Rejeneratif Endodontik Tedavi Teknikleri

Transkript

1 Rejeneratif Endodontik Tedavi Teknikleri Dt. Yelda Kasımoğlu Doç. Dr. Elif Bahar Tuna Prof.Dr. Koray Gençay İstanbul Üniversitesi Dişhekimliği Fakültesi, Pedodonti AD., İstanbul R ejeneratif Endodontik Tedaviler Modern diş hekimliğinde kök ve pulpa-dentin kompleksini içeren hasar görmüş, hastalıklı veya eksik dokuların yerini almak üzere uygulanan rejeneratif k prosedürlerin amacı; dental kök hücreler, büyüme faktörleri ve doku iskeleleri kullanarak pulpa-dentin kompleksinin rejenerasyonunu sağlamaktır. Bu makalede, farklı pulpa-dentin rejenerasyonu teknikleri anlatılacaktır. Doku Mühendisliği Endodonti alanında rejeneratif prensiplerin uygulamaya aktarılabilmesi için doku mühendisliği uygulamalarına gereksinim duyulmaktadır. Doku mühendisliği prensipleri temel alınarak alanında yapılacak olan rejenerasyon tedavilerinde iki temel yaklaşım bildirilmektedir: 1) Laboratuar ortamında önceden hazırlanan dokunun alıcı dişe transplantasyonu 2) Komşu bölgelerden konak kök hücrelerin indüklenmesiyle alıcı bölgedeye implante edilmesi ya da konak matriksine yerleşmeleri Ancak doku mühendisliği ile ilgili geliştirilen uygulamaların çoğunun henüz hipotez olarak kaldığı ve halen FDA tarafından henüz onaylanmamış olduğu Doç. Dr. Elif Bahar TUNA İstanbul Üniversitesi Dişhekimliği Fakültesi nden 1999 yılında mezun oldu. Aynı yıl İstanbul Üniversitesi Dişhekimliği Fakültesi Pedodonti Anabilim Dalı nda Araştırma Görevlisi olarak çalışmaya başladı yılında Süt ve sürekli dişlerde kullanılan dört farklı kompozit materyalden monomer salınımın karşılaştırılmalı olarak incelenmesi konulu doktora tez çalışmasını tamamlayarak doktora derecesini aldı yılları arasında Nihon University School of Dentistry ve National Institute of Health Tokyo, Japonya da doktora sonrası araştırmacı olarak çalıştı. Nisan 2012 de doçent ünvanı aldı. Halen İstanbul Üniversitesi Dişhekimliği Fakültesi Pedodonti Anabilim Dalı nda görevini sürdürmektedir. Prof. Dr. Koray Gençay 1983 yılında İstanbul Üniversitesi Dişhekimliği Fakültesi nden mezun oldu. Aynı yıl İstanbul Üniversitesi Dişhekimliği Fakültesi Pedodonti Anabilim Dalı nda doktora öğrencisi olarak, 1985 yılından itibaren Araştırma Görevlisi olarak çalışmaya başladı yılında Çocuklarda Kalıtsal ve Edinsel Diş Eksikliklerinin Restorasyonu konulu doktora tezimi tamamlayarak Dr. Ünvanı aldı yılında Doçent, 2000 yılında ise Profesör ünvanı aldı. Halen İ.Ü. Dişhekimliği Fakültesi Pedodonti Anabilim Dalı nda öğretim üyesi olarak çalışmalarına devam etmektedir. Dt. Yelda Kasımoğlu 2010 yılında İstanbul Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi nden mezun oldu. Aynı yıl İstanbul Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Pedodonti Anabilim DalI nda doktora öğrencisi olarak çalışmaya başladı. Halen aynı anabilim dalında doktora eğitimine devam etmektedir. 62 Dental Klinik Dergisi 02/2012

2 bildirilmektedir (1). Doku mühendisliğinin üç anahtar komponenti: A. Kök hücreler B. Doku iskelesi C. Büyüme faktörleridir (2). A) Kök Hücre Kök hücreler; kendi kendine devamlı bölünme yeteneğine sahip olan ve çeşitli doku hücrelerine farklılaşabilen özelleşmemiş hücrelerdir. Kök hücreleri diğer hücrelerden ayıran iki önemli karakteristik özellik vardır. Birincisi, kök hücrelerin kendilerini hücre bölünmesinde uzun periyotlarda yenileyebilen özelleşmemiş hücreler olmaları, ikincisi de belirli fizyolojik ya da deneysel koşullarda, özel görevleri olan hücrelere dönüşebilmek için indüklenebilmeleridir (2,3,4). Temel olarak iki tip kök hücre bulunmaktadır; Embriyonik kök hücre: Bu hücrelerin plastisitesinin erişkin kök hücrelerden daha fazla olması, bu hücreleri daha değerli kılmaktadır. Ancak embriyonik kök hücrelerin elde edilmesinde süregelen etik ve yasal tartışmalar ve teratom oluşma riski nedeniyle, araştırma- Sürekli Dişler Dental pulpa kök hücreleri (Dental Pulp Stem Cells=DPSC). 