Kıkırdak defekti ile seyreden kompozit defekt rekonstrüksiyonunda prelamine kondrokapsüler doku modeli oluşturulması: Deneysel çalışma
Creating a prelaminated chondrocapsular tissue model in composite defect reconstruction accompanied by cartilage tissue deficiency: an experimental study
Yazar: YUSUF ALPER AYTAÇ
Danışman: DOÇ. DR. EMRAH KAĞAN YAŞAR
Kocaeli 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 ve Amaç: Konjenital veya edinsel doku defektlerinin onarımı, plastik cerrahinin başlıca uğraş alanlarından biridir. Özellikle kıkırdak dokusu defekti ile seyreden kompozit doku defektlerinin rekonstrüksiyonu son derece zorlu ve rekonstrüksiyon seçeneklerinin kısıtlı olduğu bir süreçtir. Arzu edilen doku kompozisyonunun eldesini sağlayan donör saha kısıtlılığı önemli bir husus olup bu amaçla farklı dokuların farklı vücut bölgelerinde prelamine ve prefabrike edilmesi kıymetli bir seçenek olarak karşımıza çıkmaktadır. Avasküler bir doku olan kıkırdak dokusunun prefabrike edilip vaskülarize hale getirilerek lokal veya serbest olarak aktarımını sağlayacak yöntemler geliştirilmektedir.
Çalışmamızda, avasküler bir doku olan kıkırdak dokusu, vaskülarizasyon açısından zengin bir doku olduğu bilinen kapsül dokusu ile prelamine edilerek, kıkırdak dokusunun viabilitesinde artış gözleneceği savıyla yola çıkılmak suretiyle kondrokapsüler bir doku elde edilmiştir. Kapsül doku eldesi için standardize silikon materyaller kullanılmıştır.  Aynı zamanda elde edilen kondrokapsüler kompozit dokunun prefabrike edilebilir olmasının mümkün hale getirilebilmesi amaçlanmakta olup söz konusu modelleme şayet geliştirilebilir ise kıkırdak doku defektinin eşlik ettiği kompozit doku defektlerinin rekonstrüksiyonunda kıymetli bir alternatif sunacaktır.
	Gereç ve Yöntem: Çalışmamızda, ağırlıkları 300-450 g arasında değişen toplam 27 adet Wistar Albino cinsi genç erişkin sıçan üç gruba ayrıldı. 1. gruptaki sıçanların femoral arter ve venlerinin üst ve alt yüzlerine 2 adet 8x8 mm boyutunda standardize silikon tabaka, femoral vasküler pakeyi adeta sandviç şeklinde saracak biçimde implante edilip kapsül doku formasyonu için 6 hafta beklendi. 6. haftanın sonunda sıçanın kulağından elde edilen otolog kıkırdak dokusu implante edilmek suretiyle kıkırdak dokusu, femoral vasküler pakenin üst yüzündeki silikon materyalin vasküler pakeye bakan yüzü etrafında oluşan kapsül dokusu ile femoral vasküler pake arasına yerleştirildi. 10. hafta sonunda elde edilen kondrokapsüler dokuya biyopsi yapılarak dokunun vaskülaritesi ve viabilitesi makroskopik ve histopatolojik olarak değerlendirildi. 2. gruptaki sıçanların femoral arter ve venlerinin üst yüzüne 8x8 mm boyutunda standardize silikon tabaka implante edilip kapsül doku formasyonu için 6 hafta beklendi. 6. haftanın sonunda silikon materyalin alt ve üst yüzeyinde oluşan kapsül dokusu yaprakları arasına sıçanın kulağından elde edilen otolog kıkırdak dokusu implante edilmek suretiyle kıkırdak dokusu kapsül dokusu ile prelamine edilip kondrokapsüler kompozit doku elde edildi. 10. hafta sonunda elde edilen kondrokapsüler dokuya biyopsi yapılarak dokunun vaskülaritesi ve viabilitesi makroskopik ve histopatolojik olarak değerlendirildi. 3. gruptaki sıçanlar kontrol grubunu oluşturmakta olup sıçanların kulaklarından alınan otolog kıkırdak dokusu sıçanın femoral vasküler pakesi üzerine implante edildi ve başka ek bir işlem uygulanmadı. 1. ve 2. gruplar için deneyin başlangıcının 10., 3. grup için ise 4. Haftada biyopsiler alınarak tüm spesimenler makroskopik ve histopatolojik olarak değerlendirildi.
