Rotator manşet yırtığı modelinde BMP-7 ve düşük molekül ağırlıklı peptid solüsyonunun iyileşmeye etkisi: ratlarda histopatolojik ve biyomekanik çalışma
Effects of BMP-7 and low molecular weight peptide solution on healing in rotator cuff tear model: histopathological and biomechanical study in rats
Yazar: MERVE BOZER
Danışman: PROF. DR. METİN DOĞAN ; DOÇ. DR. CEYHUN ÇAĞLAR
Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology

Özet:
Rotator Manşet Yırtığı Modelinde Bmp-7 ve Düşük Molekül Ağırlıklı Peptid Solüsyonunun İyileşmeye Etkisi: Ratlarda Histopatolojik ve Biyomekanik Çalışma
Giriş: Rotator manşet yırtıkları en sık ameliyat gerektiren omuz patolojisidir. Ameliyat sonrası rerüptür oranları %70'lere varabilmektedir. Bu oranların düşürülmesi için ek tedavi arayışları devam etmektedir. Kemik morfogenetik proteini (BMP)-7, matriks moleküllerinin sentezini, organizasyonunu, tutulmasını uyarmasıyla kemik-tendon iyileşmesi üzerine potansiyel faydaları araştırılmaya başlanan bir moleküldür. Düşük molekül ağrılıklı peptid solüsyonu (DMAPS), kollajen zincirlerinin hidrolize edilerek boyutsal filtrasyonu yöntemiyle elde edilen yeni bir tıbbi cihazdır. Bu çalışmada rotator manşet onarımı sonrası bu 2 farklı ajanın in-vivo etkinliğinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
Materyal ve Yöntem: 24 Wistar Albino sıçanı ile üç grup oluşturuldu. Her iki omuza kraniolateral kesi ve deltoid split yaklaşımıyla girilerek supraspinatus tendonu (SS) humerus yapışma yerinden ayrıldı. Tendon Mason-Allen tekniği ile 3-0 poliprolen sütür ile dikilerek humerustan açılan 0,5mm'lik tünelden geçirilip primer onarım gerçekleştirildi. Grup-1 (kontrol) için operasyon tamamlandı; Grup-2 (DMAPS) için primer onarım tamamlandıktan sonra 1μg/μl,5μl DMAPS; Grup-3 (BMP7) için her iki omuzdaki tendona 200μl (2.5 ng/μl) BMP7 uygulandı. 4 hafta sonra hayvanlar sakrifiye edilerek skapula, humerus ve SS sağlam kalacak şekilde omuz eklemleri rezeke edildi. Sağ omuzlar biyomekanik laboratuvarında maksimum yük, maksimum gerilim, sertlik ve Young modülü açısından değerlendirildi. Sol omuzlarda tendon-kemik iyileşmesi histopatolojik olarak incelendi.
Bulgular: Histopatolojik: 3 gruptaki iyileşme parametreleri Tendon İyileşme Skorlama Sistemi ile değerlendirildi. Tenosit benzeri hücre, paralel dizilim gösteren hücre, matür tendon lifine benzeyen geniş çaplı lif oranları, paralel dizilim gösteren lif oranları ve tendon-kemik geçişinin sağlanmasında Grup3 ve Grup2, Grup1'e göre istatistiksel olarak daha iyiydi. Vaskülarite için Grup 2 istatistiksel açıdan anlamlı derecede yüksek bulundu.
Biyomekanik: Maksimum yük ve maksimum stres açısından 3 grup benzerdi. Stiffness değerleri Grup-2'de istatistiksel olarak anlamlı derecede düşüktü. Young modülüsü için Grup-3, Grup-2'den anlamlı derecede daha iyi bulundu.
Sonuç: Rotator manşet onarımında BMP7 ve DMAPS histolojik iyileşme parametrelerini iyileştirse de biyomekanik değerler açısından erken dönemde fayda gösterilememiştir. Rotator manşet onarımlarında optimal biyolojik augmentlerin belirlenmesi için ileri çalışmalara ihtiyaç vardır.

Abstract:
Effects of BMP-7 and Low Molecular Weight Peptide Solution on Healing in Rotator Cuff Tear Model: Histopathological and Biomechanical Study in Rats
Introduction: Rotator cuff tears're the most common shoulder pathology requiring surgery. Retear rates after surgery can be around 70%. The search for additional medications that'll help reduce these rates continues. Bone morphogenetic protein(BMP)-7's begun to be investigated for its potential benefits on bone-tendon healing by stimulating synthesis, organization and retention of matrix molecules. Low molecular weight peptide solution(LMWPS)'s a new medical device obtained by hydrolyzing collagen chains and dimensional filtration of peptides.This study aimed to evaluate the in-vivo effectiveness of this 2 different agents after rotator cuff repair.
Material& Method: Three groups were created using 24 Wistar Albino rats.Supraspinatus tendon(SS) was separated from the humeral attachment site by entering through craniolateral incision and deltoid split approach in both shoulders.Tendon was sutured with 3-0 polyprolene suture with Mason-Allen technique and ligated by passing through 0.5mm tunnel in humerus, primary repair was performed. The operation was completed for Group-1(control); for Group- 2(LMWPS), after the repair was completed, 1μg/μl,5μl LMWPS was applied; for Group-3(BMP7), 200μl (2.5ng/μl) BMP7 was applied on the tendon in both shoulders. After 4 weeks,animals were sacrificed and shoulder joints were resected leaving the scapula, humerus and SS intact.Right shoulders were evaluated in the biomechanics laboratory for maximum-load, maximum-tension, stiffness and Young modulus. Left shoulders were examined histopathologically for tendon-bone healing.
Results: Histopathological:Healing parameters were evaluated with Tendon Healing Scoring System.Group-3 and 2 was statistically better than Group-1 in terms of tenocyte-like cells,parallel lining cells,large diameter fibers resembling mature tendon fibers,parallel lining fiber ratios,ensuring tendon-bone transition.For vascularity,Group-2 showed significant increase.
Biomechanics: The 3 groups were similar for max-load and max-stress. Stiffness was significantly lower in Group-2.For Young's modulus Group-3 was significantly better than Group-2.
Conclusion: Although BMP7 and DMAPS improved histological healing parameters in rotator cuff repair, no early benefit was shown in terms of biomechanical values. Further studies are needed to determine the optimal biological augments.