Tavşan osteokondral defekt modelinde mikrokırık lokalizasyonunun histomorfolojik araştırılması
Histomorphological investigation of microfracture localization in rabbit osteochondral defect model
Yazar: ALİ İHSAN KILIÇ
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA CAN KOŞAY
Dokuz Eylül Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2019
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology ; Spor = Sports
Dizin: Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Kemik iliği = Bone marrow ; Kıkırdak = Cartilage ; Kıkırdak hastalıkları = Cartilage diseases ; Kırıklar-kemik = Fractures-bone ; Osteokondrodisplaziler = Osteochondrodysplasias ; Osteokondrom = Osteocondroma ; Tavşanlar = Rabbits

Özet:
Giriş: Eklem kıkırdağı, kanlanması ve iyileşme potansiyeli iyi olmayan bir dokudur. Kıkırdak defektlerinde mikrokırık en sık kullanılan yöntemdir. Mikrokırık cerrahisinde, subkondral kemiğe rastgele delikler açılmaktadır. Bu deliklerin konumlarının defekt ile olan ilişkisinin, iyileşmeye etkisi bilinmemektedir. Bu çalışmamızda tavşan diz osteokondral defekt modelinde farklı mikrokırık lokalizasyonlarının, iyileşme üzerine etkisini histomorfolojik açıdan araştırmayı amaçladık.
Gereç – Yöntem: Çalışmamızda 29 adet erişkin Yeni Zelanda tavşanı 5 gruba ayrıldı. 24 adet tavşanın sağ dizinin patellar oluğuna 5 mm çapında ve 3 mm derinliğinde kıkırdak defekti oluşturuldu. Grup 1´e (defekt kontrol) sadece defekt oluşturuldu (n=6). Grup 2´de (periferik tek) oluşturulan defektin saat 12 hizasından bir adet mikrokırık işlemi uygulandı (n=6). Grup 3´te (santral) aynı boyutlarda defekt oluşturularak defektin santralinden bir adet mikrokırık işlemi uygulandı (n=6). Grup 4´te (periferik çift) oluşturulan defektin saat 12 ve 6 hizasından birer adet mikrokırık işlemi uygulandı (n=6).  Defekt oluşturulmayan ve cerrahi uygulanmayan beş adet tavşan Grup 5 (sağlıklı kontrol) grubuna ayrıldı (n=5). Deney hayvanları 8 hafta sonunda sakrifiye edilerek; kıkırdak iyileşmesi, makroskobik, histolojik, immünhistokimyasal ve SEM analizi ile değerlendirildi.
Bulgular: Periferik çift (Grup 4) grubunda tüm parametrelerde (makroskobik, histolojik ve immünhistokimyasal parametreler) diğer gruplara kıyasla daha iyi kıkırdak iyileşmesi gözlemlendi (P<0,05).  Periferik çift (Grup 4) mikrokırık uygulanan grupta ortalama defekt sahasının %79´unda, periferik tek (grup 2) grubunda defekt sahasının %73'ünde, santral (Grup 3) grubunda defekt sahasının %56'sında ve kontrol (Grup 1) grubunda defekt sahasının %45'inde tamir dokusu izlenmiştir.  ICRS skoru (makroskobik iyileşme değerlendirmesi) periferik tek (Grup 2) grubunda, santral (Grup 3) ve kontrol (Grup 1) grubuna göre anlamlı olarak daha yüksek bulundu.  Tip Ⅱ Kollajen ve Agregan immünreaktivitesi, santral grupta (Grup 3), periferik tek (grup 2) ve kontrol (Grup 1) grubuna göre anlamlı olarak daha güçlü bulundu (P<0,05). 
Sonuç: Bu çalışmada, defektin periferik sınırından yapılan mikrokırık işleminin defekt bölgesini doldurmada daha iyi olduğunu tespit ettik. Bu çalışmamız, mikrokırık sahasından salınan pluripotent hücrelerin sağlam kıkırdak ile etkileşiminin, onarım dokusunun kalitesini önemli ölçüde arttırdığını gösterdi.

Abstract:
Introduction:  Joint cartilage, is a tissue with poor blood supply and healing potential. Microfracture is the most commonly applied method of treatment in cartilage defects of the knee. In microfracture surgery, the holes are randomly drilled into the subchondral bone. The location of the holes relative to the defect site and its effect on cartilage healing is still unknown. In this study, we aimed to investigate the effect of different fracture localizations on cartilage healing, in the rabbit knee osteochondral defect model from a histomorphological perspective 
Methods: In this study, 29 adult New Zealand rabbits were divided into 5 groups. Cartilage defects with a diameter of 5 mm and a depth of 3 mm were created in the patellar groove of 24 rabbits. In Group 1 (defect control) only the defect was created (n = 6). In Group 2 (peripheral single), 1 microfracture was performed at 12 o'clock of the defect (n = 6). In Group 3 (central), a micro-fracture procedure was performed at the central of the defect (n = 6). In group 4 (peripheral double), one fracture was performed at 12 and 6 o'clock of the defect (n = 6). Five rabbits with no defects and no surgery were divided into Group 5 (healthy control) group (n = 5). The animals were sacrificed after 8 weeks; cartilage healing was evaluated by macroscopic, histological, immunohistochemical and SEM analysis.
Results: In the peripheral couple (Group 4) group, better cartilage healing was observed in all parameters (macroscopic, histological and immunohistochemical parameters) compared to the other groups (P <0.05). While %79 of the defect area was filled with repair tissue in the peripheral double (group 4) group; 73% of the defect area in the peripheral single (Group 2) group, 56% of the defect area in the central (Group 3) group and 45% of the defect area of control (Group 1) group was filled with repair tissue, respectively. The ICRS score (macroscopic cartilage healing assessment) was significantly higher in the peripheral single (Group 2) group compared to the central (Group 3) and the control (Group 1) group. Type Ⅱ Collagen and Aggregate immunoreactivity were significantly stronger in the central group (Group 3) than the peripheral single (group 2) and control (Group 1) group (P <0.05).
Conclusion:  In this study, we found that the microfracture performed at the peripheral margin of the defect was better at filling the defect site. This study proved, that the interaction of the pluripotent cells, released from the microfracture site, with the intact cartilage significantly enhanced the quality of the repair tissue.