Kalvariyal kemik defekti modelinde bone morphogenic protein-2 ve transforming growth factor beta kullanılmasının allogreft yaşamına etkisi

Abstract

ÖZET Canter Hİ, Kalvariyal Kemik Defekti Modelinde Bone Morphogenic Protein-2 ve Transforming Growth Factor-p Kullanılmasının Al log reft Yaşamına Etkisi, Hacettepe Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Plastik Ve Rekonstrüktif Cerrahi Anabilim Dalı Uzmanlık Tezi, ANKARA 2003 Kraniyomaksillofasiyal bölge cerrahisi yapılırken konjenital anomalilerin düzeltilmesi vaya defektlerin rekonstrüksiyonu için kemik çatının anatomik bütünlüğünün sağlanması amacı ile kemik greftlerinin kullanımına ihtiyaç duyulmaktadır. Otogreftlerin yeterli olmadığı durumlarda kullanılan allogreftlerin mevcut kemik çatı ile bütünlük göstermeyip, çevresinde fibröz doku oluşturarak sekestre olmaları veya tamamen rezorpsiyona uğramaları klinikte sık görülmektedir. Bu çalışmada; allogreftler bir biyomateryel olan kitosan ile kaplanarak, daha sonra büyüme faktörleri yüklenmiştir. Böylece bone morphogenic protein-2 ve transforming growth factor-p'nın kontrollü yavaş salımı sağlanmıştır. Bu sayede allogreftlerin entegrasyonunun arttırılması amaçlanmıştır. Bu çalışma bir kontrol, dört deney grubu içermektedir. Allograft grubu kontrol grubudur. Allogreft+kitosan grubu, TGF-p grubu, BMP-2 grubu ve TGFp- BMP-2 grubu ise deney gruplarıdır. Kemik iyileşmesi, morfolojik incelemeler ve kemik dansitesinin değerlendirildiği radyolojik çalışmalar ile yapıldı. Ondört ve ellialtıncı günlerde yapılan morfolojik değerlendirmeler sonucunda BMP-2 grubu ve TGF-p+BMP-2 gruplarında kemik iyileşmesinin diğer tüm gruplardan daha iyi olduğu gösterildi. Ondört ve ellialtıncı günlerde bakılan, kemik mineral dansitesinin değerlendirildiği radyolojik çalışmalar sonucunda ise zaman içinde azalan kemik mineral dansite oranları, yeniden yapılanarak iyileşen kemik greftlerinde henüz tamamlanmamış mineralizasyonun lehine yorumlandı. Sadece BMP-2 ve TGF-p-BMP-2 gruplarında istatistiksel anlam bulunması, uygulanan büyüme faktörleri sayesinde bu gruplarda kemik iyileşmesinin hızlandığı ve bunun sonucunda yeniden şekillenme işleminin erken gerçekleşmesi olarak yorumlandı. IVSonuç olarak; TGF-p tek başına kemik iyileşmesinde yeterli etkiyi göstermemiştir. BMP-2 tek başına kemik iyileşmesinin her aşamasında iyileşmeyi iyi yönde etkilemiştir. Son olarak, TGFp ile BMP2 bir arada uygulanmasının sadece BMP2 kullanılmasına belirgin bir üstünlüğü yoktur. Histomorfometrik değerlendirme her iki faktörün bir arada kullanıldığında bu iki faktörün sinerjistik etki göstermediğini ortaya koymuştur. Anahtar Sözcükler: Allogreft, Bone Morphogenic Protein-2, Transforming Growth Factor-p, Kitosan, Kontrollü ilaç Salımı Destekleyen Kuruluşlar: T.C. Başbakanlık Devlet Planlama Teşkilatı; Proje Numarası 02 K 120 290-22

ABSTRACT Canter Hİ, Effect of Use of Bone Morphogenic Protein-2 and Transforming Growth Factor-p On Viability of Allograft In Rat Calvarial Bone Defect Model, Hacettepe University, Faculty Of Medicine, Thesis in Plastic and Reconstructive Surgery, ANKARA 2003 Bone grafts are used to provide the structural integrity of the cranial vault during craniomaxillofacial surgeries done in order to reconstruct the congenital anomalies or to restore the defects. However, allografts, which are used in case of insufficiency of autografts, could not integrate with the remaining bone structures or frequently sequestrate forming fibrous tissue around themselves or are totally resorbed. In this study, allografts were covered by chitosan, a biomaterial used in bone tissue engineering, so that slow and controlled release of the growth factors effective in bone healing (Bone Morphogenic Protein-2 and Transforming Growth Factor-p) was achieved. By this way, increased the viability of allografts and a better integration with the cranial vault were aimed. There were one control and four study groups in this study. Allograft group was the control group. Allograft + chitosan group, TGF-p group, BMP-2 group and TGF-p+BMP-2 group were the study groups. Bone regeneration was evaluated by morphologic studies and radiological studies detecting bone density. In the morphologic studies, bone regeneration appeared to be the best in the BMP-2 and TGF-p+BMP-2 groups compared to others. Radiologic studies demonstrated a decrease in the bone mineral densities of the applied grafts. This decrease was attributed to uncompleted mineralisation in the remodelling bone grafts. There was significant statistical difference only in the BMP-2 and TGR-p+BMP-2 groups and this was interpreted as an increase in bone healing in these groups due to the applied growth factors which resulted in a faster remodelling process. In conclusion, the study demonstrated the following points: Chitosan is a biocompatible material. TGF-p alone is not effective enough in bone VIregeneration, BMP-2 alone has a positive effect in every step of bone regeneration and combining TGF-pwith BMP-2 does not lead to a better bone regeneration than using BMP-2 alone. Results of histomorphometric studies show that a synergictic effect is not obtained by the use of these two factors together. Key Words: Allograft, Bone Morphogenic Protein-2, Transforming Growth Factor-p, Chitosan, controlled drug release, bone viability Supported By: T.R. Prime Ministry State Planning Organization; Project Number 02 K 120 290-22 Vll