 Bulgular: H&E boyama sonrası ışık mikroskobu ile yapılan incelemede kıkırdak dokusu (kondrositler) viabl görünümlü kondrositlerin varlığı açısından değerlendirildi. 3. grupta viabl kondrositlerin diğer gruplara nazaran daha az sayıda denekte izlendiği göze çarparken, kondrosit viabilitesi en yüksek olan grubun 2. grup olduğu görüldü. 
H&E boyama sonrası ışık mikroskobu ile kondrosit viabilite değerlendirmesine benzer bir derecelendirme neovaskülarizasyon için de yapıldı. Neovaskülarizasyon değerlendirmesi sonucunda 1.grubun vaskülarizasyon açısından en zengin spesimenlere sahip olduğu görülürken, iyi vaskülarize spesimenlerin en az izlendiği grup ise kondrokapsüler yapı varlığının söz konusu olmadığı 3. Grup oldu. 
Kalitatif gözlemlerin yanı sıra, sırasıyla neovaskülarizasyon, kondrosit viabilitesi ve kondrogenetik aktivite açısından kantitatif bilgi sunan CD31, CD44 ve Col2a1 immunohistkimyasal belirteçleri ile boyanma parametreleri de değerlendirildi. CD44 ile boyanma düzeylerine göre 1. ve 2. grupta kıkırdak doku viabilitesi yüksek olan denek sayısının 3. Gruba göre daha fazla olduğu, 3. Gruptaki deneklerin çoğunluğunda kıkırdakların zayıf viabilite arz ettiği gözlendi. Spesimenlerin CD31 ile boyanma düzeyleri değerlendirildiğinde ise 1. grup neovaskülarizasyonun en yüksek düzeyde olduğu grup olarak göze çarparken, 3. grup neovaskülarizasyonun en az izlendiği spesimenleri ihtiva eden grup olarak izlendi. Col2a1 ile boyanmalarına göre gruplar incelendiğinde, ışık mikroskobu değerlendirmesinin yanı sıra CD31 ve CD44 ile boyanma düzeylerine paralellik arz eder biçimde, 1.ve 2. grup spesimenlerinde Col2a1 ile boyanma düzeyinin 3. Gruba nazaran yüksek olduğu görüldü.
Sonuç: Çalışmamızda kıkırdak dokusunun kapsüler doku ile prelaminasyonu sonucu elde edilen yapı değerlendirilmiş ve iyi vaskülarize, viabilite ve kondrogenetik aktivite düzeyi yüksek kıkırdak doku komponentine haiz bir kondrokapsüler doku eldesi sağlandı. Yüksek neovaskülarizasyon düzeyi, artmış viabilite ve kondrogenetik aktivite, kapsüler dokunun vaskülarizasyona ve dolayısıyla viabiliteye katkısı ile ilişkilendirildi. Çalışmamızın önerdiği modellemenin geliştirilmesi durumunda, kıkırdak doku defektinin eşlik ettiği kompozit doku defektlerinin rekonstrüksiyonunda kıymetli bir alternatif sunacağı öngörülmektedir.
Anahtar Kelimeler: Kıkırdak, kapsül, kompozit doku defekti, prefabrikasyon, prelaminasyon, kondrokapsüler doku.

Abstract:
Introduction: Correction of congenital or acquired tissue defects is one of the main areas of interest of plastic surgery. Reconstruction of composite tissue defects, cartilage tissue defects in particular, is an extremely challenging process due to paucity of reconstructive options.
The lack of available donor sites which are sufficient to provide the desired tissue compositions is an important issue, and for this purpose, prelamination and prefabrication of different tissues in different body regions is considered a valuable option.
