Düşük yoğunluklu pulse ultrason tedavisinin onarılmış rat tendonlarında TGF-β, kollajen düzeyi, histoloji, biyomekanik ve fonksiyona etkisi

Abstract

Bu çalışmanın amacı; Aşil tendon hasarı oluşturulan ratlarda uygulanan düşük yoğunluklu pulse ultrason (low intensity pulsed ultrasound-LİPUS) tedavisinin ile tendon iyileşmesinde büyüme faktörleri, kollajen üretimi, histolojik, biyomekanik ve yürüme analizi ile saptanan fonksiyon üzerine etkilerini saptamaktır. Kırk Wistar Albinus cinsi erkek rat çalışmaya dahil edildi. Ratlar iki tedavi grubuna randomize edildi ve her grupta 20 rat yer aldı. Grup 1'deki ratlara Aşil tendon cerrahisi ve sonrasında LİPUS tedavisi uygulandı. Grup 2'deki ratlara Aşil tendon cerrahisi ve sonrasında sham US tedavisi uygulandı. LİPUS tedavisi dozu 1 MHz 1:5 pulse modda 0,3 watt/cm2 olacak şekilde uygulandı. Tedavi cerrahi sonrası birinci gün başlanıp ardışık 15 gün boyunca uygulandı. Tedavi öncesi tüm ratlara yürüme analizi yapılarak kaydedildi. Tedavi sonrasında grupların karşılaştırılmasında TGF-β1 ekspresyonunda LİPUS grubunda sham US grubuna göre iyileşme eğilimi görülürken bu iyileşme istatistiksel olarak anlamlı değildi (p=0,065). COL3 ekspresyonunda LİPUS grubunda sham US grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı iyileşme saptanırken, COL1 ekspresyonu sham US grubunda LİPUS grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı fazla bulundu. Histolojik analiz için bakılan Bonar skorlamasında LİPUS grubunda sham US grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı iyileşme saptandı. Biyomekanik değerlendirmede bakılan kopma gücünde LİPUS grubunda sham US grubuna göre iyileşme eğilimi görülmesine rağmen istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık saptanmadı (p=0,053). Fonksiyonel değerlendirme için uygulanan yürüme analizinde; değerlendirme parametresi olan AFİ'de LİPUS grubunda sham US grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı iyileşme saptandı. Çalışmamızda AFİ ile değerlendirme parametrelerinin ilişkisi korelasyon analizi ile incelendiğinde AFİ farkı ile Bonar skorlaması arasında anlamlı pozitif korelasyon saptandı. Çalışmamız Aşil tendon hasarı sonrası uygulanan LİPUS tedavisinin tendon iyileşmesinde büyüme faktörü, kollajen üretimi, histolojik, biyomekanik ve fonksiyonel sonuçlarının birlikte değerlendirildiği ve LİPUS tedavisi ile yürüme analizinde olumlu sonuçların alındığı ilk çalışmadır. Ayrıca tendon onarımı sonrası fonksiyonel iyileşmenin histolojik iyileşme ile korele olduğunu da gösteren ilk çalışmadır. Sonuç olarak Aşil tendon tamiri sonrası erken dönemde uygulanacak LİPUS tedavisi ile tendon iyileşmesinde olumlu sonuçlar alınabileceği, LİPUS tedavisinin Aşil tendon hasarı sonrası erken dönemde rehabilitasyon programına dahil edilmesinin faydalı olacağı kanaatindeyiz.Anahtar Kelimeler: LİPUS, Aşil tendonu, TGF-β, tendon iyileşmesi, kopma gücü

The purpose of this study is to compare the effects of tendon healing on TGF-β, collagen level, histological, biomechanics and gait analysis with LİPUS treatment in rats with Achilles tendon injury. Forty Wistar Albinus male rats were included in the study. Rats were divided into two groups, and there were 20 rats in each group. The rats in Group 1 underwent Achilles tendon surgery and then LIPUS treatment. The rats in Group 2 underwent Achilles tendon surgery and sham US treatment. The dose of LIPUS therapy was applied with a pulse rate of 1:5, 0.3 watts/cm2 and 1 MHz frequency. The treatment was started the day after surgery and applied for 15 consecutive days. All rats were recorded by walking analysis before the treatment. TGF-β1 expression in the comparison of groups after treatment showed improvement in LIPUS group compared to sham US group, but this improvement was not statistically significant (p = 0.065). There was statistically significant improvement in LIPUS group compared to sham US group in COL3 expression, whereas COL1 expression was significantly higher in sham US group than LIPUS group. In Bonar grading which is used for histological grading there was statistically significant improvement in LIPUS group compared to sham US group. Although there was a tendency of improvement in tensil strenght in LIPUS group, no statistically significant difference was found between groups (p = 0,053). In walking analysis which is the evaluation parameter for function; LIPUS group had statistically significant improvement compared to the sham US group. In our study, the relationship between AFI and evaluation parameters was analyzed with correlation analysis. There was a significant positive correlation between AFI difference and Bonar score. Our study is the first study to evaluate tendon healing with growth factor, collagen production, histological, biomechanical and functional results with LIPUS treatment applied after Achilles tendon injury. It is also the first study to demonstrate that functional recovery after tendon repair correlates with histological improvement. As a result, we conclude that it will be possible to get positive results in tendon healing with LIPUS treatment which will be applied in the early period after Achilles tendon injury. LIPUS treatment should be included in the rehabilitation program in the early period after Achilles tendon reconstruction.Key Words: LIPUS, Achilles tendon, TGF-β, tendon healing, tensile strenght