20 yaş dişlerinden elde edilir. Süt Dişleri Düşmüş süt dişlerinden elde edilen hücreler (Stem cells from Human exfoliated Deciduous teeth=shed) Periodontal Ligament Periodontal ligament kök hücreleri (PerioDontal Ligament Stem Cells=PDLSC) Apikal Papilla Apikal papilladan elde edilen kök hücreler (Stem Cells from Apical Papilla=SCAP) Süpernümerer Dişler Mesiodenslerden elde edilen kök hücreler Natal Dişler Natal dişlerden elde edilen kök hücreler (human Natal Dental pulp stem Cells=hNDP) Tablo 1: Diş dokularından kaynak alan kök hücreler (2). lar erişkin kök hücreler üzerine odaklanmışlardırli kök hücre kaynakları bulunmaktadır: lar. Dişsel dokulardan elde edilen çeşit- (1,3,4). Erişkin kök hücre: Doku ya da organların farklılaşmış hücreleri arasında tif alanında popülerlik kaza- Bu hücre gruplarından rejenera- bulunan farklılaşmamış hücrelerdir. Yaşayan organizmalarda, erişkin kök hüc- kökün apikal papillasından izole edilen nan apikal papilla kök hücreleri (SCAP), relerinin birinci görevleri, bulundukları multipotent kök hücre popülasyonudur dokuyu tamir etme ve dokunun devamlılığını sürdürmektir (2). SCAP lerin daha hızlı prolifere oldukla- (5,6). DPSC ler ile karşılaştırıldığı zaman Pulpa-dentin rejenerasyonunda otojen erişkin kök hücreler izolasyonu daha in vivo olarak dentin rejenerasyon kaparı, daha fazla miktarda bulundukları ve kolay, immün ret riski daha az, patojen sitelerinin daha fazla olduğu gözlenmiştir. SCAP ın, kök dentin formasyonun- geçişi ve legal, etik sorunları az olduğundan; embriyonik, allojen ve ksenojen dan sorumlu olan primer odontoblast kök hücrelere göre daha avantajlıdırlar. kaynağı olduğu bildirilmiştir (6), dolayısıyla kök hücre kaynağı açısından SCAP, Süt dişleri, çekilmesi gereken yirmi yaş dişleri uygun birer kök hücre kaynağıdır- DPSCs ye göre daha uygundur. Doku Kaynağı Kök Hücreler Diferansiyasyon Uygulamalar Kaynak Potansiyeli Kalıcı dişlerin pulpası DPSCs (dental pulpa Osteojenik; dentinojenik; Pulpa/dentin Gronthos 2000; Batouli kök hücreleri) adipojenik; kondrojenik; rejenerasyonu 2003; Prescott 2008 myojenik; Düşmüş süt dişleri SCAP (apikal papilla Dentinojenik; osteo- Pulpa rejenerasyonu Miura 2003; Shi 2005; kök hücreleri) indüktif; adipojenik; Cordeiro 2008 kondrojenik; myojenik; Apikal papilla SCAP (apikal papilla Dentinojenik; adipojenik; Pulpa/dentin Sonoyama 2006; Huang Periodontal ligaman kök hücreleri) rejenerasyonu 2008; Sonoyama 2008 Periodontal ligaman PDLSCs (periodontal Osteojenik; Periodontal doku Seo 2004; Shi 2005; ligaman kök hücreleri) sementojenik; rejenerasyonu Sonoyama 2006 adipojenik; kondrojenik; Dental folikül DFPCs (dental folikül Osteojenik; Dentin rejenerasyonu Morszeck 2005; Wu progenitor hücreleri) sementojenik; ve periodontal 2008; Guo 2009; adipojenik; kondrojenik; rejenerasyon Tsuchiya 2010 Tablo 2: Kök hücre kaynakları ve doku mühendisliğinde kullanımları (7). 02/2012 Dental Klinik Dergisi 63

3 Resim 1. Apikal papillanın anatomisi. (A) Çekilmiş insan 3. büyük azı dişinin köklerine üzerindeki apikal papilla. (B) Apikal papillanın izole hali. (C) Hematoksilen eozin ile boyanmış görüntüleri. Apikal Papilla ve Kök Gelişimi Dental papillanın diş gelişimi aşamasında dental lamina tarafından indüklenen ektomezenkimden kaynaklandığı bilinmektedir. Bu organ odontoblastların ürettiği dentin ile örtüldükten sonra dental pulpaya dönüşmektedir. Sonoyama ve ark; gelişmekte olan kalıcı dişlerin apikalinde bulunan dental papillanın fiziksel ve histolojik karakterini tanımlamış ve bu dokuyu apikal papilla olarak adlandırmışlardır (6). Bu doku, gelişmekte olan kökün apikaline gevşek bir şekilde bağlanmakta ve bir cımbız yardımıyla kolaylıkla ayrılmaktadır. Apikal