PGLA kimyasal yapısına sahip emilebilir cerrahi ipliğin etkilerinin in vitro ve in vivo olarak araştırılması
The investigation of in vitro and in vivo effects of absorbable suture with PGLA chemical structure
Yazar: SALİH ERAT
Danışman: PROF. DR. HAKAN KOCAMIŞ
Kırıkkale Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine

Özet:
Bu tezde; poly glycolide-co-lactide (PGLA) kimyasal yapısındaki iki farklı emilim süresine sahip cerrahi ipliklerin in vitro ve in vivo etkileri incelenmiştir. Cerrahi iplikler ya da yaygın kullanılan adıyla sütürlar yaraların kapatılması ve ayrılan dokuların bir araya getirilmesinde yaygınlıkla kullanılan malzemelerdir. Cerrahi sütürlar dokudaki bozunma durumuna göre emilebilir ve emilemeyen sütürlar olarak sınıflandırılmaktadır. Çalışmada öncelikle ticari emilebilir cerrahi ipliklerin in vitro çalışmaları yapılmıştır. Bu amaçla L929 sağlıklı hücre hattında sitotoksisite testi için 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium Bromide (MTT) testi ve her iki iplikte apoptoz ve nekroz testi olarak ikili boyama yöntemi uygulanmıştır. Daha sonra genotoksisite testi için in vitro mikronükleus testi yapılmıştır. In vivo olarak farklı iki cerrahi iplik (sütür-1 ve sütür-2) 30 yetişkin erkek Sprague-Dawley ratlara uygulanmıştır. Ratlarda sırt bölgesindeki deride linear insizyon hattı oluşturulup burası iki farklı cerrahi iplikle dikilmiştir. Bunun yanında aynı ratların sağ ve sol bacaklarında yer alan iskelet kaslarına iki farklı cerrahi iplik uygulanmıştır. Ratlara yapılan operatif işlemlerden sonra sırasıyla 7, 14, 21, 28 ve 42. günlerde hayvanlar sakrifiye edilmiştir. Sakrifiye edilen hayvanlardan uygulama yapılan ilgili dokular tespit solüsyonuna alınıp histolojik doku takibi yapılmıştır. Alınan dokular yara iyileşmesi açısından Masson's trikrom ve hematoksilen-eozin ile boyandıktan sonra histopatolojik karşılaştırmaları yapılmıştır. Ayrıca olgun dermisteki kollajen miktarının yaklaşık %80'lik kısmının tip I kollajenden oluşmasından dolayı, alınan dokularda yara iyileşmesi sırasında tip I kollajen varlığına immunohistokimyasal değerlendirme ile de bakılmıştır. Her iki ipliğin ölçülen parametreler bakımından ikili karşılaştırmaları için Mann Whitney U testi kullanılmıştır. Sitotoksisiteyi değerlendirmek için yapılan MTT testi sonucu iki ipliğin de toksisite göstermediği ve yüksek konsantrasyonlarda (1/1, 1/2, 1/4 ve 1/8) ikisi arasında anlamlı bir fark olmadığı ortaya konmuştur (p>0,05). İkili boyama yöntemi sonucunda sütür-1 ve sütür-2'nin tüm konsantrasyonlarda apoptoz ve nekroz oranları benzer çıkmıştır (p>0,05). Yapılan in vitro mikronükleus testi sonucunda sütür-1 ve sütür-2'nin kısa süreli (3 saat) ve uzun süreli (24 saat) uygulamalarda hem negatif kontrol hem pozitif kontrol ile karşılaştırmaları yapılmış, negatif kontrol ile sütür-1 ve sütür-2'nin arasında anlamlı bir fark çıkmazken (p>0,05), pozitif kontrol ile ise sütür-1 ve sütür-2'nin arasında anlamlı bir fark (p<0.05) olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuçlara göre her iki sütürun da genotoksik olmadığı tespit edilmiştir. Histopatolojik bulgular açısından deride her iki cerrahi iplik için de gün bazında yara iyileşme indeksi (WHI) skorları arasında anlamlı bir fark çıkmamıştır (p>0,1). İskelet kasında 7, 14, 21 ve 28. günlerde her iki sütürun da varlığına rastlanırken; 42. gün sonunda sütür-1 varlığına rastlanırken sütür-2'nin varlığına rastlanılmamıştır. İmmunohistokimyasal olarak gün bazında her iki sütür için tip I kollajen varlığını göstermek için hesaplanan H skorları benzer çıkmıştır (p>0,05). Sonuç olarak bu tez çalışmasıyla, aynı PGLA kimyasal yapısına sahip ancak farklı emilim sürelerine sahip iki sütür malzemesinin in vitro ve in vivo etkileri incelenmiş, elde edilen bulgular göz önünde bulundurulduğunda her iki sütürun da dokuda zararlı bir etkisi olmadığı ve ikisi arasında da önemli bir fark bulunmadığı gözlenmiştir. Emilim süresi farkına göre iyileşme hızı ve mekanik gereksinimler de göz önünde bulundurularak sütür seçimi yapılması önerilmektedir.

