Ultraviole-A ve gün ışığı ile ön koşullandırılmış fare sırt derisi ve paniculus carnosus kas flep modelinde iskemi-reperfüzyon hasarının intravital mikroskobi ile değerlendirilmesi
Evaluation of ischemia-reperfusion injury by intravital microscopy in mouse back skin and paniculus carnosus muscle flap model preconditioned with ultraviolet-A and daylight
Yazar: MURAT BİLGİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ DUDU DİLEK YAVUZ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Plastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi = Plastic and Reconstructive Surgery
Dizin: Cerrahi flepler = Surgical flaps ; Fareler = Mice ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Mikroskopi = Microscopy ; Rekonstrüktif cerrahi = Reconstructive surgical ; Reperfüzyon = Reperfusion ; Reperfüzyon lezyonu = Reperfusion injury ; Ultraviyole ışınlar = Ultraviolet rays ; Ön koşullama = Pre-conditioning ; İskemi = Ischemia

Özet:
Rekonstrüktif cerrahinin önemli bir parçası olan mikrocerrahi ve flep
cerrahisinde doku sağkalımı cerrahın en önemli hedeflerindendir. Çalışmamızın
amacı non invaziv terapi olan UV-A ve Gün ışığının oksidatif ön koşullandırmanın,
fare sırt derisi ve deri altı paniculus carnosus dokusundaki iskemi reperfüzyon
hasarına direncini intravital mikroskobi ile araştırmaktır.
Bu bağlamda 42 adet CD-1 fare Makroskobi ve Mikroskobi olmak üzere 2
ana gruba ayrıldı. Gruplar kendi içinde Daylight, UV-A ve Kontrol grupları olmak
üzere 3'er alt gruba ayrıldı. Alt gruplardan Daylight ve UV-A grubundaki farelerin
traşlanmış sırt derilerine, minimal eritem dozda olacak şekilde günaşırı dozda 1 hafta
süre ile verildi. Ön koşullandırmanın tamamlanmasından sonra sırt derisinde lateral
torasik arter bazlı flep pedikülü korunacak şekilde kaldırıldı. Fleplerde direkt deri
mikroskobisi ve paniculus carnosus kas mikroskobisi yapıldı. Direk damar
mikroskobisinde: Damar uzunluğu (DU), Damar yoğunluğu (DY), Perfüze Damar
Yoğunluğu (PDY), Perfüzyon Yoğunluğu (PY) , Mikrovasküler Akım İndeksi
(MFI(V)), Total Damar Uzunluğu (TDA),Total Damar Yoğunluğu (TDY), Total
Perfüze Damar Yoğunluğu (T-PDY), Total Perfüzyon yoğunluğu (T-PY), Total
Mikrovasküler Akım İndeksi (T- MFI(V)) ve Kadranların Mikrovasküler İndeksi
(MFQ) değerleri hesaplandı. Paniculus carnosus kas mikroskobisinde: Arteriol
Ortalaması, Venül Ortalaması, Endotelyal Ödem İndeksi ile Rolling, Sticking ve
Transmigrated pozisyondaki lökositler hesaplanarak kaydedildi. Mikroklemplerle
pedikül klemplenerek 4 saat iskemide tutulduktan sonra 1 saat reperfüzyon
döneminden sonra mikroskobi tekrarlanarak kaydedildi.
Diğer ana grup olan Makroskobi grubunda, Mikroskobi grubundakine benzer
rejimde fare sırt derisine UV-A ve Gün ışığı verilerek flepler ön koşullandırıldı.
Aynı düzende lateral torasik arter bazlı flep pedikülü korunarak canlı alan hesaplandı
ve eleve edildi. Flep pedikülü mikroklempler ile klemplerek 8 saat iskemide tutuldu.
İskemiden sonra klempler açıldı ve flep altına şeffaf silikon konularak yeni yerine
sütüre edildi. 1 hafta sonra distal nekroz tamamlandıktan sonra canlı alan ölçülerek
başlangıç değerine göre oranlandı.
Çalışma sonucunda makroskobi grubunda Gün ışığı (%56.74 ±8.8), ETÜV
(%49.84±6.38), UV-A (%44.40 ± 6.7) ve Kontrol (%49.98 ± 10.6) grupları arasında
en yüksek sağkalım Gün ışığı grubunda görüldü (p=0,004). Direkt deri
mikroskobisine bakıldığında, kapiller düzeyde DU, DY ve PDY değerlerinde Gün
ışığı grubunda diğer gruplara göre yüksek olsa da (sırasıyla p<0.001,p=
0.003,p=0.001), iskemi sonrasındaki dönemde diğer gruplara eşit seviyeye indi. Tüm
damarlar düzeyinde iskemi öncesi dönemde TDY, PDY, MFI ve MFQ değerlerinde
Gün ışığı grubunda istatistiksel olarak anlamlı yükseklik görüldü(sırasıyla p<0.001,
p<0.001,p=0,021,p=0,001).İskemi sonrası dönemde de TDY, PDY ve MFQ
değerlerinde gün ışığı grubunda anlamlı yükseklik görüldü(p=0,003, p=0,003,
p=0,007).