papilla; epitel diyaframın apikalinde bulunmaktadır, pulpa ile arasında uzanan bir hücreden zengin zon bulunmaktadır. Apikal papilla ve dental pulpada bulunan kök hücreler birbirlerinden farklı özelliklere sahiptirler. SCAP histolojik olarak pulpadan daha az vasküler ve selüler yapıdadır. Apikalde lokalize olması nedeniyle kollateral dolaşımdan zengin bir bölgededir, böylece pulpa nekrozu boyunca hücreler canlı kalabilmektedir (4,5,6). SCAP ın kök dentin formasyonundan sorumlu primer odontoblastların kaynağı olabileceği hipotezi var olsa da, DPSC ler daha çok odontoblastların yerini alan hücrelerin kaynağı olarak düşünülmektedir. Bu kök hücrelerin korunması dahilinde, immatür dişlerin formasyonunun tamamlanması ve kökün olgunlaşması mümkün olmaktadır (8). Hertwig epitel kını (HERS) iç ve dış mine epitelinin birleşmesiyle meydana gelir. HERS kök gelişimi ve şekillenmesinde rol oynamaktadır, ancak bu hücrelerin kesin olarak fonksiyonu açıklık kazanmamıştır. Dentin ve sement formasyonunu sağlayan odontoblast ve sementoblast diferansiyasyonunun regülasyonu ile ilişkili olduğu düşünülmektedir (9). HERS travmaya karşı çok hassas bir doku olduğu ve zarar gördüğü durumlarda odontoblast diferansiyasyonu devam edemediği bildirilmiştir. Böylece gelişmekte olan kalıcı dişlerin apeksi açık, kök duvarları ince kalmakta ve peridontal ligament devamlılığı kesintiye uğramaktadır (10). HERS canlı kaldığı sürece periradiküler dokulardaki farklılaşmamış mezenkimal hücrelerin stimüle edilerek yeni dentin ve kök maturasyonunu sağlayacak odontoblastlara dönüşeceği düşünülmektedir. Bugünkü bilgilere bakılarak odontoblastların daha çok pulpa veya apikal papilla kök hücrelerinden kaynak aldığı bilinmektedir. SCAP ve HERS in her ikisinin de transplantasyon sonrası devam eden kök gelişiminde önemli olduğu bildirilmektedir (6). Transplantasyon esnasında foliküle, HERS e veya apikal papillaya zarar gelmesi durumunda kök gelişimi devam edememektedir. İmmatür nekrotik dişlerde revaskülarizasyon protokolünden sonra kök gelişiminin devam etmesi için, apikal periodontitis/abse varlığında bile HERS in sağkalması gerekliliği bildirilmektedir (11,12,13). B) Doku İskelesi Doku iskeleleri; hücre büyümesi ve diferansiyasyonu için doku oluşturmak ya da 3 boyutlu fizikokimyasal ve biyolojik mikroortam sağlamak için tek başına ya da kök hücreler ve büyüme faktörleri ile kombine olarak kullanılabilen yapılardır. Matriks olmadan pulpa kök hücrelerinin kök kanalına transplante edilmesiyle, boş kanal içinde hücreler canlı kalamamakta ve popülasyon oluşturamamaktadırlar. Ayrıca kök hücre migrasyonunun kontrol edilememesi ile vücudun başka yerlerine giden hücrelerin anormal mineralizasyonlara neden ola- 64 Dental Klinik Dergisi 02/2012

4 bilmektedir. Hücreleri lokal bir yerde tutabilmek için doku iskelesi matriksi kullanılmaktadır (1). Rejenerasyonda kullanılan iskele; lokal bir bölgede hücrelerin büyümesi, diferansiyasyonu ve organizasyonu için bir iskelet sağlamalıdır. Hücre yerleştirilmesine uygun olması için poröz yapıda olması ve pöröz yapıdaki bu yapı iskelelerinin gözeneklerinin hücrelerin ekilebilmesi, besinlerin, oksijenin ya da atıkların taşınabilmesi için uygun büyüklükte olması gerektiği bildirilmektedir. Doku iskelelerinin konak dokuyla biyolojik olarak uyumluluk göstermesi (14) ve besin ve atıkların transportu bakımından efektif olması gerekmektedir. Biyolojik olarak çözünür olmalı (biodegradable) ve biyoçözünürlüğün rejenere doku oluşurken kademeli olarak gerçekleşmesi gerektiği bildirilmektedir (15). Doku iskelelerinin biyolojik olarak çözünebilir olması, çevrelerindeki dokular tarafından absorbe edilmelerini ve ek bir cerrahi işleme gerek kalmamasını sağlamaktadır (16,17). Degredasyon derecesi doku formasyonu derecesine mümkün olduğunca yakın olmalıdır (15). Doku iskelesi