Yara iyileşme sürecinde farklı sütür materyallerinin enflamatuvar belirteçler ve büyüme faktörleri üzerine etkilerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effects of different sütüre materials in wound healing on  inflamatory markers and growth factors
Yazar: RASİM LEVENT KILIÇASLAN
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM ETHEM AKÇIL
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı / Fizyopatoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Fizyopatoloji = Physiopathology
Dizin: Büyüme maddeleri = Growth substances ; Cerrahi = Surgery ; Cerrahi yara = Surgical wound ; Cerrahi yara enfeksiyonu = Surgical wound infection ; Sitokinler = Cytokines ; Sütürler = Sutures ; Yara iyileşmesi = Wound healing ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Yara iyileşme süreci hemostaz, enflamatuar, proliferatif ve maturasyon dönemlerinden oluşur. Yaralanma ardından tümor nekrozitan faktör (TNF), interlökinlerden IL-6, IL-8 gibi pek çok sitokinin düzeyi artmakta; fibroblast büyüme faktörü (FGF), epitelial büyüme faktörü (EGF), keratinosit büyüme faktörü (KGF) gibi pek çok büyüme faktörü yara dokusu ortamına salınmaktadır. Sütür uygulaması yara dudaklarını yaklaştırıp iyileşme sürecini hızlandırmak amacıyla yapılır. Doku ortamında çözülebilir yani emilebilir sütürlerden açığa çıkan çözünür sütür yapısal kimyasal materyalleri yada emilemeyen sütürlerin yapısal bileşenleri sitokinlerin ve lokal büyüme hormonlarının salgılanma düzeyinde farklılıklara yol açabilirler. 
Çalışmamızda emilebilir monoflaman polidiyoksanon sütür, emilemeyen monoflaman polipropilen sütür ve emilebilir poliflaman polikaprolakton sütürün oluşturulan cilt kesisi yara modelinde sütürlerin bozunum ve emilimleri dokuya saldıkları kimyasal bileşenleri üzerinden yara iyileşme sürecinde etkilerinin karşılaştırmalı değerlendirilmesi amaçlanmıştır.Enflamatuar etkilerinin doğal sütürler göre daha az olduğu düşünülen ve etkilerinin karşılaştırıldığı çalışmalar kısıtlı olduğundan sentetik sütürler tercih edilmiştir. Sentetik sütür sabit parametre; flaman yapısı  ve  emilebilirliklikleri değişken parametreler olarak belirlenmiştir. 
Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi 15 LO 230005 proje koduyla desteklenen çalışmamızda Ankara Üniversitesi Hayvan Laboratuvarı'ndan temin edilen 150-200 gr. ağırlığında, 8-12 haftalık, toplam 72 adet erkek Wistar albino sıçanları kullanıldı. Denekler 22-24°C oda ısısında; % 40-60 nemli ortamda, yeterli periyodik gün ışığında tutulup, ad libidum beslendi. Ankara Üniversitesi Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurulu'ndan 05.11.2014 tarih 2014-20-144 sayılı kararla izin alındı. Denekler gerek cerrahi işlem öncesi gerek cerrahi işlem sonrası strese girmemeleri, dolayısı ile TNF düzeylerinde beklenen üzerinde sapmaya yol açmamak için ve ratlarda kanibalizm sık görüldüğünden birbirlerinin cerrahi yaralarına ve sütürlerine zarar vermemeleri için her biri tek tek ve ayrı ayrı kafeslerde tutuldu. 
Denekler randomize olarak seçilerek; 3/0 polipropilen, 3/0 polidiyoksanon, 3/0 polikaprolakton ve sham olmak üzere 7. ve 14.gün doku örneklemesi alt grupları olmak üzere sekiz gruba ve kontrol grubu ile birlikte toplam dokuz gruba ayrıldı.  Her bir grupta sekiz denek bulunmaktaydı. (n=8). Kontrol grubu hariç her bir denek  ketamin ve ksilazin ile sağ kuadriseps intramusküler enjeksiyonu ila anestezi altına alınıp; interskapuler mesafeden 1 cm tam kat cilt kesisi yapılarak; sham grubu dışındaki deneklere seçilen sütürler uygulandı. Cerrahi işlem uygulanan her biri sekiz denekten oluşan dört gruptaki  otuz iki denekten 7.günde diğer otuz iki denekde 14.günde cerrahi hattıda içeren yuvarlak bir alandan şablonla doku örneklemesi işlemleri yapılıp histolojik incelemeye; sitokin ile büyüme faktörü ölçümüne  alındı.
