Tendon greftinin kemik tünel içindeki iyileşmesine mezenkimal kök hücre kaynaklı eksozom ve 3 boyutlu hyaluronan bazlı skafoldun etkisi: Deneysel çalışma
The effect of mesenchymal stem cell-derived exosomes and 3D hyaluronan-based scaffold on tendon graft healing in the bone tunnel: An experimental study
- Tez No: 986516
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKÇE YILDIRAN
- Tez Türü: Tıpta Uzmanlık
- Konular: Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi, Plastic and Reconstructive Surgery
- Anahtar Kelimeler: Tendon-kemik bileşkesi, eksozom, hyaluron bazlı skafold, Tendon-bone junction, exosomes, hyaluronan-based scaffold
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Tıp Fakültesi
- Ana Bilim Dalı: Plastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmada; biyouyumlu, parçalanabilen, yüksek mekanik özelliğe sahip, mezenkimal kök hücrelerin adezyon ve çoğalmasına izin veren üç boyutlu hyalüronan bazlı skafoldun ve mezenkimal kök hücrelerden elde edilmiş eksozomların tendon greftinin kemik tünel içindeki iyileşmesine etkisinin değerlendirilmesi, fizyolojik katmanlara sahip entez ünitesinin oluşturulması amaçlanmıştır. Materyal ve Metot: Bu çalışma Selçuk Üniversitesi Deneysel Tıp Uygulama ve Araştırma Merkez (SÜDAM) Hayvan Deneyleri Etik Kurulu'ndan alınan onay 26.07.2024 tarihli ve 2024-53 sayılı karar ile yürütülmüş olup araştırmanın hayvan deneyleri Selçuk Üniversitesi Deneysel Tıp Uygulama ve Araştırma Merkez'inde gerçekleştirilmiş prospektif bir çalışmadır. Toplamda 4 grup oluşturuldu. 1. Gruba sadece cerrahi, 2. Gruba cerrahiye ek olarak mezenkimal kök hücre (MKH) kaynaklı eksozom, 3.Gruba cerrahiye ek olarak 3 boyutlu hyaluronan bazlı polikaprolakton (PCL) yapılı skafold ve 4.Gruba ise eksozom implante edilen skafold uygulandı. Örneklerin yarısı 4. haftada ve diğer yarısı 8. haftada alındı. Histolojik, immünhistokimyasal ve biyomekanik değerlendirmeler gerçekleştirildi. Bulgular: Çalışmada toplamda 64 deney hayvanı kullanılmıştır. Her grupta eşit sayıda (16 rat, n=32) olacak şekilde dört gruba Grup 1 (Kontrol),Grup 2 (Eksozom), Grup 3 (Skafold), Grup 4 (Eksozom ve Skafold) ayrılmıştır. Uygulamaların vaskülarite üzerine etkisi incelendiğinde 4. hafta örneklerinde; Eksozom ve Skafold grubunun, Kontrol grubuna göre anlamlı üstün olduğu (p<0,05) görülürken, 8.hafta örneklerinde Eksozom grubu ile Eksozom ve Skafold grubunun, Kontrol grubuna üstün olduğu görüldü. (p<0,05) Uygulamaların hücresel aktivite üzerine etkisi incelendiğinde 4. ve 8. haftalardaki örneklerde; Grup 2 ve Grup 4'ün, Grup 1'e göre anlamlık yüksekliği tespit edildi. (p<0,05) Aynı şekilde kollajen fibril sürekliliği, paralelliği ve yoğunluğu üzerine etkisinin her iki dönem sonuçları incelendiğinde, Eksozom grubu ile Eksozom ve Skafold grubunun sadece cerrahi yapılan Kontrol grubuna göre istatistiksel üstünlüğü saptandı. İmmünhistokimyasal incelemelerde FGF-2 (fibroblast büyüme faktörü 2) ve BMP-2 (kemik morfogenik protein 2) boyamaları açısından 4. ve 8. hafta örneklerinde Grup 2 ve Grup 4'ün, kontrol grubu olan Grup 1'e olan üstünlüğü anlamlı bulundu. (p<0,05) Buna ek olarak FGF-2 ve BMP-2 boyamaları açısından her iki dönemde Eksozom ve Skafold grubu, cerrahiye ek olarak sadece skafold uygulanan Skafold grubuna göre anlamlı yüksek görüldü. 8. hafta örneklerinde BMP-2 boyanmasının Skafold grubunda, Kontrol grubuna göre anlamlı yüksekliği tespit edildi. Biyomekanik değerlendirme açısından 4. ve 8. hafta yapılan kopma kuvveti sonuçlarına göre; cerrahiye ek uygulama yapılan Grup 2,Grup 3 ve Grup 4 örneklerinin yalnızca cerrahi yapılan Kontrol grubuna göre anlamlı üstünlüğü görüldü. (p<0,05) Üstün grupların kendi aralarında değerlendirimesinde ise Eksozom ve Skafold grubunun, sadece eksozom uygulanan ve sadece skafold uygulanan Grup 2 ve Grup 3' e göre yüksekliği anlamlı bulundu. Sonuç: Bu çalışma, 3 boyutlu hyalüronik asit bazlı PCL ve TCP skafoldlar üzerine implante edilen mezenkimal kök hücre kaynaklı eksozomların, rat tendon-kemik tüneli modelindeki tendon grefti iyileşmesini önemli ölçüde iyileştirdiğini göstermektedir. Elde edilen bulgular, bu tedavi kombinasyonunun entez bölgesi iyileşmesine katkı sağladığını ve potansiyel olarak tendon-kemik iyileşmesinde etkili bir strateji sunduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Objective: This study aimed to evaluate the effect of a biocompatible, degradable, high-mechanical property three-dimensional hyaluronan-based scaffold that allows mesenchymal stem cell adhesion and proliferation, and exosomes derived from mesenchymal stem cells, on the healing of tendon grafts within the bone tunnel. Another objective was to create an enthesis unit with physiological layers. Materials and Methods: This prospective study was conducted at the Selçuk University Experimental Medical Application and Research Center (SUDAM) Animal Experiments Ethics Committee with approval dated 26.07.2024 and numbered 2024-53. Animal experiments were performed at the Selçuk University Experimental Medical Application and Research Center. A total of 4 groups were formed. Group 1 underwent surgery