kök hücrelerin proliferasyonunu, diferansiyasyonunu ve hızlı doku gelişimini sağlamak için büyüme faktörleri içermeli (16,17), hücre sağkalımını ve büyümesini desteklemek için besleyici olmalı (15) ve kanal sistemine herhangi bir bakteriyel gelişimin önlenmesi için antibiyotik içermelidir (2). Doku iskeleleri, doğal (biyolojik) ya da sentetik materyallerden yapılabilir. Doğal yapı iskelelerinin, iyi hücre uyumluluğu ve biyoaktivite gibi avantajları bulunmaktadır. Doğal yapı iskelelerine örnek olarak; kollajen, fibronektin, kitosan, GAG ve kemik sialoproteinleri verilebilmektedir. Yapay doku iskeleleri ise; çözünme oranı, mikro yapı ve mekanik kuvvet gibi fizikokimyasal özellikleri kontrol edilebilen sentetik polimerlerdir. Polilaktik asit (PLA), poliglikolik asit (PGA), ve bunların kopolimerleri, polilaktikoglikolik asit (PLGA); polietilen glikol esaslı polimer içeren sentetik hidrojeller; hücre adezyonu ve matriks sentezini geliş- Araştırmacı Doku İskelesi Araştırmacı Doku İskelesi Inuyama 2010 Hyaluronik asit Etienne 2009 İpek Lyngstadaas 2009 sponge Gebhardt 2009 Polimer, kollajen, kalsiyum fosfat biyoseramik Xu 2008 Emdogain El-Backly 2008 PLGA Chen 2007 İpek Zhang 2006 Sponge kollajen, poröz Glisidil metakrilatlı seramik, fibröz titanyum dekstran (Dex-GMA), meç jelatin hibrit jel Huang 2006 Kollajen ve PLG Sharma 2004 Kollajen, PLA, PGA Feng 2003 Kollajen Buurma 1999 PGA Bohl 1998 PGA Mooney 1996 PGA Tablo 3: Pulpa-dentin kompleksi ile ilgili doku mühendisliğinde aday doku iskeleleri (2). tirmek için arginin, glisin ve aspartik asit gibi hücre yüzey adezyon peptidleri ile modifiye edilmiş doku iskeleleri; HAP, trikalsiyum fosfat ve kalsiyum polifosfat gibi inorganik içerikli doku iskeleleridir (18,19). Sentetik polimerler genellikle basit bir hidrolizle çözünürken, doğal polimerler daha çok enzimatik yolla çözünmektedir (18,19). Son yıllarda ideal doku iskelesi için tek bir matriks yeterli olmadığı, iki veya daha fazla materyalin kombinasyonu ile uyumlu matriks materyalinin oluşturulabileceği belirtilmiştir (1). rejenerasyonunda birçok olayın sinyalizasyonunda görev almaktadır. Dentinpulpa kompleksinin rejenerasyonunda transforme edici büyüme faktörü (TGF), fibroblast büyüme faktörü (FGF), kemik morfogenik proteinler (BMP) gibi pek çok büyüme faktörü başarıyla kullanılmıştır. Bunların arasında TGF ve BMP olmak üzere iki önemli aile öne çıkmaktadır (20,21,22): TGF-β1 ve β3; odontoblast diferansiyasyonu ve dentin matriksi sekresyonunda önemli hücresel sinyaller sağlayan büyüme faktörleridir. TGF-β1; yaralanma durumunda ve dişteki iyileşme C) Büyüme Faktörleri Büyüme faktörleri, hücreler üzerinde bulunan reseptörlere bağlanan ve hücre çoğalmasını ve/veya farklılaşmasını indükleyen proteinlerdir. Çoğu büyüme faktörü çok yönlü olup, çok sayıda hücre tipinin bölünmesini stimüle ederken, bir kısmı ise sadece bazı hücrelere özeldir. Büyüme faktörleri, pulpa-dentin reaksiyonlarında sinyal yollamaktadır. BMP ler kalsiyum hidroksite göre daha fazla miktarda ve daha homojen tamir dentini oluştururlar. Tanımlanan 6 farklı BMP den özellikle BMP-2, BMP-4 ve BMP-7 nin; kök hücrelerin odontoblastlara diferansiyasyonunda, dolayısıyla dentin formasyonuyla direkt ilişkili olduğu, bunun da BMP ailesini büyü- Araştırmacı Büyüme Faktörü Six 2007; Wang 2010 MEPE (matriks ekstraselüler fosfoglikoprotein) Suzuki 2009 DPP (dentin fosfoprotein) Suzuki 2009 DSP (dentin sialoprotein) Ishimatsu 2009 FGF-2 (fibroblast büyüme faktörü 2) Srinivasan 1999; Smith 1995; He 2003; DMP-1 (dentin matriksi proteini 1) Narayanan 2003; He 2004; Almushayt 2006; Prescott 2008 Chan 2005; Liu 2007 TGF-β (transforming büyüme faktörü β) Iohara 2004; Nakashima 2003; BMPs Nakashima 2005 Tablo 4: Pulpa-dentin kompleksi ile ilgili aday büyüme faktörleri (7). 02/2012 Dental Klinik Dergisi 65

