Sıçan modelinde kronik bankart oluşturulması
Creating a chronic bankart (posttraumatic glenohumeral instabilit) in the rat model
Yazar: SÖZDAR GÜZEL
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ÇAĞLAR KIR
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Prof. Dr. Cemil Taşcıoğlu Şehir Hastanesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Omuz eklemi = Shoulder joint ; Omuz çıkıkları = Shoulder dislocation ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Giriş: Omuz eklemi, multiaksiyel hareket edebilen ve günlük ihtiyaçlarımızı karşılamak için önemli bir fonksiyona sahiptir. Ayrıca vücudunuzda yer alan eklemler arasında en geniş hareket aksına sahip eklemdir. Bu geniş hareket aksı büyük bir humerus başına karşı, küçük bir glenoid kavite ile karşılanmaktadır dolayısıyla eklemdeki dengenin önemli bir kısmı yumuşak doku dengesi ile sağlanmaktadır. Bu yumuşak doku dengesinin bozulması instabiliteye neden olmaktadır. Omuz eklemindeki instabilitenin önemli bir kısmı anterior instabilitedir. Anterior instabilite genellikle travma sonrası anteroinferior kapsülolabral dokuda oluşan defektin iyileşmemesi sonrası humerus başını abdüksiyon ve dış rotasyon pozisyonunda yerinde tutan yapıların desteğinin kaybolması nedeniyle oluşmaktadır. Omuz eklemindeki bu instabilite için tedavi algoritmaları belirlenirken en önemli aşamalarından biri hayvan çalışmaları olmaktadır. Biz de çalışmamızda posttravmatik tekrarlayan glenohumeral instabiliteye neden olan kronik bankart defektlerinin sıçan modelini oluşturmayı amaçladık.

Materyal ve Metot: deneyde kullanılacak hayvan sayısı, ANOVA yöntemi kullanılarak yapılan güç analizi sonrası 48 olarak bulundu. 48 sıçan her grupta 16 tane sıçan olacak şekilde 3 gruba ayrıldı. Çalışmanın ilk aşamasında (0.hafta) tüm denekler opere edildi ve kapsülolabral doku ile glenoid anteroinferior kenarı arasına penröz dren yerleştirildi. Deneyin ikinci aşaması; birinci grup için ilk ameliyattan 2 hafta sonra, ikinci grup için 4 hafta sonra ve üçüncü grup için 6 hafta sonra penröz drenler çıkartılarak yapıldı. Tüm grupların ikinci aşamasında yapılan ameliyatlardan sonra her gruptan 5'er hayvan penröz dren çıkartıldıktan sonra histolojik incelemeye gönderildi. Bu hayvanlar H1 (histoloji-1) olarak kodlandı. Deneyin üçüncü aşaması; tüm gruplarda, penröz drenler çıkartıldıktan 4 hafta sonra her grupta kalan hayvanların hepsine anestezi verilerek servikal dislokasyon yapıldı. Her gruptan sakrifiye edilen sıçanlardan 5'er tanesi histolojik incelemeye (H2) kalan hayvanlarda biyomekanik çalışmaya gönderildi. P<0.05 olması istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.

Bulgular: Çalışmamızda Grup-2 ile Grup-3'te makroskopik olarak skar dokusunun kontrol grubu ve Grup-1'e göre fazla olduğu görüldü. Işık mikroskobik düzeyde gerçekleştirilen incelemelerde Masson ile boyalı Kontrol grubu doku kesitlerinde normal morfolojide bağ dokusu yapısı izlendi. Tüm deney gruplarında Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında kollajen lif organizasyonunda bozukluk ve yer yer nötrofil infiltrasyonu görüldü. Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında Bankart deney gruplarının histopatolojik hasarında artış ( ap< 0,001) olduğu gözlendi (Şekil2). G1H1B grubu ile karşılaştırıldığında G2H1B, G2H2B, G3H1B, G3H2B gruplarında (bp<0,001) histopatolojik hasarda artış görüldü

(Şekil 2). G1H2B grubu ile karşılaştırıldığında G2H1B, G2H2B, G3H1B, G3H2B gruplarında (cp<0,001) histopatolojik hasarda artış görüldü. Oil Red O ile boyalı doku kesitlerinde, Bankart deney modeli oluşturulan gruplar Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, deney modeli oluşturulan gruplarda daha yoğun oranda yağ hücresi olduğu gözlendi. Doku kesitlerinde damar yüzeyinde CD 31 ekspresyonun dağılımı incelendiğinde deney grupları arasında CD31'in ekspresyon yoğunluğunda gruplar arasında farklılık olmadığı gözlendi. Bu bulgular yapılan istatiksel analizlerde anlamlı olarak bulundu (p<0,05). Yine bu iki grubun kopma kuvveti yapılan biyomekanik incelemede yüksek bulundu ve istatistiksel olarak Grup-1 ve kontrol grubuna göre anlamlı bulundu (p:0,019 ve 0,004). Grup-1 ile kontrol grubu arasında makroskopik, histolojik ve biyomekanik olarak anlamlı bir fark görülmedi. Yapılan istatiksel analizlerle de benzer sonuca ulaşıldı (p:0.364>0,05). Grup-2 ile Grup-3'te tespit edilen yüksek kopma kuvvetinin (N) eklem çevresinde oluşan skar dokusuna bağlı olduğu düşünüldü. Çünkü bu gruplarda kapsülolabral dokunun glenoid ile olan bileşkesinde defektli fibröz bir doku mevcuttu.

