Osteokondral defekt tedavisinde mikrokırık yöntemi ve adiposit doku kaynaklı mezenkimal kök hücre kullanımı; İn vivo deneysel çalışma

Abstract

Amaç: Bu prospektif, randomize, kör, invivo hayvan çalışmamızda osteokondral defekt (OCD) tedavisinde sık uygulanan bir yöntem olan mikrokırık (MK) tedavisine ilave olarak adipoz doku kaynaklı mezenkimal kök hücre (AMSC) uygulamasının kıkırdak iyileşmesi üzerine etkisi incelenmiştir. Gereç ve Yöntem: Çalışmamızda Etik Kurul onamı alınarak ve power analizi yapılarak 30 Yeni Zelanda tipi beyaz erkek tavşan kullanıldı. Hayvanlar randomize olarak 10?arlı üç gruba ayrıldı. Tüm tavşanların sağ diz eklemine standart parapatellar longitudinal insizyonla girildi, medial kondil yük binme alanına 4 mm çapında ve 2 mm derinliğinde standart silindirik OCD oluşturuldu. Birinci gruba OCD ve ilave olarak 1,5 mm?lik Kirschner teli ile MK yapıldı. İkinci gruba OCD ve MK yapıldı ve defekt üzerine 3*106 AMSC eklendi. Kontrol grubuna sadece OCD yapıldı. Tüm hayvanlara standart anestezi ve antibiyoterapi uygulandı ve ad libitum ile iyileşmeye bırakıldı. 8.haftasını dolduran hayvanlar sakrifiye edilerek femur eklem yüzeyleri kıkırdak iyileşmesi açısından histopatolojik olarak incelendi ve International Cartilage Repair Society (ICRS) ölçütlerine göre puanlandı. Sonuçlar SPSS ile kıyaslandı.Bulgular: Gruplar arasında ICRS parametreleri tek tek değerlendirildiğinde MK+KH (Kök Hücre) yapılan grup spontan iyileşmeye bırakılan OCD grubuna göre anlamlı ölçüde iyi bir tedavi sağlamıştı (Posthoc-Dunn; p=0,003). Matriks değerlendirmesinde OCD grubunun MK+KH yapılan gruba göre anlamlı ölçüde iyi olduğu görüldü (p=0,01). Hücre dağılımı, hücre canlılığı ve subkondral kemik açısından gruplar arasında anlamlı fark bulunamadı (Kruskal-Wallis testi, p=0,198; p=0,387; p=0,699). Normale yakın kıkırdak mineralizasyonu varlığı açısından yapılan değerlendirmede MK+KH yapılan grubun OCD grubuna göre anlamlı ölçüde iyi sonuç verdiği görüldü (p=0,001). Fakat numerik ortalama olarak daha yüksek olan MK+KH grubunun MK grubuna göre anlamlı ölçüde iyi olmadığı görüldü (p=0,185).Sonuçlar: Son dönemde popülarize olan AMSC tedavisi MK yapılan hastalarda kıkırdak iyileşmesi açısından avantajlı bir yöntem gibi algılanmaktadır. MK+KH uygulanan grubun MK grubuna göre yüzey, matriks, hücre canlılığı, subkondral kemik ve kartilaj mineralizasyonu ortalamaları daha iyi görünmektedir. Çalışmamızda histopatolojik iyileşme açısından bu değerlerin hiçbirinde MK+KH grubunun MK grubuna istatistiksel olarak anlamlı üstünlüğü saptanamadı (p=0,77; p=0,017; p=0,185). Ulaştığımız bu sonuçlar ışığında MK yapılan hastalara ilave AMSC tedavisi uygulamasının klinik olarak gerekli olup olmadığı konusunda ileri çalışmalara ihtiyaç vardır.

Objective: In this prospective, randomised, blinded, invivo animal study, we aimed to investigate the effect of adipose tissue derived mesenchymal stem cells (AMSC) on chondral healing in addition to microfracture (MF) technic which is a popular and commonly used way for management of osteochondral defects (OCD).Subjectives and methods: We used 30 New Zealand type white male rabbits according to ethical board approval and power analysis. The animals randomly divided into tree groups each includes 10 rabbits. All of the right knees of the rabbits explored with standard parapatellar incision and a standard 4 mm of diameter and 2 mm of deep, cylindrical OCD made in weight-bearing areas of all medial condyles of knees. At first group we made MF with a 1,5 mm Kirschner wire. At second group we applied MF with same method and additionally we applied 3*106 AMSC cells. The control group is leaved to spontaneous healing after an OCD. All animals managed with same anesthesia, antibiotheraphy and feeding. At eighth week all subjects sacrified and distal femoral joint surfaces evaluated histopathologically for chondral healing. The samples scored according to International Cartilage Repair Society (ICRS) scale. Results compared statistically by SPSS 20. Results: When the results between MF+SC group was significantly better than OCD group according to ICRS scale surface properties (Posthoc-Dunn; p=0,003). Matrix evaluation was detected better in OCD group while compared with MF+SC (p=0,01). Cell distrubition, cell viability and subchondral bone parameters were similar between these groups (Kruskal-Wallis test, p=0,198; p=0,387; p=0,699). MF+SC group was better than OCD according to cartilage mineralisation parameter of ICRS (p=0,001). Mean values were better in MF+SC group while compared to MF, but no significance detected (p=0,185).Conclusions: AMSC treatment for cartilage repair is a popular method nowadays and perceived as an advantegeous way of treatment. This method has advanteges on surface, matrix, cell viability, subchondral bone and cartilage mineralisation. But these advantages are not statistically significant when AMSC compared the isolated MF treatment (p=0,77; p=0,017; p=0,185). The AMSC addition to MF treatment is not clear according to these findings and further clinical studies should be done for clinical relevelance.