Kolon anastomozlarında kök hücre ve trombositten zengin fibrinin etkileri: Deneysel çalışma
Effects of stem cells and platelet rich fibrin on colonic anastomosis: Experimental study
Yazar: AHMET CELALETTİN ŞENDOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. YAHYA EKİCİ
Başkent Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Cerrahi Tıp Bilimleri Bölümü / Genel Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2014
Konu: Genel Cerrahi = General Surgery
Dizin: Anastomoz-cerrahi = Anastomosis-surgical ; Cerrahi-sindirim sistemi = Surgery-digestive system ; Kolon = Colon ; Kök hücreler = Stem cells ; Trombositten zengin plazma = Platelet rich plasma ; Yara iyileşmesi = Wound healing

Özet:
Gastrointestinal sistem cerrahisi, genel cerrahi uygulamasında önemli bir yer tutmaktadır. Gastrointestinal sistem cerrahisinde geliĢmelere rağmen anastomoz kaçakları önemli bir sorun oluĢturmaktadır. Yapılan birçok çalıĢmanın amacı güvenli kolon anastomozu sağlayarak, komplikasyonları azaltmaktır.
Anastomoz iyileĢmesinde önemli hedeflerden biride doku kanlanmasını arttırarak anastomoz sağlamlığını arttırmaktır. Trombositten zengin fibrin (TZF) içerdiği büyüme faktörleri ve sitokinler sayesinde yeni damar oluĢumu ve yara iyileĢmesine etki eden 2. kuĢak trombosit konsantrasyonudur. Adipoz kökenli kök hücreler elde ediliĢ biçimleri ve çoklu dokulara farklılaĢma özellikleri nedeni ile gündemdeki en potansiyel kök hücrelerden biridir. Adipoz doku kökenli kök hücre farklılaĢarak yeni hücrelerine dönüĢebildiği gibi yeni damar oluĢumunu arttırdığı da birçok çalıĢmada gösterilmiĢtir.
ÇalıĢmada 80 adet Sprague-Dawley cinsi diĢi sıçan kullanıldı. Her biri 20‟Ģer sıçan bulunduran 3 grup oluĢturuldu. 20 tane sıçan da kök hücre ve trombositten zengin fibrin eldesi için kullanıldı. Tüm gruplardaki sıçanların inen kolonu tam kat kesildikten anastomoz yapıldı. Kontrol grubunda anastomoza herhangi bir Ģey uygulanmazken, diğer iki grupta anastomoz üzerinde trombositten zengin fibrin ve trombositten zengin fibrin+kök hücre uygulandı. Tüm sıçanlar iĢlemden sonraki 7. günde sakrifiye edildi. Üç grubun her birinde iki alt grup vardı. Anastomoz patlama basıncı ve histopatolojik değerlendirmenin yapılacağı bir grup ve damarlanmanın anjiyografik olarak değerlendirileceği ikinci bir grup planlandı. Ġmmünohistokimyasal olarak; çalıĢma grubunda DiI ile iĢaretli adipoz kökenli kök hücrelerin takibi için floresan mikroskopta inceleme yapıldı.
ÇalıĢmadaki sıçanların kiloları değerlendirildiğinde 3 grupta da anlamlı farklılık saptanmadı. Grupların ilk ve son kiloları değerlendirildiğinde kontrol grubunda (p=0.253); TZF grubunda (p<0,05) ve TZF+kök hücre grubunda (p=0,525) anlamlı farklılık saptanmadı. Kontrol grubunda karın içi yapıĢıklıklar TZF ve TZF+kök hücre grubuna istatistiksel olarak daha fazla olmasına rağmen hiçbir grupta perforasyon, fistülizasyon yada karın içi apse izlenmedi. Anastomoz patlama basınçları ve damarlanma açısından karĢılaĢtırma yapıldığında TZF+kök hücre grubunda diğer iki gruba göre istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptandı. Kontrol grubunda patlama basıncı ortalaması 159,1 ± 18,2 mmHg, TZF grubunda 176 ± 24,3 mmHg ve TZF+kök hücre grubunda 191,1 ± 20,9 mmHg (p<0,05) olarak hesaplandı. Anjiyografik değerlendirmede mm² düĢen damar sayısı
v
hesaplandı. Kontrol grubunda 17,7 ± 4,3 adet, TZF grubunda 25 ± 3,7 adet ve TZF+kök hücre grubunda 33,9 ± 4,1 adet damar (p<0,05) izlendi. Histopatolojik değerlendirmede ise reepitelizasyon (p=0.082), fibrozis (p=0,089), iskemik nekroz (p=0,058) ve muskuler tabakada bozulmada (p=0,133) anlamlı farklılık saptanmadı. Fakat vasküler proliferasyon (p<0,05) ve inflamasyonda (p<0,05) TZF ve TZF+kök hücre gruplarında kontrol grubuna göre anlamlı farklılık saptanmadı. TZF ile TZF+kök hücre grupları arasında vasküler proliferasyon (p=0,211) ve inflamasyonda (p=0,999) anlamlı farklılık saptanmadı. Flöresan mikroskopi ile yapılan değerlendirmede kök hücrenin hem endotel hücresine dönüĢümü hem de villöz yapılar arasında olduğu tespit edildi.
