Deneysel diyabetik rat femur non-union modelinde lokal uygulanan kök hücre tedavisinin etkileri
The effects of locally applied stem cell on the 
experi̇mental rat femur non-uni̇on model
Yazar: HACI ALİ OLÇAR
Danışman: PROF. DR. MEHMET HALICI
Erciyes Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2016
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Diabetes mellitus-deneysel = Diabetes mellitus-experimental ; Femur = Femur ; Genler = Genes ; Kök hücreler = Stem cells ; Nükleer faktör-kappa B = Nuclear factor-kappa B ; Osteoprotegerin = Osteoprotegerin ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın amacı, Diyabetes Mellitus (DM) oluşturulan dişi rat femurunda non-union modeli üzerine lokal uygulanan adipoz doku kaynaklı mezenkimal rat kök hücre tedavisinin kaynamaya olan etkilerini radyolojik, histopatolojik ve Reseptör aktivator nükleer kappa B (RANK), Reseptör aktivator nükleer kappa B Ligand (RANKL), Osteoprotegerin (OPG) gen aktivasyon düzeyleri ile korelasyonunu değerlendirmektir.
Materyal ve metod: Kırksekiz adet dişi Wistar-Albino türü rat bu çalışmaya dahil edildi. Ratlar rastgele ve eşit olarak 6 gruba ayrıldı: Grup A1, Grup A2, Grup A3, Grup A4 (kontrol grupları), Grup B1, Grup B2 (çalışma grupları). A4 ve B2 nolu  gruplar Streptozocin (STZ) yardımı ile diyabet  yapıldı. A2 nolu gruba anestezi altında sol femurları osteotomize edildi, distrakte edilmeden Kirschner teli (Kr)  ile kırık tesbiti yapıldı. A3, A4, B1, B2 nolu gruplara anestezi yardımı ile sol femurları osteotomize edildi. Elektronik kumpas yardımı ile 1,8 mm gap kalacak şekilde ayarlandıktan sonra femurlar intramedüler Kr teli ve staple çivisi ile tesbit edildi. On haftalık bekleme süresi sonunda, A2 nolu grupta kaynama A3, A4, B1, B2 nolu gruplarda non-union oluşumu radyolojik olarak doğrulandı. Kontrol grubuna 2 ml serum fizyolojik (SF), çalışma grubuna ise 2x106 adet erkek kök hücre içeren 2ml besin solüsyonu non-union sahasına lokal olarak uygulandı. Bütün gruplar kök hücre uygulandıktan 8 hafta sonra sakrifiye edildi. Sakrifikasyon öncesi biyokimyasal çalışmalar için intrakardiak kan örnekleri alındı ve radyografileri çekildi. Sakrifikasyon sonrası histopatolojik ve genetik değerlendirme için ratların sol femurları çevre yumuşak dokudan ayrılarak formole konuldu.
Bulgular: İyileşme radyolojik olarak değerlendirildiğinde, distraksiyonun non-union oluşumuna etkisi kontrol ve çalışma grubu arasında anlamlı fark olarak izlendi.        Diyabetin kırık kaynamasını yavaşlatıcı etkisi ile kök hücrenin tedavi edici etkisi radyolojik olarak gösterildi. Histopatolojik değerlendirmede, çalışma grubuna göre anlamlı iyileşme tesbit edildi.  Kök hücre tedavisinin diyabetli ve diyabetli olmayan ratlardaki kaynamaya etkisinde RANK, RANKL ve OPG gen ekspresyon değerlerinde farklılık saptandı. 
Sonuç: Bu bulgulara göre, diyabetik ratlardaki non-union modelinde, lokal uygulanan kök hücre tedavisinin sonuçları radyoloji ve  histopatoloji skorları için  anlamlıydı. RANK, RANKL, OPG gen aktivasyon değerleri farklı bulunmasına karşılık istatistiksel anlamlı sonuca ulaşılamadı.

Anahtar kelimeler: Kök hücre, DM, non-union, RANK, RANKL, OPG geni

Abstract:
Purpose: The aim of this study was to assess the effects of locally appied stem cell on non-union that performed experimentally on diabetic rat femur in terms of radiology, histopatology and RANK, RANKL, OPG genes.
Materials and Methods: Fourtyeight female Wistar-Albino rats were included in this study. Rats were randomly divided into six equal groups as follows: Group  A1, Group A2, Group A3, Group A4 (control groups), Group B1 and Group B2 (study group). A4 and B2  groups were made diabetic rats with streptozocin (STZ). Left femurs of A2 group were osteotomized after anaesthesia was given. Osteotomized femurs of rats were fixed by Kirschner  wire without gap. Left femurs of A3, A4, B1, B2 groups were osteotomized after anaesthesia was given. Osteotomized femurs of rats were fixed by Kirschner wires and staple nail after 1,8 mm gap was performed for each rat by checking with electronical compass. At the end of 10th week, Bone union was seen in A2 group and bone  non-union of each femur was confirmed in A3, A4, B1, B2 groups radiographically. 2ml  physiological serum was locally applied to the osteotomized area of control groups and 2x106  stem cell was locally applied to the non-union area of study groups. All of the groups  were sacrified eight week after the end of the local treatment. Before the sacrification, intracardiac blood samples were taken for biochemical analysis, and radiography were taken. After the sacrification, left femurs of rats were taken for histopahological evaluation.
Results: There were significant differences between the control and study groups when evaluated radiologically and histopatologically. Systemic efficiency of stem cell was shown by measuring RANK, RANKL and OPG   levels. Different level of bone specific RANK, RANKL, OPG values were found but not statistical different. There was significant healing in study groups when compared with the controls histopathologically.
Conclusion: These results show that local applicantion of stem cell produces beneficial effects radiologically and histopathologically on rat femur non-union model.Genetic effects was indicated but values was not statistical different.
Keywords: Non-union, stem cell, Diabetes Mellitus, RANK, RANKL, OPG genes