Trombositten zengin fibrin'in blok, ezilmiş ve doğranmış kıkırdağa etkisi
Effect of platelet rich fibrin on block, crushed anddiced cartilage
Yazar: AHMET KİRAZOĞLU
Danışman: PROF. DR. KEMALETTİN YILDIZ
Bezm-i Alem Vakıf Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Plastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi = Plastic and Reconstructive Surgery

Özet:
Giriş: Burun ameliyatlarında; burun iskeletindeki zayıflık, burunda çeşitli bölgelerde
meydana gelen kontur deformiteleri ve düzensizliklerde otolog kıkırdak greftleri
ideal greft materyali olarak kullanılmaktadır. Literatürde kıkırdakların blok halinde
kullanılması, küp şeklinde doğranması ve ezilmesi gibi çeşitli yöntemler tarif
edilmiştir. Ancak her yöntemin kendine özgü avantaj ve dezavantajları
bulunmaktadır. Otolog kıkırdak greftlerinin canlılığını ve kalıcığını artırmak,
rezorbsiyonunu önlemek, alıcı alanda dağılmasını ve migrasyonunu azaltmak için
çeşitli prosedürler uygulanmıştır. Ancak, literatürde bahsi geçen uygulamalar
günümüzde olası risk ve problemlere nihai anlamda çözüm getirememiştir. Bu
çalışma ile; biyolojik bir doku ürünü olan trombositten zengin fibrin (TZF)'in otolog
kıkırdak greftleri üzerindeki potansiyel etkilerinin incelenmesi, farklı formlardaki
otolog kıkırdak greftleri ile en uygun kombinasyonunun bulunması ve bu sürecin
biyolojik ve fizyolojik mekanizmalarının aydınlatılmaya çalışılması amaçlanmıştır.
Yöntem: Çalışmada ortalama ağırlığı 3000 g (2500 g - 3500 g) olan 24 adet 4-6
aylık Yeni Zelanda tavşanı kullanılmıştır. Her deneğin tek kulağından alınan otolog
kıkırdak greftleri blok, ezilmiş ve doğranmış kıkırdak şeklinde altı gruba ayrılmıştır.
Blok, ezilmiş ve doğranmış kıkırdaklar kontrol grubuna, TZF ile kombine edilen
blok, ezilmiş ve doğranmış kıkırdaklar ise çalışma grubuna dahil edilmiştir. Tavşan
venöz kanından santrifüj yoluyla elde edilen, standardizasyonu ve eşit dağılımı
sağlanan TZF ile kombine edilen otolog kıkırdak greftleri, kontrol grubu ile karşılıklı
olarak deneklerin sırtında paraspinal alanda birbirinden eşit uzaklıklarda subkütan
ceplere implante edilmişlerdir. 8 hafta sonra implante edilen subkütan ceplerden
çıkartılan otolog kıkırdak greftleri ve TZF ile kombinasyon ürünleri histopatolojik,
immünohistokimyasal ve biyokimyasal incelemeye alınmışlardır. Kıkırdak
dokularının canlılık, proliferasyon ve kondrojenez özelliklerine bakılmıştır. Kıkırdak
matriks molekülleri, kollajen ve elastik lif yapıları incelenmiştir. Hücre dışı
moleküller ve büyüme faktörlerinin biyobelirteçleri değerlendirilmiştir. Bu konuda
gruplar arası çalışması daha önce yapılmamış olan anjiyojenez, oksidatif stres ve
apoptoz belirteçleri incelenmiştir. Verilerin analizi için IBM SPSS Statistics 26.0
programı kullanılmıştır. Tanımlayıcı bulgular için veriler ortalama ve standart sapma
olarak verilmiştir. Tek yönlü Anova testi kullanılmıştır. Varyans homojenliği Levene
testi ile kontrol edilmiştir. Farklılıkları belirlemek üzere tamamlayıcı post-hoc analizi
olarak Tukey ve Games-Howell testleri kullanılmıştır. İstatistiksel anlamlılık düzeyi
p<0,05 olarak belirlenmiştir.
