Periost grefti plateletten zengin plazma ile beraber kullanıldığında kemik defekt iyileşmesini artırır mı? Tavşan zigomatik arkta deneysel çalışma

Kemik defekti içeren yüz kırıkları klinikte karşımıza sık çıkan sorunlardandır (1,2). Kemik defektlerinin tedavisinde halen en geçerli yöntem kemik greft ve flepleri ile onarım olmasına rağmen, hücre bazlı yöntemlerin önemi gün geçtikçe artmaktadır (1,2). Periost hücreleri multipotent mezenkimal ve osteoprogenitör hücreler içerir. Yüksek proliferasyon ve farklılaşma oranı ile mezenkimal kök hücrelere (MKH), osteogenik progenitör hücrelere ve osteoblastlara farklılaşarak kemik iyileşmesine önemli katkı sağlarlar (3). Son yıllarda doku mühendisliğinin gelişmesiyle periost hücreleri, kolay elde edilebilir olması, osteojenik aktivitesi ve büyüme faktörlerine (TGF beta-1, PRP, BMP-2) gösterdiği gelişmiş yanıt ile ilgi odağı olmuştur (3). Trombositten zengin plazma (TZP) kanın farklı iki frekansta sanrifüj edilmesiyle oluşan bir maddedir. Vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF), trombosit kaynaklı büyüme faktörü (PDGF), transforming büyüme faktörü α ve β (TGF α ve β), epidermal büyüme faktörü (EGF), fibroblast büyüme faktörü (FGF), insülin benzeri büyüme faktörü (IGF) gibi büyüme faktörlerini içerir. TZP içindeki trombosit miktarı normal plazmadakinin 3-5 katıdır. Bu ürüne trombin ilavesiyle trombositlerin α-granüllerinden çok sayıda mediatör salınır. Bunların hemen hepsi kemik iyileşmesinde görev alan mediatörlerdir. Otolog doku olması nedeniyle son on yılda özellikle kemik iyileşmesinde klinikte sık kullanılmasına sebep olmuştur. Yapılan klinik çalışmalarda yara ve kemik iyileşmesini hızlandırdığı; şişliği, ağrıyı, enfeksiyonu ve skarı azalttığı, kanama kontrolü sağladığı ortaya konulmuştur (4-10). Ayrıca kemik greftleri ve periostal hücreler ile birlikte, büyüme faktörlerinin otolog kaynağı olan TZP'nin kemik döngüsü ve periost hücrelerinin biyolojik davranışı üzerinde olumlu etkisi olduğu gösterilmiştir (3). Biz kemik iyileşmesine pozitif katkıları bilinen periost grefti ve trombositten zengin plazma kombinasyonunun, defekt oluşturulmuş membranöz kemikte yeni kemik oluşumunu artırıp artırmadığını radyolojik ve histolojik olarak inceledik, konrol grupları ile karşılaştırdık ve istatistiksel olarak fark olup olmadığını araştırdık. iii Çalışmada toplam 12 adet New Zealand erişkin tavşan kullandık. Lateral insizyonlar ile sağ ve sol zigomatik arkları ortaya koyduk. Tavşanların bilateral zigomatik arklarında (24 adet zigoma) standart olarak 5 mm kemik defekt oluşturduk. Denekleri 3 gruba ayırdık: 1.Grup (Deney Grubu): Periost grefti+TZP uygulama grubu olan bu grupta yer alan toplam 12 adet tavşanın sağ zigomatik arkları lateral insizyonlar ile ortaya konuldu ve sağ zigomatik ark orta hatta 5 mm'lik kemik defekti oluşturuldu. Deneklerin kraniyumundan 4x1,5 cm ebatlı kranial periost grefti alındı. Ardından deneklerden 12 cc kan alındı. Alınan kanın 8,5 cc'si TZP elde etmek için özel kitler ile işlendi, geriye kalan 3,5 cc kan ise otolog trombin elde etmek için kullanıldı. TZP ve trombin steril petri kabında karıştırılarak aktive TZP elde edildi. Jel kıvamına gelmiş aktive plateletten zengin plazma, periost greftinin içine konuldu. Periost grefti 6-0 poliglekapron sütür ile tüp haline getirildi ve uç kısımları sağlam kalan zigoma uçlarındaki periosta sütüre edildi (n: 12 zigoma). Periost grefti zigomayı kılıf şeklinde sarmış oldu. Deri 4-0 ipek sütürlerle kapatıldı. TZP elde etmek için alınan kan sadece o tavşan için kullanıldı. 