Rat dorsal perforatör flep modelinde insan umblikal kord endotelhücresi kökenli eksozom uygulamasının flep sağkalımı üzerine etkisi
The effect of human umbilical cord endothelial cell–derived exosomeadministration on flap survival in rat dorsal perforator flap model
- Tez No: 1004545
- Danışmanlar: PROF. DR. YAVUZ DEMİR
- Tez Türü: Tıpta Uzmanlık
- Konular: Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi, Plastic and Reconstructive Surgery
- Anahtar Kelimeler: CD34, eksozom, ön koşullama, perforatör flep, spy perfüzyon görüntüleme, CD34, exosome, preconditioning, perforator flap, SPY perfusion imaging
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Tıp Fakültesi
- Ana Bilim Dalı: Plastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Giriş: Plastik and Rekonstrüktif Cerrahi pratiğinde en önemli uğraş alanlarından biri, doku defektlerinin onarımıdır. Doku defektlerinin onarımında temel amaç eski form ve fonksiyonların yeniden sağlanabilmesidir ve en iyi klinik sonuçlar flep transferleri ile sağlanabilmektedir. Son yıllarda özellikle düşük donör saha morbiditesi, esnek tasarım imkânı gibi avantajları nedeniyle perforatör fleplerin kullanımında belirgin bir artış gözlenmektedir. Perforatör fleplerde distalde potansiyel zonda nekroz riski mevcuttur. Bu fleplerde distal nekrozun önlenmesine yönelik çalışmalar yapılmaktadır ve son yıllarda distalde anjiogenezi artırmak amacıyla hücreler ve moleküler temelli biyolojik ajanlar sıklıkla test edilmeye başlanmıştır. Bu çalışmada, rat dorsal perforatör flep modelinde insan umblikal kord endotel hücresi kökenli eksozomların farklı klinik uygulamalarının flep sağkalımı üzerine olan etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Gereç ve yöntem: Çalışmamızda ağırlıkları ortalama 300 g olan, 12–16 haftalık toplamda 25 adet erkek Wistar-Albino sıçan kullanılmıştır. Denekler randomize olarak her grupta beşer adet olacak şekilde 5 gruba ayrılmıştır. Bu çalışmada derin sirkümfleks iliak arter (DSİA) bazlı dorsal perforatör flep modeli kullanılmıştır. Bu amaçla ratların sırt bölgesinde sol tarafta 12×3 cm boyutlarında flep tasarlanmıştır. Tasarlanan flep yüzeyi enjeksiyon yapılmak üzere 10 eşit parçaya ayrılacak şekilde işaretlenmiştir. Grup 1 (Sham kontrol grubu): Flep eleve edildikten sonra herhangi bir enjeksiyon veya ek işlem yapılmadı ve tüm flepler yerine sütüre edildi. Grup 2 (Önkoşullama kontrol grubu): Flep elevasyonundan 6 gün önce, 3 gün önce ve flep elevasyon günü olmak üzere üç kez, flep üzerinde belirlenen alanlara toplam 1 mL serum fizyolojik subkutan enjekte edildi. 6 Grup 3 (Eksozom ile önkoşullama grubu): Flep elevasyonundan 6 gün önce, 3 gün önce ve flep elevasyon günü olmak üzere 3 kez subkutan olarak flep üzerinde belirlenen alanlara toplam 1×10⁹ partikül içeren 1 mL eksozom solüsyonu subkutan olarak enjekte edildi. Grup 4 (Eksozom tedavisi kontrol grubu): Flep elevasyonu sonrası ve post-operatif 3. ve 6. günlerde flep üzerinde belirlenen alanlara toplam 1 mL serum fizyolojik subkutan olarak enjekte edildi. Grup 5 (Eksozom tedavisi grubu): Flep elevasyonu sonrası ve postoperatif 3. ve 6. günlerde flep üzerinde belirlenen alanlara toplam 1×10⁹ partikül içeren 1 mL eksozom solüsyonu subkutan olarak enjekte edildi. Tüm ratlar flep cerrahisi sonrası 7 gün takip edildi ve sonrasında sakrifiye edildi. Tüm gruplarda fleplerin vaskülarizasyonu, flep elevasyonu sonrası flep yerine sütüre edildikten hemen sonra ve postoperatif 7. günde sakrifikasyondan hemen önce indosiyanin yeşili verilerek SPY cihazı ile anjiyografik olarak değerlendirildi ve flep alanındaki bölgelerin perfüzyon yüzdeleri hesaplanarak ortalama değerler elde edildi. Postoperatif 7. günde sakrifikasyon öncesi planimetrik analiz yapılarak flep sağkalım yüzdesi hesaplandı. Sağkalım değerlendirildikten sonra sakrifiye edilerek flep üzerinde choke anastomoz zonu olan II. bölgeden histopatolojik inceleme için örnekleme alındı. Histopatolojik incelemede mikrovasküler dansite, maksimum ve minimum damar çapları, ortalama damar çapı, damar duvar kalınlıkları ve CD34 ile immünohistokimyasal boyanmalar değerlendirildi Bulgular: Planimetrik analizde sağkalım Grup 5'te (eksozom tedavi grubu) %91,40 ± 0,67 idi ve bu değer diğer tüm gruplara göre anlamlı olarak yüksekti (p<0,05). Sağkalım eksozom ile önkoşullama grubunda (Grup 3) %80,27 ± 1,84 olarak bulundu ve bu değer de Grup 1,2 ve ve Grup 4'e göre anlamlı derecede yüksekti (p<0,05). SPY değerlendirmelerinde postoperatif 1. saatte Grup 3 (eksozom önkoşullama grubu) belirli bölgelerde (özellikle Bölge III