	In our study, a chondrocapsular tissue was obtained by prelaminating the avascular cartilage tissue with the capsule tissue, which is known to be a tissue rich in vascularization, with the assumption that an increase in the viability of the cartilage tissue would be obtained. Standardized silicone materials were used to obtain capsular tissue. At the same time, it is aimed to make it possible for the chondrocapsular composite tissue obtained to be prefabricated, and if the modeling in question can be improved, it will offer a valuable alternative in the reconstruction of composite tissue defects accompanied by cartilage tissue defects.
	Materials and Methods: In our study, a total of 27 Wistar Albino young adult rats weighing between 300-450 g were divided into three groups. Two 8x8 mm standardized silicone sheets were implanted on the upper and lower surfaces of the femoral arteries and veins of the rats in group number 1, and it was waited for 6 weeks for the capsule tissue formation to be implanted in a way that figuratively "sandwiched" the femoral vascular structures. At the end of the 6th week, the autologous cartilage tissue obtained from the ear of the rat was implanted and the cartilage tissue was placed between the capsule tissue formed around the surface of the silicone material on the upper surface of the femoral vascular structures and the femoral vascular structures themselves. The chondrocapsular tissue obtained was biopsied at the 10th week, and the vascularity and viability of the tissue were evaluated macroscopically and histopathologically. A standardized silicone layer of 8x8 mm was implanted on the upper surface of the femoral arteries and veins of the rats in group number 2, and it was waited for 6 weeks for capsule tissue formation. At the end of the 6th week, chondrocapsular composite tissue was obtained by prelaminating the cartilage tissue with the capsule tissue by implanting the autologous cartilage tissue obtained from the rat's ear between the capsule tissue leaves formed on the lower and upper surface of the silicone material. The chondrocapsular tissue obtained was biopsied at the 10th week, and the vascularity and viability of the tissue were evaluated macroscopically and histopathologically. The rats in group 3 constitute the control group, and the autologous cartilage tissue taken from the ears of the rats was implanted on the rat's femoral vascular pack and no further treatment was applied. Biopsies were performed at the 10th week of the beginning of the experiment for groups 1 and 2, and at the 4th week for group 3, and all specimens were evaluated macroscopically and histopathologically.
Results: In the light microscope examination after H&E staining, the cartilage tissue (chondrocytes) was evaluated for the presence of viable chondrocytes. While it was observed that viable chondrocytes were observed in less number of subjects in the  group number 2 compared to the other groups, it was observed that the group with the highest chondrocyte viability was the  group number 3.
	A similar grading to chondrocyte viability evaluation by light microscopy after H&E staining was also performed for neovascularization. As a result of the neovascularization evaluation, it was seen that group number 1 had the richest specimens in terms of vascularization, while the group with the least well-vascularized specimens was group number 3, where the presence of chondrocapsular structure was out of question.
	In addition to qualitative observations, staining parameters were also evaluated with CD31, CD44 and Col2a1 immunohistchemical markers, which provide quantitative information in terms of neovascularization, chondrocyte viability and chondrogenetic activity, respectively. According to CD44 levels, it was observed that the number of subjects with high cartilage tissue viability in group number 1 and 2 was higher than in the group number 3, and that the cartilages in the majority of group number 3 exhibited poor viability. When the marking levels of the specimens with CD31 were evaluated, group number 1 stood out as the group with the highest level of neovascularization, while group number 3 was observed as the group containing the specimens with the lowest level of neovascularization. When the groups were examined according to their Col2a1 staining, it was seen that the Col2a1 staining level in the specimens of group number 1 and 2 was higher than group number 3, in parallel with the light microscopy evaluation as well as the CD31 and CD44 staining levels.
	Conclusions: In the light of the results we obtained in our study, the structure created through prelamination of cartilage tissue with capsular tissue was evaluated and it was observed that a chondrocapsular tissue with well-vascularized, high viability cartilage tissue component was obtained. If the modeling proposed by our study is developed, it is foreseen that it will offer a valuable alternative regarding the reconstruction of composite tissue defects accompanied by cartilage tissue defect.
	Keywords: Cartilage, capsule, composite tissue defect, prefabrication, prelamination, chondrocapsular tissue.