5 me faktörleri içinde en uygun aday yaptığı bildirilmiştir (21). Pulpa Rejenerasyonunda Kullanılan Yöntemler 1. Pıhtılaşma Yolu ile Kök Kanal Revaskülarizasyonunun Sağlanması Bu yöntemde, kök gelişimi tamamlanmamış daimi dişlerde, kanal sistemindeki enfeksiyonun kontrol altına alınmasını takiben, kök kanalında pıhtı (fibrin matriks) oluşturulması ve oluşan pıhtı içinde revaskülarizasyon ile tamir dokusu oluşması amaçlanmaktadır (23). Genellikle sodyum hipoklorit (Na- OCl) ve klorheksidin (CHX) ile irrige edilmiş kanal içerisine kullanılan özel antibiyotik kombinasyonu ile kök kanal sistemi etkili bir şekilde dezenfekte edilmekte ve nekrotik dişlerde bu şekilde revaskülarizasyon şansı artırılmaktadır (24). Bu teknik sonucunda oluşan rejenere dokunun yapısal olarak pulpa ile benzerliği tam olarak ispatlanamamıştır. Ancak bu teknikle ilgili yayınlanmış vaka raporları, devam eden kök formasyonu ve vitalite testlerine pozitif cevap veren bir iyileşmeyi göstermişlerdir (25). Rejenere olan dokuların apikal foramenden gelen periodontal ligament dokusu mu, sağkalan pulpa kök hücrelerinden gelen pulpa dokusu mu yoksa SCAP tan mı kaynak aldığı bilinememektedir. Yeni oluşan sert doku; sement, kemik, dentin veya osteodentin yapısında olabilmektedir. Wang ve ark; kanal duvarlarının kalınlaştığı ve apikal bariyerin oluştuğu köpek dişlerinde kanal boşluğunda sement ve periodontal ligamente benzer bağ dokusuna rastlandığını bildirmişlerdir (11). Andreasen ver ark; nekrotik ancak enfekte olmayan dişlerde yaptıkları pulpa rejenerasyonu çalışmalarında çeşitli klinik ve histolojik analizler sonucunda şu sonuçları bildirmişlerdir: 1) Pulpa dokusu rejenerasyonu ile birlikte artmış dentin yapımı ile kanal obliterasyonu (Uzun dönem prognozu iyidir.) 2) Sement ve periodontal ligamentin gelişimi (Uzun dönem prognozu henüz bilinmemektedir.) 3) Sement, periodontal ligament ve kemiğin gelişimi (Uzun dönem prognozu hakkında az bilgi bulunmaktadır, internal ankiloz olarak tanımlanan vakalar yayınlanmıştır.) 4) Nadir görülen, kemik ve kemik iliğinin gelişimi (Uzun dönem prognozu iyi görülmemektedir.) Veriler sonucunda enfekte nekrotik pulpalı dişlerde pulpa rejenerasyonunun (revitalizasyon) sonuçlarını tahmin etmenin zor olduğunu belirtmişlerdir (26). 2. Erişkin Kök Hücre Tedavisi Kök kanalı açıldıktan ve dezenfekte edildikten sonra, kök hücrelerin kanal içine enjekte edilmesidir (1,27). Hastanın bukkal doğumdan sonra kriyojenik olaran saklanan göbek kordonu kanı, patojenite içermeyen allojenik saflaştırılmış pulpa hücreleri ve ksenojenik (hayvan kaynaklı) pulpa kök hücreleri bu yöntemde hücre kaynağı olarak kullanılabilmektedir (23). Erişkin kök hücreleri kullanılarak gerçekleştirilen bu yöntemin avantajı olarak; otojen kök hücrelerin elde edilmesi ve enjeksiyon yöntemiyle uygulanması kolay olması ve bu hücrelerin pulpa rejenerasyonunu sağlayabilmesi belirtilmektedir. Dezavantajı ise hücrelerin düşük sağkalım değerlerine sahip olması ve vücudun farklı bölgelerine göç ederek, anormal mineralizasyonlara yol açabilmesi olarak bilinmektedir. Genel olarak kök hücrelerin dental doku tiplerine diferansiyasyonunu indüklemek için doku iskeleleri, hücreler ve biyoaktif sinyal molekülleri gerekmektedir. Pulpa rejenerasyonunda başarı potansiyelini en üst seviyeye çıkarmak için bu üç unsurun birarada bulunması gerekmektedir (23,28). 3. Pulpa İmplantasyonu Pulpa implantasyonu, laboratuar şartlarında hazırlanmış pulpa dokusunun temizlenmiş ve şekillendirilmiş kök kanal sistemine transplante edilmesi işlemidir (19). Kültür ortamında çoğaltılan pulpa dokusu in-vitro olarak biyolojik olarak çözünür nanofiber tabakalarda veya kollajen-1 veya fibronektin gibi ekstraselüler matriks protein tabakası üzerinde yetiştirilirler (29). Bu yöntemde pulpa hücreleri, membran filtrelerinin üzerinde geliştirilmektedir. Laboratuar şartlarında filtreler üzerinde hücre gelişiminin nispeten kolay olması avantajı sağlamaktadır. Ayrıca boş kök kanallarının içine enjeksiyon yapılırken bir araya toplanmış hücre tabakalarının, birbirinden ayrılmış hücrelerden daha fazla stabilite gösterdiği bildirilmiştir (30). Pulpa dokusu kültür tabakalarının implantasyonu ile ilgili karşılaşılabilecek problemlerden biri, hücrelerin kök kanal 66 Dental Klinik Dergisi 02/2012