ve V) daha yüksek perfüzyon gösterirken, 7. gün ölçümlerinde Grup 5 (eksozom tedavi grubu) tüm bölgelerde en yüksek perfüzyona ulaştı. Flep elevasyonu anındaki perfüzyon 7 değeri ile 7. gün elde edilen değerler karşılaştırıldığında en belirgin perfüzyon artışı Grup 5'te izlendi (p<0,001). Histopatolojik incelemelerde Grup 5, mikrovasküler dansite (MVD) ve damar çapı açısından Grup 1, Grup 2 ve Grup 4'e kıyasla anlamlı derecede daha yüksek değerlere sahipti (p<0,05). Ortalama damar duvar kalınlığı açısından Grup 5 tüm diğer gruplara kıyasla anlamlı derecede daha yüksek damar duvar kalınlığı değerlerine ulaşmıştır (p<0,05). Diğer gruplar arasında ise anlamlı fark izlenmemiştir. CD34 immünohistokimyasal boyanmasında, eksozom uygulanan gruplarda (özellikle eksozom tedavi grubu olan Grup 5'te) orta ve kuvvetli boyanma düzeyleri belirgin olarak yüksek bulundu (p<0,05). Buna karşılık zayıf boyanma Grup 5'te anlamlı derecede düşük saptandı. Sonuç: Çalışmamızda rat dorsal perforatör flep modelinde insan umblikal kord endotel hücresi kökenli eksozom uygulamasının flep sağkalımını anlamlı derecede artırdığı bulunmuştur. Yalnızca önkoşullama yapıldığında flep perfüzyonunun flep kaldırıldığı anda arttığı görülse de flap sağkalımının eksozom tedavi grubuna göre daha düşük olduğu görülmüştür. Eksozom ile önkoşullama yapıldığında flebin perfüzyonuna olumlu etkiler sağladığı görülse de sagkalım üzerine asıl olumlu etkinin flep kaldırıldıktan sonra yapılacak eksozom uygulaması ile elde edilebileceği saptanmıştır. Eksozom tedavisi cerrahi uygulamalarda kolay elde edilebilir ve kolay uygulanabilir bir yöntemdir. Dolayısıyla özellikle riskli flep cerrahilerinde eksozom uygulaması ile flep sağkalımının artırılabileceğini düşünmekteyiz.
Özet (Çeviri)
Introduction: Repair of tissue defects is the main field in Plastic and, Reconstructive Surgery practice. The primary goal in repairing tissue defects is to restore the original form and function, and the best clinical outcomes can be achieved using flap transfers. In recent years, the use of perforator flaps has been increased due to their advantages such as low donor-site morbidity and available flap design options. However, perforator flaps carry a risk of necrosis in the distal potential zone. Numerous studies have been performed to prevent distal necrosis in these flaps, and in recent years, cellular and molecular-based biological agents have frequently been tested to increase distal angiogenesis. This study was performed to investigate the effects of different clinical applications of exosomes derived from human umbilical cord endothelial cells on flap survival in rat dorsal perforator flap model. Materials and Methods: A total of 25 male Wistar–Albino rats, aged between 12–16 weeks and weighing an average of 300 g, were used in this study. The rats were divided into five groups, with five rats in each group. A dorsal perforator flap model based on the deep circumflex iliac artery (DCIA) was used in our model. For this purpose, a 12×3 cm flap was desiged in the left dorsal region of the rats. The flap surface was marked and divided into equally sized 10 areas for injections. Group 1 (Sham control group): After flap elevation, no injection or additional procedure was performed, and all flaps were sutured back in to their place. Group 2 (Preconditioning control group): A total of 1 mL of saline was injected subcutaneously into those marked areas 6 days before flap elevation, 3 days before, and on the day of flap elevation. 9 Group 3 (Exosome preconditioning group): A total of 1 mL of exosome solution containing 1 × 10⁹ particles was injected subcutaneously into those marked areas 6 days before flap elevation, 3 days before, and on the day of flap elevation. Group 4 (Exosome treatment control group): A total of 1 mL of saline was injected subcutaneously into those marked areas after flap elevation and on postoperative days 3 and 6. Group 5 (Exosome treatment group): A total of 1 mL of exosome solution containing 1 × 10⁹ particles was injected subcutaneously into those marked areas after flap elevation and on postoperative days 3 and 6. All rats were followed for 7 days after flap surgery and then sacrificed. Flap vascularization in all groups was evaluated angiographically using a SPY device following indocyanine green injection after flap elevation and on postoperative day 7 just before the rats were sacrificed. Perfusions within the flap were calculated, and mean values were obtained. On postoperative day 7, before the rats were sacrificed, planimetric