Tam kat kıkırdak defektlerinde lokal insülin uygulamasının tedaviye etkisi: Deneysel çalışma
The efficacy of intra-articular insulin injection after the microfracture technique for the treatment of full thickness cartilage defects
Yazar: EREN YILDIZ
Danışman: PROF. DR. CENGİZ ŞEN
İstanbul Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2015
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Eklemler = Joints ; Eklemler = Joints ; Kıkırdak = Cartilage ; Kıkırdak hastalıkları = Cartilage diseases ; Kıkırdak-artiküler = Cartilage-articular ; İnsülin = Insulin

Özet:
Amaçlar: Kıkırdak defektleri, kıkırdağın avasküler yapısı ve kondrositlerin proliferasyon kapasitesinin yetersiz olması nedeniyle iyileşmesi güç lezyonlardır. Onarım yöntemleri, kemik iliğini stimüle ederek mezenkimal kök hücrelerin defekt alanına migrasyonunu ve kondrojenik diferensiyasyonunu amaçlar. Laboratuar ortamında bu diferensiyasyonun ana maddesi olarak kullanılan insulinin, in vivo ortamda tedavi üzerine etkisini değerlendirmeyi amaçladık.
Gereç ve yöntemler: Tavşanların medial femoral kondilinin yük taşıyan bölgesine 4 mm dermal punch biyopsi ve küret ile tam kat kondral defekt oluşturuldu. Kontrol grubuna ek bir işlem yapılmadı. Diğer iki gruba 0.5 mm Kirschner teli ile 2 mm derinlikte mikrokırıklar oluşturuldu. Çalışma grubuna cildin kapatılmasını takiben intraartikuler 10 IU insulin glargin uygulandı. Takip eden süreçte birer hafta arayla 2 defa tekrarlandı. Ameliyattan sonraki 3. Ayda tavşanlar sakrifiye edilerek femur distal kısmı kondilleriyle beraber çıkarıldı. Histopatolojik olarak ICRS (International Cartilage Repair Society) ve Wakitani skorları ile yeni oluşan kıkırdak dokunun kalitesi değerlendirildi. İnsulinin normal kıkırdak dokusu üzerine olası yan etkilerini değerlendirmek amacıyla 2 adet tavşana ise sadece insulin uygulaması yapıldı.
Bulgular: Histolojik değerlendirmede kontrol grubunun ortalama ICRS skoru 11,38±2,5 olarak, Wakitani skoru ise ortalama 6,25±2,9 olarak bulundu. Sadece mikrokırık yapılmış olan 2. grupta ICRS skoru 15,63±1,3 olarak, Wakitani skoru ise ortalama 2,5±1,4 olarak saptandı. Mikrokırık tedavisine ek olarak insülin uygulanan deneklerde ise ICRS toplam skor ortalaması 11,63±3 iken Wakitani toplam skoru 6,13±2,7 olarak saptandı. Kontrol grubu ile insulin grubu arasındaki fark anlamlı bulunmazken (p>0,05), mikrokırık grubunun diğer iki gruba göre yüksek histolojik skorları istatistiksel olarak anlamlı bulundu. (p<0,05) Sadece insulin yapılan tavşanlarda insulinin normal kıkırdak dokusuna yan etkisi saptanmadı.
Sonuçlar: Mikrokırık uygulaması, tam kat kıkırdak defektlerinde yeni oluşan kıkırdak dokunun histopatolojik kalitesini arttırmaktadır. İnsulin ile beraberliğinde ise rejeneratın kalitesi düşmektedir. İnsulinin sağlıklı kıkırdak dokusu üzerine olumsuz yan etkisi saptanmamıştır.

Abstract:
Introduction: Cartilage defects have limited healing potential due to the avascular nature of the cartilage tissue and the limited proliferation capacity of chondrocytes. Reperation techniques are based on the stimulation of bone marrow stem cells followed by migration of them to the defective area and the differentiation to chondrocytes. The aim of the current study was to evaluate the in vivo efficiency of local insulin treatment which is known as major chondrocyte differentiation factor among in vitro studies.
Materials and methods: Full-thickness cartilage defect was created on the weightbearing surface of the medial femoral condyle by a 4-mm dermal punch and a special curette. In the control group, any additional interventions was not performed. For the other two groups, 2-mm-deep microfracture holes were created using a 0.5-mm Kirschner wire. 10 IU of insülin glargine was injected intra-articularly into the knee joints of the study group initially right after the surgery and was repeated as once per week for 2 consecutive weeks. 3 months after surgery, the rabbits were sacrified and the distal part of the femur of each rabbit was dissected away from the soft tissues. Cartilage quality was assessed by Wakitani and ICRS (International Cartilage Repair Society) scores histopathologically. Insulin injections were performed into the knees of two additinional rabbits without cartilage defects for the evaluation of potential adverse effects of insulin on healthy cartilage tissue.
Results: In the histopathological evaluation, the mean ICRS score of the control group was found to be 11,38±2,5 and the mean Wakitani score was 6,25±2,9. In the second group with microfracture, the mean ICRS score was 15,63±1,3 whereas the mean Wakitani score was 2,5±1,4. The ICRS score of the study group with intraarticular insulin injection was assessed as 11,63±3 and Wakitani score was 6,13±2,7. As a result of evaluations of the ICRS and Wakitani scores, the total scores 11 of the treatment group were found to be significantly lower than those of the microfracture group (p<0,05) but similar with the control group.(p>0,05)
Conclusions: Application of the microfracture technique has increased the quality of the new cartilage tissue in the management of full-thickness cartilage defects. Additional local insulin therapy has reduced the quality of regenerative cartilage tissue. Any adverse effects to the healthy cartilage tissue was not determined with local insulin therapy.