Deneysel çalışmamız sonucunda  polikaprolakton 14.gün grubu; diğer iki sutur 14.gün gruplarından farklı olarak doku örneklerinde yoğun kollajen demetleri oluşumu göstermektedir. Eriyebilir suturler olan polikaprolakton ve polidiyoksanon'un 14.güne gelindiğinde yaralanmamış sağlam doku haricindeki tüm gruplara göre kollajen oluşumunu en fazla artırdığı görülmektedir. Eriyebilir bir cerrahi sutur kullanımında kollajen oluşumu daha fazla görülür sonucunu çıkarabiliriz. Süreç içinde kollajen oluşumundan sorumlu büyüme faktörü olan FGF düzeyi artışını da en fazla polikaprolakton'un sağladığı saptanmıştır.
Oksidatif fosforilizasyon ve elektron taşıma zincirinde yer alan sitokrom c düzeyi en yüksek bulunan emilebilir suturler polidiyoksanon ve polikaprolakton'un yara iyileşmesini diğerlerine göre daha kolaylaştırdığı ortaya konulmuştur. Polipropilen (prolen) sutur monoflaman, eriyemeyen sutur olduğundan daha az immun reaksiyona  ve dokularda daha az enflamasyona neden olduğu saptanmıştır. 
Polipropilen emilemeyen bir sutur olduğundan diğerlerine göre daha az enflamasyon oluşturmakta bu nedenle akut faz reaktanı ve enflamatuvar bir sitokin olan TNF düzeyini daha az artırmaktadır. Polidiyoksanon ve polikaprolakton ise emilebilen suturler olup daha fazla enflamatuvar reaksiyona neden olmakta ve bu nedenle TNF'yi daha fazla artırmaktadırlar. Emilemeyen sutur olan polipropilen'in daha az immun reaksiyon oluşturması ve enflamasyonu daha az tetiklemesine bağlı olarak IL-6 seviyesi  diğer suturlere göre daha düşüktür.
IL-8 değerleri kendi aralarında karşılaştırıldığında; süreç içinde emilemeyen sütür polipropilen ve emilebilen sütür polikaprolakton gruplarında aktivasyon ve kemotaksisi  sağlayan IL-8 değerlerinde düşme gözlemlenmektedir. Oysa ki yine emilebilen bir sutur olan  polidiyoksanon'da 7.günden 14.güne ilerlerken  IL-8 değerleri az da olsa artmıştır. Sham grubuna cerrahi işlem uygulanmış ancak sutur uygulanmamıştır. yara iyileşme süreci uzayacağı ve bu nedenle kemotaksisin daha uzun sürmesi nedeniyle  IL-8 seviyelerinin diğer gruplara oranla  nispeten yüksek olarak çıktığı düşünülenbilir. Polidiyoksanon'un diğer emilebilir sutur olan polikaprolakton'dan daha fazla enflamatuvar yanıt oluşturduğu; dolayısı ile enflamatuvar sitokinleri daha fazla artırdığından immun baskılayıcı sitokin IL-10'u daha az artırdığı saptanmıştır. 
Polidiyoksanon'un doku örneklerinde anjiogenez yoğunluğunu azaltarak yarada iyileşmeyi nispeten yavaşlattığı sonucuna varılmıştır. Anjiyogenez yoğunluğunu doku örneklerinde en çok azaltan polidiyoksanon'u saptamışken VEGF düzeylerinde polipropilen'in süreç içinde en fazla azalmayı  göstermesi çelişiktir; buna rağmen polipropilen'i  polidiyoksanon takip etmektedir.
         Eriyebilir ve emilebilir sentetik poliflaman bir sutur olan  polikaprolakton'un doku örneklerinde yaralanma ardı epitelizasyonu ilk 7 gün içinde diğer suturlerden belirgin bir farklılık göstermesede 14.gün sonunda en fazla artırdığı saptanmıştır. Emilebilir sütürler olan polidiyoksanon ve polikaprolakton'un epitelizasyondan sorumlu EGF düzeyini  daha fazla artırıp epitelizasyonu kolaylaştırdığı saptanmıştır. Polikaprolakton'un ise cerrahi sütür uygulanan gruplar arasında cilt yüzeyi epitelizasyonundan sorumlu büyüme faktörü olan KGF düzeyini en fazla artıran ve yara iyileşmesini kolaylaştıran sutur olduğu saptanmıştır. 

