Mikroenkapsüle edilen paratiroid hücrelerinin in-vitro optimizasyonu

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.

In-vitro optimization of microencapsulated parathyroid cells

Objective: Encapsulation is a process that a mixture combined and coated with another material or system. Microencapsulation has been the most frequently used technique for several different disciplines and it is still a common technique in which researches are carried out to detect the most appropriate encapsulation technique. Different substances can be applied for this technique. Applied materials have positive and negative potencies. Microencapsulation technique is used in medicine, particularly pancreatic ?-cells are given for treating Type 1 Diabetes Mellitus (DM) patients. Another research field of technique have been investigated for the treatment of the patients which diagnosed with permanent hypoparathyroidsm with the advantage of via capsulated parathyroid cell transplantation and as a result the improvement of parathormone levels also amelioration of the clinical symptoms who prevents the graft versus host reaction to the transplanted cells as a consequences of capsulation process. The most important characteristics of parathyroid cells includes relatively a homogenous population and in the absence, symptoms are directly observable therefore microencapsulation process made them useful for determination of results. Methods: In this study isolated parathyroid tissue cells, which were mixed with 2% ultrapure alginate, from a patient diagnosed with parathyroid hyperplasia were used. During this process capsule quantity for each cell/capsule groups of 5X106, 10X106, 20X106and 50X106 were calculated. Afterwards each capsulated parathyroid cell groups were evaluated with their altered morphological features and parathormone release ability for 75 days. Results: Throughout 75 days, gradual decrease in parathormoneleves for each group was evaluated. In particular 20X106 cells with capsulated group were stable for capsulary formation. Conclusion: In our study, the optimal conditions (substance for capsulation, supporting medium, percentage and amounts of material) for encapsulation of parathyroid cells (as a model) were determined. In addition, deterioration in the capsules was detected depending on the days. It is necessary for further investigations to test the conditions we optimized. Similar conditions should be evaluate with the patients have hypoparathyroidism and compare with the in vitro test results we provide here.

___

  • Madene A, Jacquot M, Scher J, et al., Flavouren capsulation and controlled release - a review. Int J Food Sci Tec 2006;41:1-21.
  • Heinzen C, Microencapsulation solve time dependent problems for food makers. Europ. Food and Drink Rev. 2002;3:27-30.
  • Paulo F, Santos L, Design of experiments for microencapsulation applications: A review. Mater Sci Eng C Mater BiolAppl, 2017;77:1327-40.
  • 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.
  • Mooranian A, Negruli R, Mathavan S, Stability and Release Kinetics of an Advanced Gliclazide-Cholic Acid Formulation: Microencapsulation in Slow Release Targeted Oral Delivery of Antidiabetics. J PharmInnov. 2014;9:150-7.
  • 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. Artificial-Cell
  • 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.
  • Holme HK, Lindmo K, Kristiansen A, et al.,Thermal depolymerization of alginate in the solid state. Carbohydr Polym, 2003;54:431-8.
  • Gasperini L, Mano JF, Reis RL, Natural polymers for the microencapsulation of cells. J R Soc Interface, 2014:11;20140817.
  • AgüeroL, Zaldivar-Silva D, PeñaL, et al., Alginate microparticles as oral colon drug delivery device: A review. Carbohydr Polym, 2017;168:32-43.
  • 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.
  • 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.
  • Long R, Liu Y, Wang S, et al., Co-microencapsulation of BMSC sand mouse pancreatic ? cells for improving the efficacy of type I diabetes therapy. Int J Artif Organs, 2017;40:169-75.
  • 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.
  • 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.
  • Toledo PC, Rossi RL, Caviedes P, Microencapsulation of Parathyroid Cells for the Treatment of Hypoparathyroidism. Methods MolBiol, 2017; 1479: 357-63.
  • Luzzi LA, Microencapsulation. J PharmSci, 1970; 59: 1367-76.
  • 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.
  • Singh MN, Hemant KS, Ram M, et al., Microencapsulation: A promising technique for controlled drug delivery. Res Pharm Sci, 2010;5:65-77.
  • 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.
  • 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.
  • 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. Calafiore 23. R, Basta G, Montanucci P, Microencapsulation of Islets for the Treatment of Type 1 Diabetes Mellitus (T1D). Methods MolBiol, 2017; 1479: 283-304.
  • Calafiore R, Basta G, Montanucci P, Microencapsulation of Islets for the Treatment of Type 1 Diabetes Mellitus (T1D). Methods MolBiol, 2017; 1479: 283-304.
  • Omami M, McGarrigle JJ, Reedy M, et al., Islet Microencapsulation: Strategies and Clinical Status in Diabetes. CurrDiabRep, 2017;17:47.
  • Darquy S, Sun AM, Microencapsulation of parathyroid cells as a bioartificial parathyroid. Invitrostudies. ASAIO Trans, 1987;33:356-8.
  • Hasse C, Zielke A, Klöck G, et al., Isotransplantation of microencapsulated parathyroid tissue in rats. Exp Clin Endocrinol Diabetes, 1997;105:53-6.
  • 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.
  • Lin L, Song Y, Song C, et al., Success fulxeno transplantation of microencapsulated new born pig parathyroid hypoparathyroidism in rats. Chin Med J (Engl), 2003; 116: 1161-5. in the treatment of
  • 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.
  • 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.
Dicle Tıp Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-2945
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1963
  • Yayıncı: Cahfer GÜLOĞLU
Sayıdaki Diğer Makaleler