2.Grup (1. Kontrol Grubu: 6 zigoma): Sadece periost grefti uygulanan grupta toplam 6 adet tavşanın sol zigomatik arkları lateral insizyonlar ile ortaya konuldu ve sol zigomatik ark orta hatta 5 mm'lik kemik defekti oluşturuldu, deneklerin kraniyumları orta hat insizyonları ile ortaya konularak 4x1,5 cm ebatlı kranial periost grefti alındı, 6-0 polyglekapron sütür ile tüp haline getirilerek zigomatik ark defekt etrafına sütür ile sabitlendi. Bu grupta TZP kullanılmadı (n:6 zigoma). Deri 4-0 ipek sütürlerle kapatıldı. 3.Grup (2. Kontrol Grubu: 6 zigoma): Sadece silikon sonda uygulanan bu grupta toplam 6 adet tavşanın sol zigomatik arkları lateral insizyonlar ile ortaya konuldu ve sol zigomatik ark orta hatta 5 mm'lik kemik defekti oluşturuldu. Osteokonduktif etki sağlaması için silikon tüp defekti çevreleyecek biçimde zigoma uçlarına geçirildi (n:6 zigoma). Deri 4-0 ipek sütürlerle kapatıldı. Postoperatif takip süresi 8 ve 16 hafta idi. Sekizinci haftada 3 deney grubu, 2 periost greft grubu, 1 de silikon tüp grubundan zigoma görüntülenecek şekilde 3 tavşana üç boyotlu tomografi (3D-BT) çekildi. Sekizinci haftada 1 tavşanın bilateral zigomaları histolojik inceleme için alındı. iv 16 hafta sonunda ise geriye kalan 11 tavşana anestezi altında üç boyutlu tomografi çekildi ve sonrasında zigomatik arkları çıkarıldı. Zigomatik ark üzerinde oluşturulmuş kemik defekt alanları yeni kemik oluşumu açısından bir de mikrotomografi (mikro-BT) çekilerek değerlendirildi. Son olarak histolojik verileri incelendi. Histolojik inceleme sonuçları ''Modifiye Heiple'' ve ''Bosch'' sınıflamalarına göre derecelendirildi ve sonuçlar istatistiksel olarak karşılaştırıldı. 3D-BT değerlendirme ile 16. haftada hesaplanan yeni oluşan kemik miktarları gruplar arasında karşılaştırıldı. 1. Grup, periost+TZP grubunda (Deney grubu) 2,5±1,51 mm, 2. Grup, periost greft grubunda (1. Kontrol grubu) 1,9±1,53 mm, 3. Grup, Silikon tüp grubunda (2. Kontrol grubu) 3,7±2,02 mm olarak tespit edildi. Gruplar arasında yeni oluşan kemik miktarları açısından istatistiksel olarak anlamlı bir fark olmadığı saptandı (p=0.232). Grupların 16. hafta sonunda Mikro-BT ölçümlerinden elde edilen Kemik Volümleri (BV) (mm3) ortalamaları açısından karşılaştırılmasında gruplar arasında anlamlı fark saptandı (P=0.029): 1. Grup, periost+TZP (Deney grubu) ile 2. Grup, periost grefti (1. Kontrol grubu) arasında anlamlı bir fark bulunamadı (P=0.137). 1. Grup, periost+TZP (Deney grubu) ile 3. Grup, silikon tüp (2. Kontrol grubu) arasında anlamlı bir fark bulundu (P=0.028). 2. Grup, periost grefti (2. Kontrol grubu) ile 3. Grup, silikon tüp (2. Kontrol grubu) arasında anlamlı bir fark bulunamadı (P=0.967). Grupların 16. hafta sonunda Mikro-BT ölçümlerinden elde edilen Kemik Mineral Yoğunluğu (BMD) (mm2) ortalamaları açısından karşılaştırılmasında gruplar arasında anlamlı fark saptandı (P=0.047): 1. Grup, periost+TZP (Deney grubu) ile 2. Grup, periost grefti (1. Kontrol grubu) arasında anlamlı bir fark bulunamadı (P=0.953). 