only, Group 2 received mesenchymal stem cell (MSC)-derived exosomes in addition to surgery, Group 3 received a 3D hyaluronan-based polycaprolactone (PCL) scaffold in addition to surgery, and Group 4 received a scaffold implanted with exosomes. Half of the samples were harvested at the 4th week and the other half at the 8th week. Histological, immunohistochemical, and biomechanical evaluations were performed. Results: A total of 64 experimental animals were used in the study. The animals were divided into four equal groups (16 rats per group, n=32): Group 1 (Control), Group 2 (Exosome), Group 3 (Scaffold), and Group 4 (Exosome and Scaffold). When the effect of the applications on vascularity was examined in the 4th-week samples, the Exosome and Scaffold group showed a significant superiority compared to the Control group (p<0.05), while in the 8th-week samples, the Exosome group and the Exosome and Scaffold group were superior to the Control group (p<0.05). When the effect of the applications on cellular activity was examined in the 4th and 8th-week samples, a significant increase was found in Group 2 and Group 4 compared to Group 1 (p<0.05). Similarly, when the results of both periods regarding the effect on collagen fibril continuity, parallelism, and density were examined, a statistically significant superiority was found in the Exosome group and the Exosome and Scaffold group compared to the Control group that underwent surgery only. In immunohistochemical examinations, the superiority of Group 2 and Group 4 over the Control group (Group 1) was found to be significant in terms of FGF-2 (fibroblast growth factor 2) and BMP-2 (bone morphogenetic protein 2) staining in the 4th and 8th-week samples (p<0.05). In addition, the Exosome and Scaffold group showed a significantly higher level of FGF-2 and BMP-2 staining in both periods compared to the Scaffold group, which received only the scaffold in addition to surgery. In the 8th-week samples, a significant increase in BMP-2 staining was detected in the Scaffold group compared to the Control group. According to the ultimate tensile strength results at the 4th and 8th weeks in terms of biomechanical evaluation, the Group 2, Group 3, and Group 4 samples, which received additional applications to surgery, showed a significant superiority over the Control group that underwent surgery only (p<0.05). In the evaluation among the superior groups, the Exosome and Scaffold group showed a significant increase compared to Group 2 (exosome only) and Group 3 (scaffold only). Conclusion: This study demonstrates that mesenchymal stem cell-derived exosomes implanted on 3D hyaluronic acid-based PCL and TCP scaffolds significantly improve tendon graft healing in a rat tendon-bone tunnel model. The findings suggest that this treatment combination contributes to enthesis region healing and potentially offers an effective strategy in tendon-bone healing.
Benzer Tezler
- Hidroksiapatit kaplı güçlendirilmiş non-absorbable polifilaman sütür materyalinin kemik – tendon iyileşmesindeki etkisi
The effect of hydroxyapatite coated reinforced non-absorbable polyfilament suture material on tendon - bone healing
MUSTAFA ÖZKAYA
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
Ortopedi ve Travmatolojiİstanbul ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. GÖKHAN POLAT
- Hamstring tendon otogrefti kullanılarak yapılan akut ön çapraz bağ rekonstrüksiyonunda endobutton CL ve interferans vidası ile tespitin femoral ve tibial tünel genişlemesi üzerine etkisi
The effects of fixation with endobutton? CL and interference screws on femoral and tibial tunnel widening in acute anterior cruciate ligament repair using hamstring tendon autograft
MUSA UĞUR MERMERKAYA
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2011
Ortopedi ve TravmatolojiHacettepe ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ÖZGÜR ATAY
- Patellar veya hamstring tendon otogrefti kullanılan ve femura tünel içi çivileme sistemi ile tespit edilen ön çapraz bağ onarımlarının tedavi sonuçlarının karşılaştırılması
Comparision of the outcomes of acl repair operations by using patellar tendon or hamstring tendon otogrefts of which femoral side have been fixed with cross pin system
ÖMER KAYS ÜNAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2012
Ortopedi ve TravmatolojiUludağ ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURAK DEMİRAĞ
- Ön çapraz bağ rekonstrüksiyonunda trombositten zengin fibrin uygulamasının tünel iyileşmesi üzerine etkilerinin karşılaştırılması
Comparison of the effects of platelet rich fibrin application on tunnelhealing in anterior cruciate ligament reconstruction
NİYAZİ ERDEM YAŞAR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Ortopedi ve TravmatolojiSağlık Bilimleri ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜZELALİ ÖZDEMİR
- Ön çapraz bağ rekonstrüksiyonunda staple kullanımının gerekliliği ve vida çapının önemi
Başlık çevirisi yok
ONUR OTO
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Ortopedi ve TravmatolojiSağlık Bilimleri ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN BOMBACI