N-asetilsistein'in tendon iyileşmesi üzerine etkisi: Sıçan aşil tendonlarında yapılan histopatolojik, biyomekanik ve biyokimyasal bir çalışma
Effect of N-acetylcystein on tendon healing: A histopathological, biomechanical and biochemical study on rat achilles tendons
Yazar: HALİL BÜYÜKDOĞAN
Danışman: PROF. DR. CEMİL ERTÜRK
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / İstanbul Kanuni Sultan Süleyman Eğitim ve Araştırma  Hastanesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Aşil tendonu = Achilles tendon ; Biyokimyasal özellikler = Biochemical properties ; Biyomekanik = Biomechanics ; Histopatoloji = Histopathology ; N-asetilsistein = N-acetylcysteine ; Sıçanlar = Rats ; Tendonlar = Tendons ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries

Özet:
Amaç: Travmalar ve dejeneratif süreçler sonucunda gelişebilen tendon yaralanmaları sık karşılaşılan morbidite nedenlerindendir. İnflamasyon ve oksidatif stresin tendon dejenerasyonunda rol oynadığı ve iyileşmeyi etkilediği bilinmektedir. Bu nedenle anti-oksidan ve anti-inflamatuar özelliklere sahip N-asetilsisteinin (NAC) tendon iyileşmesi üzerine etkisini değerlendirmeyi amaçladık.
Gereç ve Yöntem: Çalışmamızda 16-18 haftalık, 300-400 gr ağırlığında, 35 adet "Wistar Hannover" soyu erkek sıçan kullanıldı. Sıçanlar; 1. hafta tedavi (Grup-1T), 1. hafta kontrol (Grup-1K), 3. hafta tedavi (Grup-3T), 3. hafta kontrol (Grup-3K) ve normal/sağlıklı tendon (Grup-N) şeklinde beş gruba bölündü. Grup-N haricindeki tüm sıçanlara bilateral aşil tendon kesisi uygulandı ve tamir yapılmadı. Tedavi grubuna günlük 150 mg/kg 1x1 intraperitoneal NAC, kontrol grubuna ise serum fizyolojik verildi. 1. ve 3. haftaların sonunda ötenazi uygulandı. Kan örnekleri biyokimyasal, sağ aşil tendonları histopatolojik, sol aşil tendonları biyomekanik incelemelere gönderildi. Histopatolojik değerlendirmede Hematoksilen-Eozin, Masson-Trikrom ve "Alcian-Blue" ile boyanan preperatların Bonar ve Movin skorlarına bakıldı. Ayrıca kollajen spesifik immünhistokimyasal boyamalar ile tipI/tipIII kollajen oranları incelendi. Biyomekanik kıyaslamalarda; çekme dayanımı, tokluk, tendon kesit alanı ve kopma yükü (Fmaks) parametreleri kullanıldı. Biyokimyasal analizde ise toplam tiyol, doğal tiyol ve disülfit miktarları ölçüldü. İstatistiksel değerlendirmeler Kruskall-Wallis, Friedman, Mann-Whitney U ve Wilcoxon testleri ile yapıldı.
Bulgular: Grup-1T ve Grup-1K arasında bakılan tüm parametreler için p>0,05 bulundu. Bonar ve Movin puanları Grup-3T'de Grup-3K'ya göre daha düşüktü (p=0,002). Kollajen tipI/tipIII oranları Grup-3T'de Grup-3K'ya göre daha yüksekti (p=0,001). Çekme dayanımı ve tokluk değerleri Grup-3T'de Grup-3K'ya göre daha yüksekti (p=0,001). Tendon kesit alanı, Grup-3T'de Grup-3K'ya göre daha düşüktü (p=0,001). Fmaks değerleri Grup-3T, Grup-3K ve Grup-N'de benzer bulundu (p=0,772). Biyokimyasal parametrelerde hiçbir grup arasında farklılık bulunmadı (p>0,05).
Sonuç: Yaptığımız deneysel hayvan çalışmasında NAC'ın histopatolojik, immünhistokimyasal ve biyomekanik açıdan tendon iyileşmesine olumlu yönde katkı sağladığını gösteren bulgular elde edildi. NAC'ın tendon yaralanmaları sonrasında iyileşmeyi uyaran bir etkisi olabileceğini düşünmekteyiz. Bu nedenle tendon iyileşmesindeki etki mekanizmalarının araştırılacağı deneysel çalışmalara ve insanlardaki karmaşık fizyolojik süreçlerde yaratacağı etkiyi araştırmak için de gelecekteki klinik çalışmalara ihtiyaç bulunmaktadır.

Abstract:
Aim: Tendon injuries that may develop as a result of traumas and degenerative processes are common causes of morbidity. It is known that inflammation and oxidative stress play a role in tendon degeneration and affect healing. Therefore, we aimed to evaluate the effect of N-acetylcysteine (NAC), which has anti-oxidant and anti-inflammatory properties, on tendon healing.
Materials and Methods: In our study, 35 male "Wistar Hannover" rats, 16-18 weeks old, weighing 300-400 g, were used. Rats were divided into five groups; 1st-week treatment (Group-1T), 1st-week control (Group-1C), 3rd-week treatment (Group-3T), 3rd-week control (Group-3C) and normal/healthy tendon (Group-N). All rats except Group-N underwent bilateral Achilles tenotomy and no repair was performed. 150 mg/kg 1x1 intraperitoneal NAC was given daily to the treatment group, and physiological saline was given to the control group. Euthanasia was performed at the end of the 1st and 3rd weeks. Blood samples, right and left Achilles tendons were sent for biochemical, histopathological and biomechanical examinations. Bonar and Movin scores were obtained from preparations stained with Hematoxylin-Eosin, Masson-Trichrome and "Alcian-Blue". In addition, type-I/type-III collagen ratios were examined by collagen-specific immunohistochemical staining. In biomechanical comparisons; tensile strength, toughness, tendon cross-sectional area and failure load (Fmax) parameters were used. Total thiol, native thiol and disulfide amounts were measured for biochemical analyses. Kruskall-Wallis, Friedman, Mann-Whitney U and Wilcoxon tests were used for statistical evaluations.
Results: P>0.05 was found for all parameters measured between group-1T and group-1C. Bonar and Movin scores were lower in group-3T than in group-3C (p=0.002). Collagen type-I/type-III ratios were higher in group-3T than in group-3C (p=0.001). Tensile strength and toughness were higher in group-3T than in group-3C (p=0.001). Tendon cross-sectional area was lower in group-3T than group-3C (p=0.001). Fmax values were similar in group-3T, group-3C, and group-N (p=0.772). There was no difference between any of the groups in biochemical parameters (p>0.05 for all).
Conclusion: In our experimental animal study, findings were obtained showing that NAC contributed positively to tendon healing in terms of histopathological, immunohistochemical and biomechanical aspects. We think that NAC may have stimulating effect to healing after tendon injuries. For this reason, there is a need for experimental studies to investigate the mechanisms of action in tendon healing and future clinical studies to investigate the effect it will have on complex physiological processes in humans.