Bulgular: Çalışmamızın biyokimyasal analizleri doğrultusunda ELISA ile yapılan
ölçümlerde STK-18 M30, TOS ve OSI parametrelerinin düzeylerinin TZF ile
kombine edilmiş doğranmış, blok ve ezilmiş kıkırdak gruplarında kontrollerine
kıyasla istatistiksel olarak anlamlı derecede daha düşük olduğu, HPR, VEGF, GAG,
TGF-β1, bFGF, HIF-1α, PDGF, COMP, TAS ve EGF parametrelerinin ise
düzeylerinin sırasıyla kontrol doğranmış , blok ve ezilmiş kıkırdak gruplarına kıyasla
istatistiksel olarak anlamlı derecede daha yüksek olduğu gösterilmiştir (p < 0,001, p
< 0,01, p < 0,01). Histopatolojik ve immünohistokimyasal inceleme bulgularına göre
TZF ile kombine edilmiş doğranmış ve blok kıkırdak gruplarında, periferik
proliferasyon alanlarının yoğun izlendiği, kollajen, elastik lif ve kıkırdak ESM
proteoglikan miktarının daha fazla olduğu görülmüştür. Kontrol ezilmiş kıkırdak
grubu kesitlerinde ise belirgin histopatolojik değişikliklerin olduğu, hücre sağ
kalımının azaldığı, kıkırdak dokuda yüksek düzeyde dejenerasyonun ve matriks
hasarının meydana geldiği, bunun yerini fibrotik bağ dokusu ve kemikleşmenin
aldığı izlenmiştir. Grup içi karşılaştırmalarda hem TZF ile kombine edilen gruplarda
hem de kontrol gruplarında otolog doğranmış kıkırdak greftleri ve blok kıkırdak
greftlerinin, otolog ezilmiş kıkırdak greftlerine göre hücre sağ kalımlarının daha iyi
olduğu, dejenerasyon oranlarının daha az olduğu ve kıkırdak ESM matriks bileşenleri
yönünden daha zengin oldukları gösterilmiştir.
Sonuç: Çalışmamızdan elde edilen sonuçlara göre, TZF'nin otolog kıkırdak
greftlerinde canlılık, hücre sağ kalımı ve hücre proliferasyonu gibi süreçlerde olumlu
etkilerinin görüldüğü, anjiyojenezde etkin rol alan faktörlerin düzeylerini artırdığı,
kıkırdak dokusu ESM molekülleri üzerinde düzenleyici rol aldığı ve incelenen süre
aralığında enflamasyonu azalttığı gösterilmiştir. TZF'nin doku rejenerasyonu için
destekleyici görevi gören, büyüme faktörlerini ve kök hücreleri bir arada tutan, doğal
yollarla meydana gelmiş fibrin yapı iskeletinin; büyüme faktörleri ve sitokinleri
yavaş ve kontrollü olarak salınımının bu sürece önemli ölçüde katkı yaptığını
düşünmekteyiz. Aynı zamanda TZF'nin daha önce otolog kıkırdak greftleri üzerinde
incelenmemiş olan oksidatif stres belirteçleri ve apoptotik süreçte hücre sağ kalımı
lehine görev üstlendiğini düşünmekteyiz. Bu çalışma ile otolog, aşırı duyarlılık
reaksiyonuna sahip olmayan, enfeksiyon riski az, jelatinöz ve membranöz yapısı
sayesinde kıkırdak greftlerinin bir arada form oluşturmasına yardımcı olabilecek ve
olası migrasyon problemlerini en aza indirebilecek, düşük maliyetli ve hızlı elde
edilebilir biyolojik bir doku ürünü olan TZF'nin burun ameliyatlarında olası
komplikasyonların en aza indirilebilmesi ve daha öngörülebilir sonuçlar elde
edilebilmesi için uygun endikasyonlarda doğranmış ve blok kıkırdak greftlerinin TZF
ile birlikte başarılı bir şekilde kullanılabileceğini düşünüyoruz.

