Operasyona sekonder intraabdominal adezyon profilaksisinde kordon kanı ve umblikal kord mezenşimal kök hücre kaynaklı eksozom uygulamalarının etkinliklerinin araştırılması
Investigation of efficacy of cord blood and umbilical cord mesenchymal stem cell-derived exosome applications in intraabdominal adhesion prophylaxis secondary to the operation
Yazar: ALİ AKDEMİR
Danışman: PROF. DR. GÜLİNNAZ ERCAN
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kök Hücre Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Genel Cerrahi = General Surgery ; Kadın Hastalıkları ve Doğum = Obstetrics and Gynecology

Özet:
Bu çalışmada kök hücre kaynaklı eksozom uygulamalarını deneysel hayvan modelinde operasyona ikincil karın içi yapışıklıkların önlenmesi amacıyla kullanılması amaçlanmıştır. Bu araştırma prospektif olarak Ege Üniversitesi Kök Hücre Anabilim Dalı'nda (24.06.2020 tarih ve 2020-054 sayılı) etik kurul izni ile gerçekleştirilmiştir. Araştırmada 35 adet (her bir grupta 5 adet), 200 gram ağırlığında dişi Spraque Dawley sıçan kullanılmıştır. Sıçanlar her bir grupta 5 adet sıçan olacak şekilde rastgele 7 gruba ayırılmıştır. Çalışmamızın mikroskobik incelemesinde Hematoksilen-Eozin ve Masson's Trichrome ile boyanan preparatlar, Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji AD'da bir patolog tarafından incelenmiştir. Çalışmamızda mikroskopik olarak adezyon değerlendirilmesinde inflamasyon, fibroblastik aktivite, kollajen formasyonu, ve vasküler proliferasyon düzeyleri incelenmiştir. Ayrıca Fibroblastik büyüme faktörü (FGF), Vasküler Endotelyal Büyüme Faktörü (VEGF), Hipoxy inducible Factor ( HIF-1α) ve Collagen1 antikorları ile İmmunohistokimya boyamaları yapılarak yara iyileşmesi, skar oluşumu ve angiogenez açısından tedavinin etkinliği gruplar arası karşılaştırmalar yapılarak değerlendirilmiştir.
Çalışmada, Grup 2'de karın duvarını oluşturan çizgili kas yapılarını örten bağ dokusunda cerrahi olarak işlem sonucunda alanda bağ dokusu lifleri, ekstraselüler matriks miktarında artış olduğu, hücresel olarak oldukça yoğun bir popülasyon varlığının bulunduğu, PMNL infilitrasyonu, fibroblast aktivasyonun yoğun olduğu saptandı. Ayrıca en fazla FGF2 ekspresyonu, Collagen1 antikorları, HIF-1α ve VEGF ekspresyonu en yüksek Grup 2'de saptandı. Çalışmamızda immünohistokimyasal adezyon değerlendirilmesinde Grup 2, Grup 3 ve Grp 5'in bağ dokusu miktarlarının fazla, kalınlaşmanın ve ekstraselüler matriks miktarında artış olduğu, mezotelyum yapısının tam olarak korunmadığı gözlenmiştir. Grup 4 ve 5'de benzer kalınlaşmanın olduğu, Grup 6'da bağ dokusu miktarının azlığı kalınlaşma açısından Grup 1'e yakın grup olduğu ve mezotelyum yapısının tam olarak korunduğu saptandı. Çalışmamızda Grup 1 ve 6'da fibrozis bulunmazken, Grup 4, Grup 5 ve Grup 7'de minimal düzeyde gevşek formda fibrozis gözlenmiş, Grup 3'de orta derecede fibrozis Grup 2'de ise yoğun fibrozis gözlendi. Çalışmamızdan elde ettiğimiz diğer bir sonuç ise Grup 6 ve 7 Grup 1'ye benzer olarak yer yer inflamasyon bulguları bulunurken, Grup 4 ve 5'de inflamsyonun daha yüksek olduğu ara sıra görülen lenfosit ve plazma hücreleri bulunduğu gözlendi. Grup 2 ve 3'de plazma hücrelerinin varlığı, eozinofiller ve nötrofiller bulunması yüksek inflamasyon bulunduğunu göstermektedir. Çalışmamızda ayrıca Grup 6 ve 7 Grup 1'ye benzer olarak vasküler proliferasyon bulguları bulunmazken, Grup 4 ve 5'de hafif düzeyde vasküler proliferasyon bulunduğu ve Grup 2 ve 3'de orta derecede vasküler proliferasyon gözlendi.