Anahtar Kelimeler: Yara iyileşmesi, sütür materyalleri, enflamasyon, sitokinler, büyüme faktörleri.

Abstract:
Wound healing  process  consists of  hemostasis ,inflamation, proliferation and maturation periods. Aftermath of injury tumor necrosis factor (TNF), the levels of interleucynes like IL-6, IL-8 elevates and growth factors like fibroblast growth factor (FGF), epithelial growth factor (EGF),kerotinosit growth factor (KGF) are secreted  to the wound envirolment. Stiching procedure is done to proximate the wound libs so as to speed up the wound healing process.The stich construction's degreadiants from absorbable stiches or constructional ingreedents of non absorbable stiches that are left to the wound healing envirolment can effect the levels of cytocynes and local growth  factors.
In our trial absorbable monoflament polydyoxanon stich, non absorbable monoflament polypropylene stich and absorbable polyflament polycaprolactone stich is aimed to be compared with effects of their degreedants on wound healing process  in full thickness skin cut wound healing model. As being assumpted their inflamatory effects on wound healing is less and trials on their comparetive effects restricted synthetic stiches were prefered instead of natural stiches. Synthetic stich contruction is accepted stable parameter, flament contruction of stiches and absorbability of stiches are accepeted as variable parameters on this trial.  
 In our trial which was supported with 15LO 230005 project code as Ankara University Scientific Exploration Project, 72 all male 8-12 weeks old Wistar albino rats with 150-200 gram weight were used. Rats were kept in 22-24°C modreate temparature, 40-60% damp situation ,exposed adequate  periodic day light and  were fed as ad libidum. Ankara University Local Ethical Chamber on animal trials permission 2014-20-144 was taken on November.11.2014. As for not to be possesed in stress either before or after the surgical procedure so as not to calculate TNF levels falcifully elevated all rats were kept in seperate cages so as to bevare of cannibalism behaviour and not to harm their surgical wounds.

         Rats randomisedly selected and seperated in to eight different group each containing eight individuals. Propylene 3/0, polydioxanon 3/0, polycaprolactone 3/0 and  sham groups are formed in which rats would be selected to tissue sampling after  seventh and fourtenth day of procedure. Except for the control group each rat were taken under anesthetic procedure with injection of  kethamine and xylasine applied in right leg quadriceps muscle before intrascapuler full thickness 1 cm lenght surgical incission performed. On seventh day of surgical incission in four groups each containing eight rats were retaken under surgical procedure by excission of circular tissue sample including surgical incission and stich. Same procedure repeated the remaining thirtythree rats after fourtenth day of surgical incission. Each sample  histologically examined, cytocynes and growth factor levels calculated.


          At the end of our trial we observed the polycaprolacton fourtenth day group as different from the other two stich fourtenth day groups formed condensed collagen fiber bunches. On fourtenth day of surgical incission procedure absorbable stiches polycaprolacton and polydioxanon both had elevated the level of collagen formation as compared to the other groups. The conculution that we came was ; "using absorbable stiches elevates collagen formation in wound tissue". Besides, in the trial interval we observed the most eleveted FGF levels which is responsable for the most collagen formation in polycaprolacton group as compared to other groups .
         
       The greatest elevated levels cytochrom C which participates in electron transport system that is responsable for oxydative phosphorisation was found in absorbable polydyoxanon and polycaprolactone stiches which indicates their superiority in wound healing. On the other hand in polypropylen monoflaman stich used groups as because of polypropylene's nonabsorbable property leaser immune reaction formation and fewer inflamation was founded.

         As propylene is a nonabsorbable stich produces fewer inflamation, that elevates levels of an acute phase reactant and a proinflamatory cytocyne TNF less.  Besides absorbable stiches polydioxanon and  polycaprolactone poseses more inflamatory reaction so that elevates TNF levels much more. The IL-6 level is lower than other stich groups in polypropylen as because of its nonabsorbable property that causes leaser immune reaction and triggering inflamation processes less.

        Compared with different stich groups in time intervals, nonabsorbable polypropylen and absorbable polycaprolacton stiches both revealed lowering leves of  IL-8. On the other hand  the other  absorable stich polydioxanon IL-8 levels slightly elevated  by reaching from seventh day to the fourtenth day. Though  the trial group of sham underwent surgical full thickness incission procedure but not to be stiched and  left self  improvent of wound tissue, as because of prolonged wound healing  had the highest IL-8 levels.

        More than  that  the  immune supressor anti inflamatory IL-10 levels were detected  lower levels absorbable stich polydioxanon compared with thew other absorable stich polycaprolactone as a fact  that  polydioxanon  reveals more inflamatory reaction than tahat of polycaprolactone.

         In tissue samples its  observed  that polydioxanon by decreasing angiogenessis density caused  slow wound  healing. In detection of  tissue samplings polydioxanon was the the most decreasing stich of angiogenesis density but on the other hand its contridictory that  the most decrease in VEGF  levels observed in polypropilen stich group though polypropylen is followed by polydioxanon stich.

         Absorbable polycaprolactone stich  observed, though  revealing  no difference compared  to the others in the first seven days , but  at day 14 the most epitelisant among all. It has been detected that absorbable  stiches polycaprolactone and polydioxanon elevated EGF levels to improved epithelisation. Polycaprolactone was found  the one which  most elevates KGF levels and improved skin wound healing.

   Key words: Wound healing, stich materials, inflamation,cytokines,growth factors.