Kültüre kemik iliği kök hücresinin uç-içe onarılmış periferik sinir rejenerasyonundaki etkisi

Abstract

Periferik sinir yaralanmaları, travma ve tümör rezeksiyonu sonrası sık karşılaşılan, çözümü zor sorunlardan birisidir. Fonksiyonel serbest kas transferi yapılan ameliyatlar da sinir dokusu onarımı içerdiğinden benzer zorluklar taşır. Sinir onarım hattı, iletinin geçişinde en önemli nokta olup onarım için birçok teknik geliştirilmiştir. Bu teknikler epinöral, fasiküler, grup fasiküler ve uç-içe onarım yöntemleridir. Son yıllarda yapılan çalışmalarda, uç-içe onarım tekniğinin (sleeve nörorafi) diğerlerine göre daha avantajlı yönleri olduğunu gösterilmiştirKök hücre kavramı laboratuar şartlarında birçok çalışmaya konu olmuş ve tıp biliminde yeni ufuklar açmıştır. Son araştırmalar kök hücrenin sinir dokusu rejenerasyonunda tatmin edici sonuçlar verebileceğini göstermiştir. Kök hücrenin merkezi sinir sistemi yaralanmalarında iyileşmeyi hızlandırıcı etkisi ortaya çıkarılmıştır. Periferik sinir yaralanmalarında anastomoz hattında mezankimal kök hücrenin bulunmasının iyileşme hızı ve kalitesini olumlu yönde etkileyeceğini düşünülmektedirÇalışmamız, iki yeni metodu birleştirerek uç-içe tekniği ile onarılmış periferik sinir hattında mezankimal kök hücre uygulamasının rejenerasyona katkılarını ortaya koymuştur. On adet erkek Yeni Zelanda tavşanının her iki bacak siyatik sinirine kesi yapılarak ikiye ayrıldı. Proksimal parçanın epinöriyumu yaklaşık 0,5 cm sıyrılıp distal uç üzerine getirilerek üç adet sütür ile sabitlendi. Her iki siyatik sinirde bu işlem yapıldıktan sonra sağ tarafa yine aynı tavşandan daha önce alınmış ve saflaştırılıp üretilmiş mezankimal kök hücre, epinöral tüp içine enjekte edildi. Sol bacak ise kontrol grubu olarak planlandı ve hücre ekimi yapılmadı. Birinci grup (n=5) hayvanlardan 4 ve ikinci grup (n=5) hayvanlardan 12. haftada onarım hattı spesmenleri alındı. Spesmenlerinlerin sinir anastomozunun distal ve proksimalindeki bölümleri, ışık mikroskobu ile incelenerek rejenerasyon kalitesi, koaptasyon hattında mevcut nöron sayısı, çapı ve miyelin kılıf kalınlığı stereolojik analiz ile ölçülerek saptandıKök hücre uygulaması yapılan sağ taraf siyatik siniri ile sol siyatik sinir arasında onarım hattı distali rejenerasyon alanlarının anlamlı derecede farklı olduğu istatistik çalışmalarla ortaya çıkarıldı (p=0,0003). Yine iki taraf siyatik sinirleri arasında onarım hattı proksimali rejenerasyon alanlarının anlamlı derecede farklı olduğu görüldü (p=0,0001). Miyelin kılıf kalınlıkları ve akson çapları arasında ise anlamlı fark bulunamadı (p>0,05). Birinci ve ikinci gruplar arasında yine anlamlı fark bulunamadı (p>0,05Sinir dokusu onarımında başarı, karşı karşıya getirilen akson sayısı ile doğru orantılıdır. Çalışmamızda kullanılan mezankimal kök hücreler, nöral progenitör hücrelere dönüşerek veya mevcut aksonların rejenerasyon kapasitesini artırarak daha iyi fonksiyonel geri kazanım sağlanmasına yardımcı olmaktadır. Çalışmamız ile elde edilen olumlu sonuçlar sinir onarımında kök hücre kullanımı konusunda yön verici olacaktır.

Peripheral nerve injuries remain as a common and troublesome plight for patients and trauma surgeons alike. For decades, investigators have toiled hard in an effort to develop an optimal nerve repair technique, which remains yet to be discovered. Many experimental and clinical studies have emphasized on fascicular coaptaion as the optimal course to be taken, other controversial alternatives are epineural and group-fascicular techniques which bear their individual advantages and drawbacks. Most unpredictable and ominous of those drawbacks arise from poor alignment of nerve bundles, which result either in failure of axons to reach their designated end organs to achieve delayed and improper functional recovery, or sprouting of axonal buds out of the repair zone to form painful neuromas. Recent developments in stem cell researches provided new insights for nerve regeneration, and there are many experimental studies encouraging its applications in this field. Moreover, ?Epineural sleeve neurorraphy technique?, which has been developed by researchers of our institute, appears as a suitable candidate for application of this technology.Although still in its infancy, stem cell engineering has been the topic of a number of experimental researches, and has expanded the horizon of medical sciences. We believe that the presence of neural progenitor cells in the repair zone of peripheral nerves ?especially when optimal orientation of nerve bundles have not been achieved- is likely to assist in correct alignment of axons and promote an overall-better regeneration.When compared with other neurorraphy techniques, the ?Epineural sleeve neurorraphy technique? stands out in a couple of attributes. Its major advantage is keeping the axon buds and neurotrophic factors in, and inflammatory mediators out, thus providing an insulated medium for nerve regeneration. Basically, the technique comprises the epineural dissection of the distal stump by 0.5 cm, excision of the denuded segment, and coaptation of the stumps, followed by unfurling of the epineural sleeve along the proximal stump and placing at least 3 stiches away from the repair zone for longitidunal and rotational fixationIn our study, we planned to combine the two techniques mentioned. In 10 male white New Zealand rabbits, bilateral sciatic nerves will be exposed and transected via an axial incision. Epineural sleeve neurroraphy will be performed as described earlier. Afterwards, in vitro expanded stromal stem cells from bone marrow will be seeded within the repair zone on the right side. The left side will comprise the control group and no stem cells will be seeded on that side. At weeks 4 and 12, experiment sites will be explored to harvest 2cm long biopsy specimensSpecimens examined via light microscopy, and quality of regeneration, quantity and diameters of the axons tresspassing the repair zone measured. Statistical analysis conducted to reveal if a significant difference is present between the experiment and control groups.