6 duvarlarına bağlandığından emin olmak için özelleşmiş prosedürlerin gerekli olmasıdır. Filtrelerin çok ince tabakalı olması nedeni ile kök kanal sisteminin içine kırılmadan yerleştirilebilmelerinin yarattığı zorluk olarak bildirilmiştir (30). 4. İskele İmplantasyonu Doku mühendisliği tedavilerinin daha pratik olması için, pulpa kök hücreleri hücre organizasyonu ve vaskülarizasyonunu destekleyen üç boyutlu yapı halinde elde edilmelidir. Bu sistem, pulpa kök hücreleri ile birlikte ekilmiş poröz polimer iskeleler kullanılarak başarılmıştır (23). Pulpa dokusunun yeniden yapılandırılabilmesi için kullanılacak yapı iskelelerinin bazı özellikleri olması gerekmektedir. Bunların başında, yapı iskelelerinin biyolojik ortamda çözünebilir olması gelir. Çevrelerindeki doku büyüdükçe zaman içerisinde çözünebilmeli ve cerrahi olarak çıkartılma gereksinimi olmamalıdır. Yeni oluşan dokunun desteksiz kalmaması için doku formasyonunun meydana gelme oranı ile yapı iskelesinin çözünme oranının mümkün olduğu kadar birbirine yakın olması istenir. Ayrıca, poröz yapıdaki bu yapı iskelelerinin gözeneklerinin hücrelerin ekilebilmesi, besinlerin, oksijenin ya da atıkların taşınabilmesi için uygun büyüklükte olması gerekmektedir (29). Kök hücre proliferasyonu ve diferansiyasyonuna yardım etmek ve bu sayede doku gelişiminin daha hızlı olmasını sağlamak amacı ile yapı iskelelerine büyüme faktörleri de katılabilmektedir. Ayrıca yapı iskeleleri içerisine hücrelerin canlılığının devam etmesi ve büyümelerinin sağlanması için besin ve kanal içerisinde herhangi bir bakterinin ürememesi için uygun antibiyotiklerin eklenebileceği belirtilmektedir (1,29). 5. Üç Boyutlu Hücre Yazılımı Bu teknikte, hücre dizilerini hidrojel içinde askıya alıp diş pulpa dokusunu yeniden oluşturan bir alet kullanılmaktadır. Barron ve ark, yayınladıkları bir çalışmada üç boyutlu hücre yazılım tekniğinin, hücreleri belirli bir pozisyona koymak için kullanılabileceğini ve bu metotla doğal pulpa dokusunu taklit edebilecek potansiyele sahip yeni dokular üretebileceğini belirtmişlerdir (31). Doku mühendisliğinde, odontoblastoid hücreler dentini tamir etmek ve devamlılığını sağlamak için periferde, fibroblastlar ise vasküler ağı ve sinir hücrelerinin oluşturduğu ağı desteklemesi için pulpanın merkezinde konumlanmaktadır (23). Üç boyutlu hücre yazılım tekniğinin pulpa dokusunun oryantasyonu açısından dezavantajı, temizlenmiş ve şekillendirilmiş kök kanal sistemi içerisine yerleştirilen pulpa dokusunun apikali ve kuronali arasında asimetri oluşmasıdır (32). Ancak üç boyutlu üretilmiş dokunun pulpa kavitesine implantasyonu, her bireyin pulpa kavitesi için ayrı üç boyutlu modelin yapılmasını gerektirmektedir. İnsanların oldukça kompleks ve değişken anatomiye sahip 32 dişinin dişten dişe ve bireyden bireye değişkenliği göz önüne alındığında bu işlem oldukça zordur. Üretilen dokuların dar kanallara yerleştirilebilmesi için de çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır (1). 6. Gen Tedavisi ve Biyoaktif Materyaller Gen tedavisi; rejenerasyon sırasında dokunun gereksinimi olan büyüme faktörlerinin, transkripsiyon faktörlerinin, morfojenlerin ve ekstrasellüler moleküllerin üretilip salgılanması için doğal biyolojik işlemleri stimule etmek amacıyla hücrelere ya da dokulara gen nakledilmesidir. Bu tedavilerde hedef hücrelerle ilgili genlerin indüksiyonuyla rejenerasyonu planlanan dokunun fenotipi ve protein ekspresyon profili üzerine etki sağlanma- 02/2012 Dental Klinik Dergisi 67