p-Cymene Based Organometallic Ruthenium(II)-Arene Complexes with Benzaldehyde Derived Thiosemicarbazones: Synthesis, Characterization and Antimicrobial Activity

MURAT YAVUZ, PELİN KÖSE YAMAN, Nurdan ÖZTÜRK, SUNA TİMUR, ELİF SUBAŞI

Ceza İnfaz Kurumlarının Yönetim, Dış Koruma, Hükümlü ve Tutukluların Sevk ve Nakilleri ile Sağlık Hizmetlerinin Yürütülmesi Hakkındaki Protokolün Bir Olgu Sunumu Üzerinden Adli Tıbbi Değerlendirilmesi

Yaşar TIRAŞCI, CEM UYSAL, Aydın ALTINAL, Mustafa AKIN, Ubeydullah DURMAZ

Azaltılmış Beyin Kaynaklı Nörotrofik Faktörün (BDNF), Fare Karaciğer ve Böbrek Dokusuna Apoptotik Etkileri

Berna TEZCAN, GÜLAY HACIOĞLU DERVİŞOĞLU, Selcen Aydın ABİDİN, İsmail ABİDİN

Adneksiyal Torsiyonlu Hastaların Tanısında Mean Platelet Volümün Rolü Var mıdır?

ADNAN İNCEBIYIK, HACER UYANIKOĞLU

Çocuk Acil Kliniğine Başvuran Adli Vakaların Değerlendirilmesi

ABDULLAH YAZAR, FATİH AKIN, Esra TÜRE, DURSUN ODABAŞ

Kemik Kist Hidatik Hastalığı

YAVUZ PİRHAN, Necmi KURT

Çevresel Asbeste Maruz Kalan Erişkin Bireylerde Kaygı ve Umutsuzluk Düzeyleri

GÜLHAN YİĞİTALP, GÜNAY SAKA

İntraartiküler propolis ekstraktının erişkin sıçanlarda deneysel osteoartrit tedavisinde etkinliği

GÖKÇEN KERİMOĞLU, MEHMET EMRE BAKİ, Kübra ÇAKIROĞLU AKBULUT

Çoklu Primer Tümörler-Tek Merkez Deneyimi

Gökşen İMAMOĞLU İNANÇ, Tülay EREN, Süleyman ŞAHİN, Doğan YAZILITAŞ, MUSTAFA ALTINBAŞ, RAMAZAN ESEN, Ebru ÇILBIR, FATİH KARATAŞ, ÖZGÜR ÖMER YILDIZ, Pelin GÜMÜŞ

Yurtta Kalan Üniversiteli Kız Öğrencilerde Metabolik Sendrom Risk Faktörlerinin Değerlendirilmesi

MURAT AÇIK, FUNDA PINAR ÇAKIROĞLU