1. Grup, periost+TZP (Deney grubu) ile 3. Grup, silikon tüp (2. Kontrol grubu) arasında anlamlı bir fark bulundu (P=0.001). v 2. Grup, periost grefti (1. Kontrol grubu) ile 3. Grup, silikon tüp (2. Kontrol grubu) arasında anlamlı bir fark bulunamadı (P=0.166). Histolojik değerlendirme sonunda gruplar 16. haftada histolojik skorlama sistemine göre karşılaştırıldı. Modifiye Heiple Sınıflamasına göre gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı fark saptandı (P=0.015). Bosch Kemik Rejenerasyon Sınıflamasına göre gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı fark saptandı (P=0.015). 1. Grup, periost+TZP (Deney grubu)'da grade 2 (%45.5), grade 1 (%54.5), grade 0 (%0) histolojik olarak yüzde cinsinden iyileşme oranları diğer gruplara göre daha fazla idi. Bunu sırası ile 2. Grup, periost grefti (1. Kontrol grubu)'da grade 2 (% 0), grade 1 (%40 ), grade 0 (%60) ve 3. Grup, silikon tüp (2. Kontrol grubu)'da grade 2 (%0), grade 1 (%33.3), grade 0 (%66.7) izledi. Bu çalışma sonucunda, TZP ve periost greft kombinasyonunun kemik iyileşme üzerine olumlu etkileri saptanmasına rağmen, periost grefti+TZP (Deney grubu) grubunda daha fazla kemik rejenerasyonu görülse de periost greftinin tek başına kullanıldığı grup ile karşılaştırıldığında fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı. Peirost grefti+TZP grubunun, silikon tüp (2. Kontrol grubu) grubu ile karşılaştırıldığında, farkın anlamlı olması ise hem periost grefti hem TZP'nin kemik iyileşmesi üzerine pozitif katkı sağladığını düşündürdü. Ayrıca histolojik olarak her 3 grupta da osteokondüktif etki sağlayacak biçimde konulmuş olan periost greftleri ve silikon tüplerin karşılaştırılması yapıldığında periost greftli olan grupların kemik iyileşmesi silikon tüplü gruba göre belirgin fazla olması bize periost greftlerinin tek başına osteokondüktif etki ile değil aynı zamanda osteoindüktif etki ile de kemik iyileşmesini artırdığını düşündürdü. Tüp biçiminde periost greftine bir de TZP eklendiğinde kemik iyileşmesinde daha fazla artış olması TZP'nin pozitif yönde osteoindüksiyonu artırdığını düşündürmektedir. Kemik iyileşmesi üzerine sağladığı yararların saptanabilmesi ve istatistiksel olarak anlamlı bir fark ortaya konabilmesi için, TZP'nin daha yüksek trombosit konsantrasyonlarıyla hazırlandığı ve tekrarlayan dozlarda uygulanabildiği benzer çalışmalara ihtiyaç vardır. Hücre bazlı yöntemlerin otolog dokulardan hazırlanması, kolay hazırlanması ve uygun maliyetli olması bizim çalışmamızda sadece periost grefti kullanılan gruba göre istatistiksel olarak çok anlamlı çıkmamış olsa da kullanılabileceğini bu konuda yapılacak ileri çalışmaların konuyu daha çok aydınlatacağını düşünüyoruz. vi Hücre bazlı yöntemlerden biri olan TZP'nin kemik defektlerinin iyileşmesinde sınırlı olsa da pozitif yönde katkı sağladığını düşünmekteyiz. Özellikle erken dönemde (8. hafta) hızlı kemik iyileşmesi sağladığını düşündük. Tekrarlayan dozlarda uygulanması deney modelimizde mümkün olmadı. Deneklerin hayati tehlikesi nedeni ile benzer çalışmalarda da tek doz uygulanmıştır. Klinik uygulamalarından da bilindiği üzere 3-4 aşamalı tekrarlayan dozlarda uygulandığı takdirde daha pozitif sonuçlar elde edilebileceğini düşünmekteyiz. Kemik iyileşmesini artırabilecek her türlü girişim rekonstrüktif cerrahi için bir anlam teşgil etmektedir. Kemik iyileşmesini artıran hücre bazlı tedavilerin gelecekte de ön planda olacağına inanıyoruz. ANAHTAR SÖZCÜKLER; Kemik iyileşmesi, trombositten zengin plazma (TZP), tavşan, zigomatik ark, periost, kırık, greft