7 ya çalışılmaktadır. Transfeksiyon; kimyasal (kalsiyum fosfat, yağlar, polimer ve proteinler) veya fiziksel (elektropolasyon, mikroenjeksiyon, saf DNA) metotları; transdüksiyon DNA ya viral vektörlerin uygulanmasını içermektedir (33). Bu amaçla kullanılan virüslerde, replikasyonu önlemek için viral genomdaki anahtar genler silinmekte ve virüsler nonenfeksiyöz hale getirilmektedir. Bu tedavi, özellikle büyüme faktörlerinin yaşam sürelerinin kısa olması nedeniyle, fizyolojik seviyelerde büyüme faktörü üretimi için faydalı olmaktadır. Diğer bir yaklaşım da kalsifik doku oluşturmak amacıyla pulpa dokusuna mineralize edici genlerin yerleştirilmesidir (1). Gen/viral vektörlerin hedef hücre genomuna uzun süreli integrasyonu sonucunda tümör formasyonu görülebilmektedir. Genel sağlık açısından risk oluşturmaması için hangi hücreye hangi vektörün yönlendirileceği konusunda araştırmalar yapılmalıdır (23,1). Gen tedavilerinin kullanımı ciddi sağlık sorunlarına neden olabilmektedir; FDA terminal dönemdeki hastalarda gen tedavisini onaylamış, ama 2003 yılında gen tedavisi almış 9 yaşındaki bir çocuğun vücudunun diğer bölümlerinde tümörlerin oluşmasıyla onayı geri almıştır (34). Araştırmacılar gen terapilerinin kontrolünü çok iyi bilmeli ve gen terapilerini klinikte güvenilir bir şekilde kullanmak için sadece o hücrelere özel olacak şekilde geliştirmelidirler. Sağlık açısından yüksek riskli olması nedeniyle gen tedavilerinin rejeneratif pulpa tedavilerinde kullanımı yakın gelecekte mümkün gözükmemektedir. Gen terapisi yeni bir tedavi alanıdır ve nekrotik pulpa dokusunun kurtarılma potansiyeline dair yeterli kanıt gösterilememiştir. Bu yüzden potansiyel yararları ve dezavantajları daha çok teorik düzeyde kalmaktadır (30). KAYNAKLAR 1. Sharma S, Sikri V, Sharma NK, Sharma VM: Regeneration of tooth pulp and dentin: trends and advances. Annals of Neurosciences 2010, 17(1): Bansal R, Bansal R: Regenerative cs: A state of the art. International Journal of Research 2011, 22(1): Gopal KS, Lankupalli AM: Stem Cell Therapy: A Newhope for Dentist. Journal of Clinical and Diagnostic Research 2012, 6(1): Gronthos S, Brahim J, Li W, Fisher LW, Cherman N, Boyde A, DenBesten P, Robey PG, Shi S: Stem Cell Properties of Human Dental Pulp Stem Cells. J Dent Res 2002, 81: Sonoyama W, Liu Y, Fang D, Yamaza T, Seo BM, Zhang C, Liu H, Gronthos S, Wang CY, Shi S, Wang S: Mesencymal Stem Cell-Mediated Functional Tooth Regeneration in Swine. PLoS 2006, 1(1):e Sonoyama W, Liu Y, Yamaza T, Tuan RS, Wang S, Shi S, Huang GTJ: Characterization of the Apical Papilla and Its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth: A Pilot Study. J Endod 2008, 34(2): Sun HH, Jin T, Yu Q, Chen FM: Biological approaches toward dental pulp regeneration by tissue engineering. J Tissue Eng Regen Med 2011, 5(4):e Huang GTJ, Sonoyama W, Liu Y, Liu H, Wang S, Shi S: The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration and Bioroot Engineering. J Endod 2008, 34(6): Sonoyama W, Seo BM, Yamaza T,Shi S: Human Hertwig s Epithelial Root Sheath Cells Play Crucial Roles in Cementum Formation. J Dent Res 2007, 86: Friedlander LT, Cullinan MP, Love RM: Dental stem cells and their potential role in apexogenesis and apexification. Int Endod J 2009, 42: Wang X, Thibodeau B, Trope M, Lin LM, Huang GT: Histologic Characterization of Regenerated Tissues in Canal Space after the Revitalization/Revascularization Procedure of Immature Dog Teeth with Apical Periodontitis. J Endod 2010, 36(1): Thibodeau B, Teixeira F, Yamauchi M, Caplan DJ, Trope M: Pulp Revascularization of Immature Dog Teeth With Apical Periodontitis. J Endod 2007, 33(6): Yamauchi