Abstract:
In this thesis, in vitro and in vivo effects of surgical sutures with two different absorption times in the chemical structure of poly glycolide-co-lactide (PGLA) were investigated. Surgical sutures or commonly known as sutures are widely used materials for closing wounds and bringing together separated tissues. Surgical sutures are classified as absorbable and non-absorbable sutures according to the degradation status in the tissue. In the study, in vitro studies of commercial absorbable surgical sutures were first conducted. For this purpose, 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium Bromide (MTT) test was applied for cytotoxicity test in L929 healthy cell line and double staining method was applied for both sutures as apoptosis and necrosis tests. Then, in vitro micronucleus test was performed for genotoxicity test. In vivo, two different surgical sutures (suture-1 and suture-2) were applied to 30 adult male Sprague-Dawley rats. A linear incision line was created on the skin of the back of the rats, and this was sutured with two different surgical sutures. In addition, two different surgical sutures were applied to the skeletal muscles on the right and left legs of the same rats. After the operative procedures performed on the rats, the animals were sacrificed on the 7th, 14th, 21st, 28th and 42nd days, respectively. The tissues to which the application was made from the sacrificed animals were placed in fixation solution and histological techniques was performed. The tissues taken were stained with Masson's trichrome and hematoxylin-eosin in terms of wound healing and histopathological comparisons. In addition, since approximately 80% of the collagen amount in the mature dermis consists of type I collagen, the presence of type I collagen in the tissues taken during wound healing was also examined by immunohistochemical evaluation. The Mann Whitney U test was used for pairwise comparisons of both sutures in terms of measured parameters. The MTT test results to evaluate cytotoxicity showed that neither suture showed toxicity and there was no significant difference between them at high concentrations (1/1, 1/2, 1/4 and 1/8) (p>0.05). As a result of the double staining method, apoptosis and necrosis rates of suture-1 and suture-2 were similar at all concentrations (p>0.05). As a result of the in vitro micronucleus test, suture-1 and suture-2 were compared with both negative and positive control in short-term (3 hours) and long-term (24 hours) applications, and it was determined that there was no significant difference between the negative control and suture-1 and suture-2 (p>0.05), while there was a significant difference between the positive control and suture-1 and suture-2 (p<0.05). According to these results, it was determined that both sutures were not genotoxic. In terms of histopathological findings, there was no significant difference between the wound healing index (WHI) scores for both surgical sutures daily in the skin (p>0.1). While the presence of both sutures was observed on days 7, 14, 21 and 28 in the skeletal muscle; the presence of suture-1 was observed at the end of day 42, but the presence of suture-2 was not observed. Immunohistochemically, the H scores calculated to show the presence of type I collagen for both sutures daily were similar (p>0.05). In conclusion, in this study, the in vitro and in vivo effects of two suture materials with the same PGLA chemical structures but different absorption times were investigated. It was observed that neither suture had a harmful effect on the tissue and there was no significant difference between the two. It is recommended that suture selection should be made by considering the healing rates and mechanical requirements according to the difference in absorption time.