Sonuç: Posttravmatik tekrarlayan glenohumeral eklem çıkıklarının başta gelen nedenlerinden biri olan kronik Bankart lezyonlarının sıçan modelinde yapılabileceğini gösterdik. Kronik Bankart lezyonu oluşturmak için oluşturulan defektin 4 hafta boyunca iyileşmesinin engellenmesi yeterli bir süredir. Yaptığımız histolojik incelmeler ve biyomekanik çalışmalar ile kronik dokuyu elde ettik. Kronik bankart lezyonunun sıçan modellemesini oluşturmak için yaptığımız bu hayvan deneyinin neticesi olarak; bu konu ile ilgili yapılacak olan hayvan deneyleri için referans olacak bir model oluşturduğumuzu düşünüyoruz.

Anahtar Kelime: Glenohumeral instabilite, Bankart Lezyonu, Posttravmatik Kronik Kapsülolabral Doku, Sıçan Modellemesi

Abstract:
Introduction: The shoulder joint is multiaxially mobile and has an important function to meet our daily needs. It is also the joint with the widest axis of motion among the joints in your body. This wide axis of motion is met by a small glenoid cavity against a large humeral head, so a significant part of the balance in the joint is provided by soft tissue balance. Disruption of this soft tissue balance causes instability. An important part of instability in the shoulder joint is anterior instability. Anterior instability usually occurs due to the loss of support of the structures that hold the humeral head in place in the abduction and external rotation position with the defect in the anteroinferior capsulolabral tissue does not heal after the trauma. While determining the treatment algorithms for this instability in the shoulder joint, one of the most important stages is animal studies. In our study, we aimed to create a rat model of chronic Bankart defects that cause posttraumatic recurrent glenohumeral instability.

Materials and Methods: The number of animals to be used in the experiment was found to be 48 after the power analysis using the ANOVA method. 48 rats were divided into 3 groups with 16 rats in each group. In the first phase of the study (week 0), all subjects were operated and a penrose drain was placed between the capsulolabral tissue and the anteroinferior margin of the glenoid. The second stage of the experiment; Penrose drains were removed 2 weeks after the first surgery for the first group, 4 weeks for the second group, and 6 weeks for the third group. After the surgeries performed in the second stage of all groups, 5 animals from each group were sent for histological examination after the penrose drain was removed. In this case, these animals were coded as H1 (histology 1). The third stage of the experiment; In all groups, after the penrose drains were removed, 4 weeks later, all animals in each group were anesthetized and cervical dislocation was performed. Five of the sacrified rats from each group were sent to biomechanical study in the remaining animals for histological examination (H2). A P<0.05 was considered statistically significant.

Results: In our study, it was observed that the scar tissue was macroscopically higher in Group-2 and Group-3 compared to the control group and Group-1. In the examinations performed at the light microscopic level, connective tissue structure with normal morphology was observed in the tissue sections of the Control group stained with Masson. In all experimental groups,

when compared to the control group, defect in collagen fiber organization and neutrophil infiltration from place to place were observed. An increase in histopathological damage (ap< 0.001) was observed in the Bankart experimental groups compared to the control group (Figure 2). Histopathological damage was increased in the G2H1B, G2H2B, G3H1B, G3H2B groups (bp<0.001) compared to the G1H1B group (Figure 2). Compared to the G1H2B group, histopathological damage was increased in the G2H1B, G2H2B, G3H1B, G3H2B groups (cp<0.001). In the tissue sections stained with Oil Red O, when the Bankart experimental model was compared to the control group, it was observed that there were more fat cells in the experimental model groups. When the distribution of CD31 expression on the vessel surface in tissue sections was examined, it was observed that there was no difference in the expression intensity of CD31 between the experimental groups. These findings were found to be significant in the statistical analyzes (p<0.05). Again, the breaking strength of these two groups was found to be higher in the biomechanical examination and was statistically significant compared to Group-1 and the control group (p:0.019 and 0.004). There was no significant macroscopic, histological and biomechanical difference between group-1 and control group. Similar results were obtained with statistical analyzes (p:0.364>0.05). The high rupture force (N) detected in Group-2 and Group-3 was thought to be due to the scar tissue formed around the joint. In these groups, there was a defected fibrous tissue at the junction of the capsulolabral tissue with the glenoid.

Conclusion: We showed that chronic Bankart lesions, which was one of the leading causes of posttraumatic recurrent glenohumeral joint dislocations, could be performed in a rat model. It was sufficient to prevent the healing of the defect created for 4 weeks to form a chronic Bankart lesion. We obtained the chronic tissue with histological examinations and biomechanical studies. As a result of this animal experiment, we conducted to create a rat model of chronic Bankart lesion; We think that we submit a model that will be a reference for animal experiments on this subject.

Keywords: Glenohumeral İnstability, Bankart Lesion, Rat Model, Posttraumatic Chronic Capsulolabral Tissue