Abstract:
Introduction: In rhinoplasty, autologous cartilage grafts are commonly used as an
ideal graft material for addressing weak nasal skeletal structure, contour deformities,
and irregularities in various areas of the nose. The literature describes various
methods of using cartilage, such as using it in block form, diced form, or crushed
form. However, each method has its own advantages and disadvantages. Various
procedures have been applied to enhance the viability, survival, and prevent
resorption, as well as to reduce dispersion and migration of autologous cartilage
grafts. However, the existing practices mentioned in the literature have not provided
definitive solutions to potential risks and problems. This study aims to investigate the
potential effects of thrombocyte-rich fibrin (PRF), a biological tissue product, on
autologous cartilage grafts, determine the optimal combination with different forms
of autologous cartilage grafts, and shed light on the biological and physiological
mechanisms involved in this process.
Methods: The study involved 24 New Zealand rabbits with an average weight of
3000 g (ranging from 2500 g to 3500 g) at the age of 4-6 months. Autologous
cartilage grafts were obtained from the single ear of each subject and divided into six
groups: block, crushed, and diced cartilage grafts were assigned to the control group,
while block, crushed, and diced cartilage grafts combined with TZF were assigned to
the study group. Autologous cartilage grafts combined with TZF, which were
standardized and equally distributed, were implanted into subcutaneous pockets on
the rabbits' backs at equal distances. After 8 weeks, the implanted subcutaneous
pockets were dissected, and autologous cartilage grafts and TZF combination
products were subjected to histopathological, immunohistochemical, and
biochemical examinations. Viability, proliferation, and chondrogenic properties of
cartilage tissues have been examined. The cartilage matrix molecules, collagen, and
elastic fiber structures have been investigated. The biomarkers of extracellular
molecules and growth factors have been evaluated. Angiogenesis, oxidative stress,
and apoptosis markers which have not been studied previously regarding PRF and its
effects on cartilage grafts were examined. The IBM SPSS Statistics 26.0 program
was used for data analysis. Descriptive findings were presented as mean and standard
deviation. One-way ANOVA test was used, and variance homogeneity was checked
with the Levene test. Tukey and Games-Howell tests were employed as
complementary post-hoc analyses to determine differences. The significance level
was set at p < 0.05.
Results: According to the biochemical analyses conducted in our study using ELISA,
the levels of parameters such as CK-18 M30, TOS, and OSI were significantly lower
in the groups combining PRF with crushed, block, and diced cartilage grafts
compared to their respective controls (p < 0.001, p < 0.01, p < 0.01). On the other
hand, the levels of parameters HYP, VEGF, GAG, TGF-β1, bFGF, HIF-1α, PDGF,
COMP, TAS, and EGF were significantly higher in the groups combining PRF with
crushed, block, and diced cartilage grafts compared to the control group (p < 0.001, p
< 0.01, p < 0.01). Histopathological and immunohistochemical examination findings
revealed that the groups combining PRF with crushed and block cartilage grafts
exhibited intense peripheral proliferation areas and higher amounts of collagen,
elastic fibers and cartilage extracellular matrix (ECM) proteoglycans. In the control
group with crushed cartilage grafts, significant histopathological changes, decreased
cell survival, high levels of degeneration and matrix damage in cartilage tissue, and
the replacement of fibrotic connective tissue and ossification were observed. In intra-
group comparisons, both the groups combining TZF and the control groups showed
that autologous diced and block cartilage grafts had better cell survival, lower
degeneration rates, and were richer in cartilage ECM matrix components compared
to autologous crushed cartilage grafts.
Conclusion: The results obtained from our study demonstrated that PRF has positive
effects on the viability, cell survival, and cell proliferation processes of autologous
cartilage grafts, increases the levels of factors involved in angiogenesis, plays a
regulatory role on cartilage tissue ECM molecules, and reduces inflammation during
the investigated time interval. We believe that the natural fibrin scaffold of TZF,
which acts as a supportive structure for tissue regeneration, holding growth factors
and stem cells together and allowing their slow and controlled release, significantly
contributes to this process. Additionally, we believe that PRF plays a role in favor of
cell survival in oxidative stress markers and apoptotic processes, which have not
been previously investigated on autologous cartilage grafts. With this study, we
suggest that PRF, as a biologic tissue product that is easily obtainable, cost-effective,
has a gelatinous and membranous structure, and neither cause hypersensitivity
reactions nor carry a high risk of infection, can be successfully used in combination
with diced and block cartilage grafts to minimize complications and achieve more
predictable outcomes in nasal surgeries.