Kemik hücrelerindeki oksidatif stresin, kemik rejenerasyonunu olumsuz etkilediği bilinmektedir. Bu çalışmada, %25 oranında C vitamini içeren gözenekli poli (ε-kaprolakton) (PCL) membranı (PCL-Vit C) geliştirilmiş ve oksidatif stresi kontrol edip biyomineralizasyonu artırma potansiyeli, PCL membranla karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Çalışmada her iki membranın karakterizasyonu SEM-EDS, FTIR spektroskopisi ve yüzey hidrofobikliği kullanılarak yapılmıştır. C vitamini salınımı kolorimetrik yöntemle ölçülmüş ve insan fetal osteoblast (hFOB 1.19) hücrelerinin canlılık ve yapışması XTT testi, SEM ve konfokal mikroskopi ile değerlendirilmiştir. ROS üretimi ve yara iyileşme yüzdesi akış sitometrisi ve ImageJ yazılımı kullanılarak ölçülmüştür. Osteojenik ortamın varlığı veya yokluğunda Alizarin Kırmızısı kullanılarak mineralizasyon çalışması yapılmış ve kalsiyum içeriği belirlenmiştir. Alkalin fosfataz testi ve osteojenik belirteçlerin (alkalin fosfataz (ALP), kollajen Tip I (Col1), runt-related transkripsiyon faktörü 2 (RUNX2), osteokalsin (OCN) ve osteopontin (OPN)) gen ifadesi gerçek zamanlı PCR ile analiz edilmiştir.
Her iki membranın SEM görüntüleri, pürüzsüz, ince, boncuksuz lifler göstermiştir. PCL-Vit C membranının FTIR spektrumunda saf C vitamini 3436.05 ve 2322.83 cm-1 pikleriyle yer değiştirmiştir. C vitamini salınımı 15 dakika ve 1 saat içinde tespit edilmiştir. PCL-Vit C membranı hidrofobik olup, daha düşük ROS üretmiş ve PCL membranına göre önemli ölçüde daha yüksek canlılık göstermiştir. PCL-Vit C membranında daha fazla hücre kümesi gözlenmiştir.
Hücre Fonksiyonelliği ve Mineralizasyon
PCL-Vit C membranındaki düşük ROS seviyesi, daha yoğun alizarin boyama ve daha yüksek kalsiyum içeriği ile desteklenen hücresel farklılaşmanın arttığını göstermiştir. Bu durum, osteojenik belirteçler ALP, Col1 ve OPN’nin osteojenik takviyelerin yokluğunda bile yukarı regüle edilmesiyle kanıtlanmıştır. C vitamininin varlığı, hFOB 1.19 hücrelerinde oksidatif stresi azaltmış ve kemik rejenerasyonunu kolaylaştıran biyomineralizasyonu artırmıştır.
Değerlendirme ve Sonuçlar
PCL-Vit C membranı, PCL membranına göre daha düşük oksidatif stres seviyeleri ve daha yüksek hücre canlılığı göstermiştir. Bu da kemik rejenerasyonu için daha uygun bir ortam yaratmıştır. C vitamini, hücre fonksiyonelliğini artırarak daha etkili bir kemik oluşumu sağlamıştır.
Kullanılabilir Çıkarımlar
• PCL-Vit C membranı, oksidatif stresi azaltarak hücre canlılığını artırır.
• C vitamini, biyomineralizasyon ve kemik rejenerasyonunu teşvik eder.
• Daha düşük ROS seviyeleri, hücrelerin daha etkili farklılaşmasını sağlar.
Bu çalışma, C vitamini içeren PCL membranların oksidatif stresin etkilerini azaltarak kemik rejenerasyonunu artırma potansiyelini ortaya koymaktadır. Gelecekteki araştırmalar, bu bulguların klinik uygulamalarda nasıl kullanılabileceğini daha iyi anlamak için gereklidir.
Orijinal Makale:
ACS Omega. 2024 Jul 12;9(29):31776-31788. doi: 10.1021/acsomega.4c02858. eCollection 2024 Jul 23.
