Sinir rejenerasyonu amacıyla rapamisinin hasarlı bölgeye lokal olarak farklı matrikslerde uygulanması ve etkinliğinin in vivo olarak değerlendirilmesi
Application of rapamycin locally to the damaged area in different matrix for nerve regeneration and evaluation of its effectiveness in vivo
Yazar: MEHMET CANPOLAT
Danışman: PROF. DR. ALİ ÜNAL
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kök Hücre Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Nöroloji = Neurology ; Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Fibrin = Fibrin ; Jeller = Gels ; Kollajen = Collagen ; Rapamisin = Rapamycine ; Sinir rejenerasyonu = Nerve regeneration ; Trombositten zengin plazma = Platelet rich plasma ; İn vivo = In vivo

Özet:
Travmatik periferik sinir hasarı; ciddi fonksiyonel kayıplara ya da kalıcı sekellere neden olabilen önemli bir halk sağlığı problemidir. Standart bir tedavisi yoktur. Bu çalışmanın hipotezi; rapamisinin periferik sinir rejenerasyonu amacıyla hasarlı sinir bölgesine çözelti halinde ve farklı matriksler içerisinde lokal olarak uygulandığında, fizyolojik ve fiziksel faktörler sonucu etki bölgesinde kalış süresinin uzayacağı ve böylece etkinliğinin artabileceğidir. 
Çalışmaya, her grupta 10 rat olmak üzere toplam 100 rat dahil edildi. Grup I (n=10): Kontrol grubu, Grup II (n=10): Sham grubu, Grup III (n=10): Hasarlı sinir bölgesine 3mg/kg rapamisin çözelti halinde uygulandı; Grup IV (n=10): Hasarlı sinir bölgesine fibrin jel formülasyonu uygulandı; Grup V (n=10): Hasarlı sinir bölgesine fibrin jel formülasyonu içinde 3mg/kg rapamisin uygulandı; Grup VI (n=10): Hasarlı sinir bölgesine trombositten zengin plazma (plateletten zengin plazma-PRP) uygulandı; Grup VII (n=10): Hasarlı sinir bölgesine PRP içinde 3mg/kg rapamisin uygulandı; Grup VIII (n=10): Hasarlı sinir bölgesine kollajen membran sarıldı; Grup IX (n=10): Hasarlı sinir bölgesine kollajen membran kombine 3mg/kg rapamisin sarıldı; Grup X (n=10): İntraperitoneal olarak sistemik 3mg/kg rapamisin 7 gün süre ile uygulandı. Çalışmada sinir rejenerasyonunu değerlendirmek için cerrahiyi takiben 12.haftanın bitiminde elektronöromiyografi ve siyatik fonksiyonel indeks (SFI) yapıldı. Histomorfometrik inceleme ve immünohistokimyasal çalışmalar (S-100, NF ve GAP-43 ekspresyonunu) yapılmak üzere sakrifikasyondan hemen sonra siyatik sinir doku örnekleri alındı.
Grupların SFI, latans, birleşik kas aksiyon potansiyeli (BKAP) amplitüdü, BKAP alanı, iletim hızı, akson çap, akson sayısı, S100, NF ve GAP-43 ortalamaları açısından istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık saptandı (sırasıyla p=0.042, p=0.048, p<0.001, p<0.001, p<0.001, p<0.001, p<0.001, p<0.001, p<0.001, p=0.005, p<0.001). Tedavi gruplarında matriks-ilaç kombinasyonlarında sonuçlar (BKAP amplitüdü, akson sayısı, akson çap, S100, GAP-43) matrikse göre daha iyi bulundu.
Sonuç olarak elde ettiğimiz bulgular, çalışma hipotezini ve sinerjistik etkiyi destekler nitelikte olup ilaç yan etkilerinden ve sistemik komplikasyonlardan kaçınmak için lokal olarak uygulanan matriks-ilaç kombinasyonlarının etkili ve sinir rejenerasyonunda umut verici olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: Fibrin Jel; Kollajen Membran; Rapamisin; Sinir Rejenerasyonu;
Trombositten Zengin Plazma.

Abstract:
Traumatic peripheral nerve injury is an important public health problem that can cause serious functional losses or permanent sequelae. There is no standard treatment for it. The hypothesis of this study is when rapamycin is locally applied to the damaged nerve region in solution and in different matrix for peripheral nerve regeneration, the duration of stay in the affected nerve area will be prolonged as a result of physiological and physical factors, and thus its effectiveness may increase.
A total of 100 rats, including 10 rats in each group, were included in the study. Group I (n=10): Control group, Group II (n=10): Sham group, Group III (n=10): 3mg/kg rapamycin was applied in solution to the damaged nerve area; Group IV (n=10): Fibrin gel formulation was applied to the damaged nerve area; Group V (n=10): 3mg/kg rapamycin in a fibrin gel formulation was applied to the damaged nerve area; Group VI (n=10): Platelet-rich plasma (PRP) was applied to the damaged nerve area; Group VII (n=10): 3mg/kg rapamycin in PRP was administered to the damaged nerve area; Group VIII (n=10): Collagen membrane was wrapped in the damaged nerve area; Group IX (n=10): Collagen membrane combined 3mg/kg rapamycin was wrapped in the damaged nerve area: Group X (n=10): Systemic 3mg/kg rapamycin was administered intraperitoneally for 7 days. 
Electroneuromyography and sciatic functional index (SFI) were performed at the end of the 12th week following surgery to evaluate the potential nerve regeneration, in this study. Sciatic nerve tissue samples were taken instantly following the sacrification for histomorphometric examination and immunohistochemical studies (expression of S100, NF, and GAP-43).
A statistically significant difference was found among the the following groups: SFI, latency, combined muscle action potential (CMAP) amplitude, CMAP area, conduction velocity, axon diameter, axon number, S100, NF, and GAP-43 mean (respectively p=0.042, p= 0.048, p<0.001, p<0.001, p<0.001, p<0.001, p<0.001, p<0.001, p<0.001, p=0.005, p<0.001).In treatment groups; results of matrix-drug combinations (CMAP amplitude, axon number, axon diameter, S100, GAP-43) were found to be better than the matrix.
In conclusion, our findings support the study hypothesis and synergistic effect and reveal that matrix-drug combinations applied locally to avoid drug side effects and systemic complications have promising and possibly effective results in nerve regeneration.


Keywords: Collagen Membrane; Fibrin Gel; Nerve Regeneration; Platelet-Rich Plasma;
Rapamycin.