ÇalıĢma sonucunda TZF‟nin salgıladığı büyüme faktörleri ile, kök hücrenin ise endotel hücresine farklılaĢarak ve sitokin salgısıyla anastomoz iyileĢmesine etki ettiği görüldü. Histopatolojik olarak vasküler proliferasyon ve inflamasyonda anlamlı farklılık olmaması TZF‟nin yedinci günde pik yapan büyüme hormonları ve sitokin salınımına bağlanırken, çalıĢma süresinin daha uzun planlanması halinde kök hücrenin anlamlı farklılık yapacağı düĢünüldü.
Anahtar kelimeler: Trombosit zengin fibrin, kök hücre, kolon anastomozu

Abstract:
Gastrointestinal system surgery occupies an important role in general surgery practice. Although the improvements in gastrointestinal surgery, anostomosis leakage is a major problem. The purpose of the many performed study is to decrease complications by providing a safe colon anastomosis.
One of the target in anastomosis healing is increasing durability of anastomosis by increasing tissue perfussion. Platelet rich fibrin (PRF) is a 2nd generation platelet concentration that effects angionesis and wound healing by the included growth factors and cytokines. Adipose derived tissue stem cell is one of the most potential stem cells by the harvesting method and the potential to differenciate into multiple tissues. It‟s been shown in many studies that adipose dervied tissue stem cell can convert into new cells as increasing angiogenesis.
In the performed study, 80 female Sprague-Dawley rats were used. Each three group consisted with 20 rat. Also 20 rat were used for harvesting stem cells and platelet rich fibrin. Decending colons were completely transected and anastomosis were performed in every group. No additional process is applied on anastomosis of the control group while platelet rich fibrin, platelet rich fibrin+stem cells were applied on anastomosis of other 2 groups respectively. All rats were sacrified by the 7th day of the experiment. All three groups had 2 subgroups. One subgroup was planned to measure the anastomotic bursting pressure and hystopathologic examination, second subgroup was planned for angiographic examination of the angiogenesis. Adipose tissue derived stem cells were examined with DiI under flourescent microscope immunohistochemically.
There were no significant differences in weights of the rats between 3 groups. According to the beginning and end weights, there were no significant differences between the control group (p=0.253), PRF group (p<0,05) and the PRF + stem cell (p=0,525) group. Although intraabdominal adhesions were statistically high in the control group in comparison to PRF group and PRF+stem cell groups; there were no perforation, fistulation nor intraabdominal abcess in any group. When compared in anastomosis burst pressure and angiogenesis; signficant difference was observed between the PRF+stem cell group and other two groups. Mean bursting pressure was calculated as; 159,1 ± 18,2 mmHg in the
vii
control group, 176 ± 24,3 mmHg in PRF group, 191,1 ± 20,9 mmHg (p<0,05) in the PRF+stem cell group. Vessel per millimeter square was calculated in the angiographic examination. In the control group 17,7 ± 4,3; in the PRF group 25 ± 3,7 and in the PRF + stem cell group 33,9 ± 4,1 vessel (p<0,05) were counted. Reepithelialization (p=0.082), fibrozis (p=0,089), ischemic necrosis (p=0,058) and impairment in the muscular layer (p=0,133) were examined histopathologically and no significant difference was observed. But there were no significant difference in vascular proliferation (p<0,05) and inflammation (p<0,05) between the PRF and PRF + stem cell groups when compared to the control group. And there were no significant difference in the vascular proliferation (p=0,211) and inflammation (p=0,999) between PRF and PRF+stem cell groups. Stem cells were observed as transforming to endothelial cells and was seen among the villous components in the flourescent microscope examination.
As a conclusion; PRF by secreting growth factors, stem cells by transforming to endothelial cells and secreting cytokines, effect anastomosis healing. Having no significant histopathologic difference in vascular proliferation and inflammation was attributed to growth hormones that reach peak level at 7th day and cytokine secretion of PRF. It is necessary to plan different studies to determine the exact mechanisms of PRF and stem cell on colonic anastomoses in longer time intervals.
Key words: Trombosit rich fibrin, stem cell, colonic anastomosis