Kontrollü BMP salan distraktör ile distraksiyon osteogenezi hızlandırılabilir mi?

Abstract

Bu çalışmada, kontrollü BMP salan distraktör kulllanılarak distraksiyon osteogenezinin distraksiyon ve konsolidasyon evrelerinin kısaltılması ile hızlandırılıp hızlandırılamayacağının araştırılması amaçlanmıştır. Plastik cerrahi tedavi teknikleri içerisinde distraksiyon osteogenezi, kraniyofasiyal iskeletin hipoplazi ya da defektlerinin tedavisinde giderek önem kazanan bir yer almıştır. Travma, gelişimsel anomaliler, enfeksiyon, geçirilmiş tümör cerrahisi kraniyofasiyal iskelette kemik doku eksikliğine neden olabilmektedir. Sözü edilen eksiklik; yıllar boyunca otogreft, allograft, metal, seramik gibi sentetik materyaller ve büyüme faktörlerinin kullanımı gibi yöntemlerle giderilmeye çalışılmıştır. Sayılan yöntemlerin her birinin kendine özgü sorunları bulunmaktadır. Distraksiyon osteogenezi, klasik kraniomaxillofasiyal rekonstrüksiyon yöntemlerine oranla daha az invaziv olup aynı zamanda daha az morbiditeye neden olmaktadır. Ayrıca kemik doku onarımı esnasında yumuşak doku harabiyeti en az düzeyde tutulabilmekte ve greftli onarımlarda oluşan donör saha morbid itesi ortadan kalkmaktadır. Sayılan tüm bu avantajlara karşın halen yöntemin en önemli dezavantajı tedavi süresinin uzunluğudur. Tedavi süresinin kısaltılması amacıyla değişik teknik ve tedavi yöntemleri gerek distraksiyon, gerekse konsolidasyon evrelerine yönelik olarak denenmiş, ancak etkin kemikleşeyi de sağlayacak şekilde süreyi kısaltan bir yöntem geliştirilememiştir. Buradan yola çıkarak distraksiyon sürecinde kontrollü ilaç salım sistemi taşıyan distraktör kullanılarak distraksiyon zonuna uzun sürede etkiyecek Bone Morphogenetic Protein-2 (BMP-2) salınmasının hem distraksiyon süresinin, hem de konsolidasyon süresinin kısaltılmasını sağlayacağı düşünülmüştür. Bu amaçla 20 adet Wistar-Albino sıçan, sağ femurlarına distraksiyon osteogenezi uygulanmak üzere iki gruba ayrılmıştır. Her iki gruba da günde 1mm olmak üzere toplam 8mm distraksiyon uygulanmış, deney grubundaki sıçanların distraksiyon hattına her gün belirli miktarda kontrollü BMP-2 salan jel yerleştirilmiştir. Distraksiyonun sonlandırıldığı gün ve 30.gün radyografik, yine 30. gün histolojik veriler toplanmıştır. Histolojik veriler, kemik iyileşmesine yönelik bir skorlama sistemi ve radyografik veriler ise imaj analiz programı ile değerlendirilmiştir. Araştırmanın sonucunda; distraksiyon osteogenezinde, distraksiyon esnasında oluşturulan kemik defekt alanına, kontrollü osteoindüktif ajan salınmasının sadece distraksiyon uygulanmasına göre daha etkin kemikleşme sağladığı saptanmıştır. Radyolojik ve histolojik veriler, iyileşmenin deney grubunda daha hızlı olduğunu göstermiştir.

The aim of this study is to investigate whether distraction with controlled BMP releasing distractor increases distraction osteogenesis rate by means of decreasing distraction and consolidation periods. Distraction osteogenesis is a well-established and widely accepted technique for bone lengthening and defect filling. The technique has widespread clinical applications in hypoplastic skeleton, cancer surgery, craniofacial anomalies, trauma treatment, traumatic growth disturbances, limb deformities, and non-union. Distraction osteogenesis has several advantages over conventional techniques, including less invasive intervention, easier control of infection and minimal donor site morbidity. However, long period of rigid fixation is the most important disadvantage of this technique. Any decrease of the distraction period would improve patient comfort and compliance. Previous attempts at shortening the distraction osteogenesis duration, by increasing the rate of distraction phase, have been unsuccessful and associated with high incidence of bony non-union. The drug delivery concept is rapidly developing area of pharmaceutical biotechnology. With the widespread use of biodegradable, biocompatible polymeric materials, substances have been delivered localized areas or specific organs in the body, thus avoiding systemic toxicity and the need for higher quantities of the desired drug to achieve therapeutic levels at the site of action. In 20 adult Wistar-Albino rats, weighing between 350- 400 gr right femoral osteotomies at diaphyseal region have been performed. All rats are divided in to two groups, distraction only group and BMP releasing group. Controlled drug releasing unit containing costume made distractors have been mounted to the femur. Three days of latent period, the femur has been distracted 8mm in 8 days with the distraction of 1mm per day. After 4 weeks of consolidation period biopsies have also been performed. Ossification at the distraction zone assessed by means of histological and radiographic analysis. Radiological analysis demonstrated that although there was no difference on eighth day between two groups, BMP releasing group showed better ossification than the control group at the end of the consolidation period. Histological analysis of the BMP- releasing group also exhibited better ossification than the control group between the distracted segments. These findings suggest, controlled BMP-2 releasing into the distraction zone facilitates and increases the rate of ossification.