N, Yamauchi S, Nagaoka H, Duggan D, Zhong S, Lee SM, Teixeira FB, Yamauchi M: Tissue Engineering Strategies for Immature Teeth with Apical Periodontitis. J Endod 2011, 37(3): Young CS, Abukawa H, Asrican R, Ravens M, Troulis MT, Kaban LB, Vacanti JP, Yelick PC: Tissue-engineered hybrid tooth and bone. Tissue Engineering 2005, 11: Karande TS, Ong JL, Agrawal M: Diffusion in Musculoskeletal Tissue Engineering Scaffolds: Design Issues Related to Porosity, Permeability, Architecture, and Nutrient Mixing. Ann Biomed Eng 2004, 32(12): Sachlos E, Czernuszka JT: Making Tissue Engineering Scaffolds Work. Review on the Application of Solid Freeform Fabrication Technology to the Production of Tissue Engineering Scaffolds. Eur Cell Mater 2003, 5: Schopper C, Ghazvini FZ, Goriwoda W, Moser D, Wanschitz F, Spassova E, Lagogiannis G, Auterith A, Ewers R: HA/TCP Compounding of a Porous CaP Biomaterial Improves Bone Formation and Scaffold Degradation-A Long- Term Histological Study. J Biomed Mater Res B: Applied Biomaterials. 2005, 74B(1): El-Backly R, Massoud AG, El-Badry AM, Sherif RA, Marei MK: Regeneration of dentine/pulp-like tissue using a dental pulp stem cell/poly(lactic-coglycolic) acid scaffold construct in New Zealand white rabbits. Aust Endod J 2008, 34: Huang GTJ, Sonoyama W, Chen J, Park SH: In vitro characterization of human dental pulp cells: various isolation methods and culturing environments. Cell Tissue Res 2006, 324: Casagrande L, Cordeiro MM, Nör SA, Nör JE: Dental pulp stem cells in regenerative dentistry. Odontology 2011, 99: Demarco FF, Conde MCM, Cavalcanti BN, Sakai VT, Nör JE: Dental Pulp Tissue Engineering. Braz Dent J 2011, 22(1): Iohara K, Nakashima M, Ito M, Ishıkawa M, Nakasima A, Akamine A: Dentin Regeneration by Dental Pulp Stem Cell Therapy with Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein 2. J Dent Res 2004, 83: Murray PE, Garcia-Godoy F, Hargreaves KM: Regenerative Endodontics: A Review of Current Status and a Call for Action. J Endod 2007, 33(4): Sato I, Ando-Kurihara A, Kota K, Iwaku M, Hoshino E: Sterilization of infected root-canal dentine by topical application of a mixture of ciprofloxacin, metronidazole and minocycline in situ. Int Endod J 1996, 29: Banchs FT, Trope M: Revascularization of Immature Permanent Teeth With Apical Periodontitis: New Treatment Protocol? J Endod 2004, 30(4): Andreasen JO, Bakland LF: Pulp Regeneration after non-infected and infected necrosis, what type of tissue do we want? A review. Dent Traumatol 2012, 28: Kindler V: Postnatal stem cell survival: does the niche, a rare harbor where to resist the ebb tide of differentiation, also provide lineage-specific instructions? J Leukoc Biol 2005, 78(4): Nakashima M, Akamine A: The Aplication of Tissue Engineering to Regeneration of Pulp and Dentin in Endodontics. J Endod 2005, 31(10): Fukuda J, Khademhosseini A, Yeh J, Eng G, Cheng J, Farokhzad OC, Langer R: Micropatterned cell co-cultures using layer-by-layer deposition of extracellular matrix components. Biomaterials 2006, 27: Akgün ÖZ, Polat GG, Altun CA. Rejeneratif Pulpa Tedavilerinde Doku Mühendisliği Uygulamaları. Klinik Bilimler Dergisi 2008, 2(4): Barron JA, Krizman DB, Ringeisen BR: Laser Printing of Single Cells: Statistical Analysis, Cell Viability, and Stress. Ann Biomed Eng 2005, 3(2): Barron JA, Wu P, Ladouceur HD, Ringeisen BR: Biological Laser Printing: A Novel Technique for Creating Heterogenous 3-dimensional Cell Patterns. Biomed Microdevices 2004, 6: Edwards P, Mason J: Gene enhanced tissue engineering for dental hard tissue regeneration: (1) overview and practical considerations. Head Face Med 2006, 2(12): Stolberg SG: Trials are halted on gene threrapy: child in experiment falls ill: new setback for research. NY Times 2002, Dental Klinik Dergisi 02/2012