analysis was performed to evaluate flap survival. After survival assessment, the rats were sacrificed, and tissue samples were taken from Zone II (the choke anastomosis zone) of the flap for histopathological examination. Histopathological analysis included evaluation of microvascular density (MVD), maximum and minimum vessel diameters, mean vessel diameter, vessel wall thickness, and CD34 immunohistochemical staining. Results: Planimetric analysis revealed a flap survival rate of 91.40 % ± 0.67 in Group 5 (exosome treatment group), which was significantly higher than all other groups (p < 0.05). Flap survival in the exosome preconditioning group (Group 3) was 80.27 % ± 1.84, which was also significantly higher than survivals in Groups 1, 2, and 4 (p < 0.05). SPY perfusion assessments showed that at postoperative hour 1, Group 3 (exosome preconditioning group) exhibited higher perfusion in regions III and V. On postoperative day 7, Group 5 (exosome treatment group) demonstrated the highest perfusion in all regions. When comparing perfusion values at the time 10 of flap elevation with those on day 7, the most increase in perfusion was observed in Group 5 (p < 0.001). Histopathological analysis showed that Group 5 had significantly higher microvascular density and vessel diameter values compared with Groups 1, 2, and 4 (p < 0.05). Mean vessel wall thickness, was significantly higher in Group 5 compared to all other groups (p < 0.05), no significant differences were observed among the remaining groups. CD34 immunohistochemical staining demonstrated significantly higher moderate and strong staining levels in the exosome-treated groups, particularly in Group 5 (p < 0.05). Weak staining was significantly lower in Group 5. Conclusion: In this study, we found that the application of exosomes derived from human umbilical cord endothelial cells significantly increased flap survival in a rat dorsal perforator flap model. Althogh the perfusion was found to be increasd in preconditioning group at the time of flap elevation, flap survival was lower compared to the exosome treatment group. While exosome preconditioning had a positive effect on flap perfusion, the main positive effect on flap survival was achieved through exosome administration after flap elevation. Exosome therapy is easy to obtain and applicable method in clinical practice. Therefore, we believe that administration of exosome may increase flap survival, especially in high-risk flap surgeries.
Benzer Tezler
- Ratlarda dorsal ada flebinin yaşayabilirliğiüzerinde cerrahi delay fenomeni ve quercetınuygulamasının etkisinin karşılaştırılması
Comparison of the effect of delay phenomenon and quercetin application on the viability of dorsal island flaps in rats
KÜBRA Bİ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
Plastik ve Rekonstrüktif CerrahiKaradeniz Teknik ÜniversitesiPlastik ve Rekonstrüktif Cerrahi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT LİVAOĞLU
- Sıçan lateral torasik arter perforatör ada flebinin tanımlanması
The definiton of lateral thoracic artery perforator island flap in rat
SEÇKİN AYDIN SAVAŞ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
Plastik ve Rekonstrüktif CerrahiAkdeniz ÜniversitesiPlastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ARZU AKÇAL
- Topikal ajanların cerrahi yara iyileşmesi üzerine olan etkilerinin rat modellerinde değerlendirilmesi
Evaluation of efficiency of topical agents on surgical wound healing in rat models
ESİN YALÇINKAYA
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2013
Kulak Burun ve BoğazUfuk ÜniversitesiKulak Burun Boğaz Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN KOCATÜRK
- Diabetik ratlarda kantaronun deri yarası üzerine etkisi
The effect of Hypericum Perforatum on skin wound in diabetic rats
MEHMET ALTIPARMAK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2012
Plastik ve Rekonstrüktif CerrahiErciyes ÜniversitesiPlastik ve Rekonstrüktif Cerrahi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TEOMAN ESKİTAŞÇIOĞLU
- Deneysel spinal kord hasarında arka kök ganglion hücrelerinde kalsiyum sinyali ve oksidatif stres değerleri üzerine hypericum perforatum'un etkileri
Effects of hypericum perforatum on calcium signaling and oxidative stress values in dorsal root ganglion cells in experimental spinal cord injury
ÜMİT SİNAN ÖZDEMİR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2014
NöroşirürjiSüleyman Demirel ÜniversitesiBeyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİLGÜN ŞENOL
PROF. DR. Mustafa NAZIROĞLU