Kas mikroskobisine bakıldığında arteriol ve venül çaplarında değişken oranda
olmak üzere tüm gruplarda yükselme görüldü. Endotelyal ödem indeksinde gün ışığı
grubunda diğer gruplara göre iskemi öncesi dönemde anlamlı farklılık
görüldü(p=0,044). İskemi sonrası dönemde endotelyal ödem indeksinde gruplar
arasında anlamlı fark görülmedi (p=0,131). Lökosit hareketlerinde tüm gruplarda,
iskemi öncesi döneme göre iskemi sonrası dönemde Rolling pozisyondaki lökosit
sayısında azalma görülürken, Sticking ve Transmigrated pozisyondaki lökositlerde
artma görüldü. Tüm pozisyondaki lökositler için iskemi öncesi (Rolling (p=0,004),
Sticking (p<0,001), Transmigrated (p=0,004)) ve iskemi sonrası(Rolling (p=0,100),
Sticking (p<0,001), Transmigrated (p=0,022)) gün ışığı grubunda diğer gruplara
göre istatistiksel olarak anlamlı düşüklük görüldü. Bu mikroskobi değerleri
makroskobik sağkalım ile uyumlu olarak değerlendirildi.
Fare sırt derisinde ve paniculus carnosus kasında yapılan invivo mikroskobi
ile makroskobik sağkalımın karşılaştırıldığı çalışmada ulaştığımız sonuçlar, Gün
ışığının sağkalımı diğer gruplara göre genel olarak arttırdığı yönündedir. Ayrıca
direkt deri mikroskobisinin önceden literatürde belirtilen skorlarla değerlendirilmesi
flep fizyolojisi ve prognozunda erken ipuçlarını verme noktasında önemli bir yöntem
olabileceği düşünülmektedir
Anahtar kelimeler: Flep, Mikrocerrahi, Oksidatif Stress, İntravital Mikroskopi

Abstract:
Tissue survival in microsurgery and flap surgery, which is an important part
of reconstructive surgery, is one of the most important goals of the surgeon. The aim
of our study is to investigate the resistance of oxidative preconditioning of UV-A and
Daylight, which are non-invasive therapy, to ischemia-reperfusion injury in mouse
back skin and subcutaneous paniculus carnosus tissue by intravital microscopy.
In this context, 42 CD-1 mice were divided into 2 main groups as
Macroscopy and Microscopy. The groups were divided into 3 subgroups, as
Daylight, UV-A and Control groups. Daylight and UV-A was given to the back skin
of the mice in the subgroups at a minimal erythema dose every other day for 1 week.
After completion of preconditioning, the lateral thoracic artery-based flap on the
dorsal skin was elevated with its preserved pedicle. Direct skin microscopy and
paniculus carnosus muscle microscopy were performed on the flaps. In direct vessel
microscopy: Vessel length (DU), Vessel density (DY), Perfused Vessel Density
(PDY), Perfusion Density (PY), Microvascular Flow Index (MFI (V)), Total Vessel
Length (TDA), Total Vessel Density ( TDY), Total Perfused Vessel Density (TPDY), Total Perfusion density (T-PY), Total Microvascular Flow Index (T-MFI(V))
and Microvascular Index (MFQ) of the Quadrants were calculated. In Paniculus
carnosus muscle microscopy: Arteriole Mean Diameter, Venule Mean Diameter,
Endothelial Edema Index and leukocytes in Rolling, Sticking and Transmigrated
positions were calculated and recorded. The pedicle was clamped with microclamps
and kept in ischemia for 4 hours then, microscopy was repeated and recorded after a
1 hour reperfusion period.
In the other main group, the Macroscopy group, the flaps were preconditioned by
giving UV-A and Daylight to the mouse back skin in a regime similar to that in the
Microscopy group. In the same pattern, the live area was calculated and elevated by
preserving the lateral thoracic artery-based flap pedicle. The flap pedicle was
clamped with microclamps and kept in ischemia for 8 hours. After ischemia, the
clamps were opened and transparent silicone was placed under the flap and sutured
to its original place. After the distal necrosis was completed 1 week later, the viable
area was measured and compared to the baseline value.
As a result of the study, the highest survival among the Daylight (56.74% ±8.8%),
ETUV (49.84±6.38%), UV-A (44.40 ± 6.7%) and Control (49.98 ± 10.6%) groups in
the macroscopy group was observed in the Daylight group (p= 0.004). According to
direct skin microscopy, although DU, DY and PDY values at the capillary level were
higher in the Sunlight group than in the other groups (p<0.001, p= 0.003, p=0.001,
respectively), they decreased to the same level as the other groups in the postischemia period. TDY, PDY , MFI and MFQ values in the pre-ischemic period were
statistically significantly higher in the daylight group at the level of all vessels
(p<0.001, p<0.001, p=0.021, p=0.001, respectively). TDY, PDY and MFQ values
were significantly higher in the daylight group in the post-ischemic period (p=0.003,
p=0.003, p=0.007).
When the muscle microscopy was examined, an increase in arteriole and
venule diameters was observed in all groups, with a variable rate. There was a
significant difference in the endothelial edema index in the daylight group compared 
to the other groups in the pre-ischemic period (p=0.044). There was no significant
difference between the groups in the endothelial edema index in the post-ischemia
period (p=0.131). In leukocyte movements, a decrease was observed in the number
of leukocytes in the Rolling position in the post-ischemia period compared to the preischemic period, while an increase was observed in the leukocytes in the Sticking
and Transmigrated position. For leukocytes in all positions, pre-ischemia (Rolling
(p=0.004), Sticking (p<0.001), Transmigrated (p=0.004) and post-ischemia (Rolling
(p=0.100), Sticking (p<0.001), Transmigrated (p=0.022)) a statistically significant
decrease was observed in the daylight group compared to the other groups.
These microscopy values were evaluated as compatible with macroscopic survival.
Our results in a study comparing macroscopic survival with in vivo microscopy of
mouse back skin and paniculus carnosus muscle showed that daylight generally
increased survival compared to other groups. In addition, it is thought that the
evaluation of direct skin microscopy with the scores previously stated in the
literature may be an important method in giving early clues in flap physiology and
prognosis.
Keywords: Flap, Microsurgery, Oxidative Stress, Intravital Microscopy