologic, subcutaneous injection 82 97 http://umj.umsu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-4206-1&slc_lang=fa&sid=1 Armin Hassanzadeh Inalou آرمین حسن زاده اینالو hassanzadeh.armin@gmail.com 3700319475328460030060 3700319475328460030060 No DVM (Dr of Veterinary Medicine), Faculty of Veternity, Tabriz University, Tabriz, Iran دکترای عمومی، دامپزشکی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Javad Ashrafihelan جواد اشرفی هلان ashrafihelan48@gmail.com 3700319475328460030061 3700319475328460030061 No Professor of Veterinary Pathology, Faculty of Veternity, Tabriz University, Tabriz, Iran استاد آسیب شناسی دامپزشکی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Zahra Aghazadeh زهرا آقازاده zaghazadehbio@gmail.com 3700319475328460030062 3700319475328460030062 No Assistant Professor of Oral Medicine, Department of Dentistry, Faculty of Dentistry, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran متخصص بیماری‌های دندان و دهان و فک و صورت، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران Marziyeh Aghazadeh مرضیه آقازاده maghazadehbio@gmail.com 3700319475328460030063 3700319475328460030063 No Assistant Professor of Oral Medicine, Department of Dentistry, Faculty of Dentistry, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran متخصص بیماری‌های دندان و دهان و فک و صورت، دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران Reza Rahbarghazi رضا رهبرقاضی rezarahbardvm@gmail.com 3700319475328460030064 3700319475328460030064 No Assistant Professor of Clinical Pathology, Department of Applied Cellular Sciences, Faculty of Modern Medical Sciences, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran استادیار کلینیکال پاتولوژی، گروه علوم سلولی کاربردی، دانشکده علوم نوین پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران Roya Salehi رویا صالحی salehiro@tbzmed.ac.ir 3700319475328460030065 3700319475328460030065 Yes Ph.D., Assistant Professor of Pharmaceutical Nanotechnology,Stem Cell Research Center, Department of Medical Nanotechnology, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran. (Corresponding Author) استادیار نانوتکنولوژی دارویی، مرکز تحقیقات سلول‌های بنیادی دانشگاه علوم پزشکی تبریز و گروه نانوتکنولوژی پزشکی، دانشکده علوم نوین پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران (نویسنده مسئول)