Trombositten zengin fibrin ve hyaluronik asit jel matriksinin sıçan femuru kırık modelinde kemik iyileşmesine etkileri

Abstract

Kırık iyileşmesi, karmaşık bir takım hücresel ve biyokimyasal süreçler sonunda gerçekleşir. Bu süreçler birçok faktör tarafından uyarılarak kırık iyileşmesi olumlu ya da olumsuz yönde etkilenebilir. Kırık iyileşmesinin biyolojisinin, rol alan biyolojik faktörler ve matriks komponentlerinin etkilerinin anlaşılır hale gelmesiyle, iyileşme süresini kısaltmak ve kaynama oranlarını en üst düzeye çıkarmak için kırık tedavisinde bir takım yenilikler gündeme gelmiştir. Yaptığımız bu çalışmada, sıçan femuru kırık modelinde kemik iyileşmesinde Hyaluronik Asit(HA) ve Trombositten Zengin Fibrinin(TZF) etkilerini inceledik. Çalışmanın planlama aşamasında yaptığımız literatür taramasında benzer çalışmalar yolumuzu aydınlatmış olsa da bu iki madde, uzun kemik kırık modelinde ilk kez karşılaştırılarak incelenmiştir.Çalışmamızda kırksekiz adet Sprague-Dowley cinsi sıçan kullanıldı. Çalışmanın başında dört adet sıçan sakrifiye edilerek TZF elde edildi, kalan kırkdört adet sıçan kontrol(K), hyaluronik asit(H), TZF(P) ve kombine(P+H) olarak dört gruba ayrıldı. Her grup üyesinin sol femuruna açık osteotomi sonrası Kirschner-teli ile tespit uygulanarak standart kırık modeli oluşturuldu. Cerrahi sahada osteotomi hattına HA ve TZF ayrı ayrı ve birlikte uygulandı, uygulama sonrası 15.gün(erken dönem) grupların ilk yarısı, 30.gün(geç dönem) kalanı sakrifiye edilerek sol femurlar ampute edildi. Kırkdört adet piyeste Mikro Bilgisayarlı Tomografi ile kallus hacmi ve kemik yoğunluğu (BMD) ölçüldü. Ardından Huo ve arkadaşlarının kaynama kriterlerine göre histopatolojik olarak değerlendirildi.Uygulanan tedaviler, birbirleri arasında ve kendi dönemlerine ait kontrol grupları ile karşılaştırıldığında; Radyolojik olarak tüm grupların kallus hacminde artış mevcuttu ancak P+H grubu kallus hacim ortalamasının diğer gruplara göre anlamlı artış gösterdiği izlendi. Kemik yoğunluğu her grupta arttı ancak P grubunun BMD ortalamaları Kontrol, H ve P+H gruplarından yüksek bulundu, diğer gruplar arasında anlamlı farklılık gözlenmedi. Kullanılan her 2 materyal de kontrol grubuna göre histolojik kaynamayı daha fazla uyardı ancak H grubunun Histolojik Skor ortalamaları P+H grubundan düşük bulundu.Yaptığımız çalışmada osteoindüksiyonu arttıracak bir matriks olarak öngördüğümüz HA'in bu potansiyel etkisinin sınırlı olduğunu, yalnız başına kullanılmak yerine büyüme faktörlerini taşıyıcı skafold olarak kullanılabilirliğini, diş hekimleri tarafından yumuşak ve sert dokuda iyileşmeyi hızlandırmak maksadı ile sıklıkla kullanılan TZF'nin uzun kemik kırıklarında da kaynamanın uyarılmasında olumlu etkilerinin olabileceği sonucuna vardık.Çalışmamızın konu ile ilgili bir ön çalışma olduğunu ve doz çalışmaları, biyomekanik özellikler açısından da değerlendirmelerin yapılması gerekliliği kanaatindeyiz.

ABSTRACTThe Effects of Hyaluronic Acid Gel Matrix and Platelet Rich Fibrin on Bone Healing of Rat Femur Fracture Model(Experimental Study)Bone healing occurs after complicated cellular and biochemical process. The Process can be easily influenced by a lot of factors and bone healing can be effected positive or negatively. With the knowledge and understanding the biology of fracture healing, useful biological factors and matrix components have become available to shorten the required time for healing and to maximize the union rates. The purpose of our study is to determine the effects of hyaluronic acid gel matrix and platelet rich fibrin on bone healing of femur fracture model in rats. Although previous studies enlightened our pathway in the literature review during the planning phase, these two items were compared for the first time in a long bone fracture model.In our study 48 Sprague-Dowley rats were used. At the beginning 4 rats were sacrified to obtain platelet rich fibrin, and others were divided to four groups as Control(K), Hyaluronic Acid(H), PRF(P), Combined(P+H). Standart fracture model was created by open osteotomy and intramedullary Kirschner-wire fixation to left femurs of all the members for each group. We applied hyaluronic acid and platelet rich fibrin respectively and together to the surgical osteotomy site. First half of the groups were sacrified 15 days (early period) and the rest were sacrified 30 days (late period) after the application. All left femurs were amputated and collected after sacrification. We measured callus volume and bone mineral density of 44 samples with micro computed tomography. Then bone union eveluated histopathologically according to the criteria of Huo et al.The comparison of treatments among the groups and control group of their period showed that the mean results of callus volumes for all groups at 30th day were better than 15th day however P+H group showed statistically significance. The mean results of BMD for all groups at 30th day were better than 15th day however P group showed statistically significance. Both materials showed significant effect on histological union compared to control group however mean histological scores of H group was lower than P+H group.In our study, we conclude that hyaluronic acid's potential effect, which we assumed as a matrix that improves ostoeinductivity, was limited. It would be beter to use HA as a carrier for growth factors instead of being used alone for this purpose. PRP, which dentists mostly use for accelerate the healing of soft and hard tissues, can be useful at stimulation of union for long bone fractures. We suggest that, the results of this study are promising for further studies with dose and biomechanical study groups.