Doksisiklinin kemik greftlerinin iyileşmesi üzerine etkisi
The effect of doxycycline on healing of bone grafts
Yazar: DEVRAN İĞREK
Danışman: PROF. DR. EROL BENLİER
Trakya Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Plastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2019
Konu: Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi = Plastic and Reconstructive Surgery
Dizin: Doksisiklin = Doxycycline ; Kemik nakli = Bone transplantation ; Kemik ve kemikler = Bone and bones ; Kırık iyileşmesi = Fracture healing ; Matriks metalloproteinazlar = Matrix metalloproteinases

Özet:
Günümüzde plastik cerrahide  kemik greftleri kullanımı çeşitli sebeplere bağlı olarak  yapılmaktadır. Kemik defektlerine  kemik grefti uygulamaları rekonstrüksiyon cerrahisinde önemli bir yer tutmaktadır. Otojen kemik grefti kullanımı  altın standart uygulama olmakla beraber otojen kaynakların kısıtlılığı sekonder operasyon ihtiyacı olması durumunda klinik olarak sıkıntılar yaşanmaktadır. Ayrıca otojen kemik grefti donör alanında gelişebilecek komplikasyonlarda kullanımlarını belli oranda kısıtlamaktadır. Kullanılacak olan otojen kemik greftinin kemik defektinin iyileşmesi üzerine etkisini arttırabilmek bu sebeplerde dolayı oldukça önemlidir.
Çalışmamızda 36 adet  wistar albino tipi rat 9 lu gruplara ayrılarak kullanıldı. İlk iki grup kontrol grubu,son iki grup deney grubu olarak belirlendi. Tüm gruplardaki ratların operasyon öncesi tam anestezi altında  kuyruk venlerinden bazal matriks metalloproteinaz tip 2 ve tip 9 seviyelerinin ölçümü için kan örnekleri alındı. Kan alımında bir gün sonra tüm ratlar tam anestezi altındayken femur diafizer kısmlarından segmenter kemik rezeksiyonu yapılarak aynı kemik segment eski yerine kemik grefti şeklinde intramedüller çivi kullanılarak  yerleştirildi.
Deney gruplarına  28 gün boyunca doksisiklin 5mg /kg  günden olacak şekilde gavaj yöntemi ile verildi. Bu dönem boyunca kontrol gruplarına 28 gün boyunca hiçbir tedavi uygulanmadı.14. günde kontrol ve deney gruplarının ilk gruplarından intrakardiyak kan alınarak santrifüje edildi sonrasında serum örnekleri alındı. Kemik grefti ile onarım yapılan femurları patolojik  inceleme amaçlı rezeke edildi. Diğer kontrol ve deney grubuna 28. günde aynı operasyon  patolojik inceleme için ve kan alımı  serum örneklemesi için yapıldı. 14. gündeki matriks metalloproteinaz tip 2 serum  seviyelerinin  deney gruplarında  kontrol gruplarına göre doksisiklin etkisi ile istatiksel olarak anlamlı şekilde azaldığı görüldü. Matriks metalloproteinaz tip 9  serum seviyelerinin deney gruplarında kontrol gruplarına göre azaldığı fakat bunun istatistiksel olarak anlamlı olmadığı görüldü. 14. günde  deney gruplarının kemik greftlerinin yerleştirildiği alanda kemik kallus kalınlığı ve kallus yüzdesinin greft alanına oranının kontrol gruplarına göre istatistiksel olarak anlamlı şekilde yüksek olduğu görüldü. 28. gündeki matriks metalloproteinaz tip 2 serum  seviyelerinin  deney gruplarında  kontrol gruplarına göre doksisiklin etkisi ile istatiksel olarak anlamlı şekilde azaldığı görüldü. Matriks metalloproteinaz tip 9  serum seviyelerinin deney gruplarında kontrol gruplarına göre azaldığı fakat bunun istatistiksel olarak anlamlı olmadığı görüldü. 28. günde  deney gruplarının kemik greftlerinin yerleştirildiği alanda kemik kallus kalınlığı ve kallus yüzdesinin greft alanına oranının kontrol gruplarına göre istatistiksel olarak anlamlı şekilde yüksek olduğu görüldü. Bu veriler ile değerlendirildiğinde doksisiklinin otojen kemik grefti kullanılarak yapılan kemik defekti onarımında defekt alanında kemik iyileşmesini önemli oranda arttırdığını gösterdik. Doksisiklinin subantimikrobiyal dozlarda  matriks metalloproteinaz inhibisyonu sağlayarak kemik greftinin kemik defektinde olan iyileşmesini arttırmakta ve bunun ileriki dönemlerde plastik cerrahide yeni bir kullanım alanı oluşturmasına zemin hazırlamaktadır.

Abstract:
Today, the use of bone grafts in plastic surgery is done for various reasons. Bone grafting of bone defects has an important role in reconstruction surgery. The use of autogenous bone grafting is the gold Standard. Clinical problems may occur if secondary surgery is needed because of the  autogenous resources are limited. In addition, bone graft donor area complications  limited the using of the autogenous bone. It is important to increase the effect of autogenous bone graft on healing of bone defect because of the these reasons.
In this study, 36 wistar albino rats were divided into four  groups. The first two groups were the control group and the last two groups were experimental group. Blood samples were taken from the tail veins for the measurement of basal matrix metalloproteinase type 2 and type 9 levels under full anesthesia of rats in all groups. One day after blood samples were taken, segmental bone resection was performed on the femoral diaphyseal sections while all rats were under full anesthesia and the same bone segment was replaced with intramedullary nail like a bone graft.
Doxycycline was given to the experimental groups by gavage method for 5 mg/ kg/day for 28 days. During this period, no treatment was given to the control groups for 28 days. On the 14th day, intracardiac blood was taken from the first groups of the control and experimental groups and centrifuged. After that serum samples were taken. Femurs repaired with bone graft were resected for pathological examination. On the 28th day, the same operation was performed for pathological examination and blood collection serum sampling for the other control and experimental groups. Matrix metalloproteinase type 2 serum levels on the 14th day were significantly decreased in the experimental groups with the effect of doxycycline compared to the control groups. Matrix metalloproteinase type 9 serum levels were decreased in the experimental groups compared to the control groups, but this was not statistically significant.
On the 14th day, the ratio of bone callus thickness and callus percentage to the graft area in the area where the bone grafts of the experimental groups were placed was significantly higher than the control groups.
Matrix metalloproteinase type 2 serum levels on the 28th day were significantly decreased in the experimental groups with the effect of doxycycline compared to the control groups. Matrix metalloproteinase type 9 serum levels decreased in experimental groups compared to control groups but this was not statistically significant. On the 28th day, the ratio of bone callus thickness and callus percentage to the graft area in the area where the bone grafts of the experimental groups were placed was significantly higher than the control groups. When evaluated with these data, we demonstrated that doxycycline significantly improves bone healing in the defect area in bone defect repair using autogenous bone graft. Subantimicrobial doses of doxycycline provide matrix metalloproteinase inhibition, which increases bone graft healing in bone defect and provides a new field of use in plastic surgery in the future.