Çalışmamız sonucunda kök hücre uygulamasının ve kök hücre kaynaklı eksozom uygulamalarının ameliyat sonrası karın içi yapışıklıkları engelleyici etkileri in vivo hayvan modelinde belirlenmiş olup, bu uygulamaların intraperitoneal alanda operasyona ikincil yapışıklıkların önlenmesi veya tedavisinde güvenle kullanılabileceği gözlenmiştir.

Abstract:
In this study, it was aimed to use stem cell-derived exosome applications in an experimental animal model to prevent intra-abdominal adhesions secondary to the operation. This research was conducted prospectively at Ege University, Department of Stem Cells (dated 24.06.2020 and numbered 2020-054) with the permission of the ethics committee. In the study, 35 female Spraque Dawley rats (5 in each group) weighing 200 grams were used. Rats were randomly divided into 7 groups, with 5 rats in each group. In the microscopic examination of our study, the preparations stained with Hematoxylin- Eosin and Masson's Trichrome were examined by a pathologist at Celal Bayar University, Faculty of Medicine, Department of Histology and Embryology. In our study, inflammation, fibroblastic activity, collagen formation, and vascular proliferation levels were examined in the microscopic evaluation of adhesion. In addition, Immunohistochemistry staining with Fibroblastic growth factor (FGF), Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), Hypooxy inducible Factor (HIF-1α) and Collagen1 antibodies was performed and the effectiveness of the treatment in terms of wound healing, scar formation and angiogenesis was evaluated by making intergroup comparisons.
In the study, it was determined that in Group 2, there was an increase in the amount of connective tissue fibers and extracellular matrix in the connective tissue covering the striated muscle structures forming the abdominal wall, as a result of the surgical procedure, there was an increase in the amount of cellularly dense population, PMNL infiltration and fibroblast activation were intense. In addition, the highest expression of FGF2, Collagen1 antibodies, HIF-1α and VEGF were detected in Group 2. In our study, in the evaluation of immunohistochemical adhesion, it was observed that the amount of connective tissue in Group 2, Group 3 and Grp 5 was high, the amount of thickening and extracellular matrix increased, and the mesothelium structure was not fully preserved. It was determined that there was similar thickening in Groups 4 and 5, the amount of connective tissue in Group 6 was low, it was close to Group 1 in terms of thickening, and the mesothelium structure was fully preserved. While fibrosis was not found in Groups 1 and 6 in our study, minimal loose form fibrosis was observed in Group 4, Group 5 and Group 7, moderate fibrosis was observed in Group 3 and dense fibrosis was observed in Group 2. Another result of our study is that there were local signs of inflammation in Groups 6 and 7, similar to Group 1, while there were occasional lymphocytes and plasma cells with higher inflammation in Groups 4 and 5. Presence of plasma cells, eosinophils and neutrophils in groups 2 and 3 indicate high inflammation. In our study, there were also no signs of vascular proliferation in Groups 6 and 7, similar to Group 1, while mild vascular proliferation was observed in Groups 4 and 5, and moderate vascular proliferation was observed in Groups 2 and 3.
As a result of our study, the inhibitory effects of stem cell application and stem cell- derived exosome applications on postoperative intra-abdominal adhesions were determined in an in vivo animal model, and it was observed that these applications could be used safely in the prevention or treatment of postoperative adhesions in the intraperitoneal area.