Damak yarıklarının in situ doku mühendisliği ile onarımı: Alveolar yarık hayvan modeli oluşturulması ve farklı rejimlerde biyobozunur doku iskeleleri ile onarımı
Cleft palate repair with in situ tissue engineering: Creating alveolar cleft animal model and repair with different biodegradable tissue scaffolds
Yazar: ÖMER EKİN
Danışman: DOÇ. DR. İBRAHİM VARGEL
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Plastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2014
Konu: Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi = Plastic and Reconstructive Surgery
Dizin: Alveolar kenar artırılması = Alveolar ridge augmentation ; Cerrahi-plastik = Surgery-plastic ; Damak = Palate ; Kemik defektleri = Bone defects ; Palatal ekspansiyon tekniği = Palatal expansion technique ; Polimerler = Polymers ; Yarık damak = Cleft palate

Özet:
Bu çalışmada, kemik iyileşmesi üzerine doğrudan etkileri olduğu bilinen ve kemik defektleri modellerinde sıkça kullanılan doku iskelesi modellerinden trikalsiyum fosfat polimeri Hacettepe Üniversitesi Biyomühendislik Bölümü laboratuarlarında üzerine kollojen eklenerek daha da kullanışlı hale getirildi. Bu geliştirilen doku iskelesi modelinin, diğer standart doku iskelesi (ɛ-kaprolakton) ve alveolar kemik defekti tedavisinde altın standart olan otogreft ile karşılaştırılması amaçlanmıştır. Çalışmada 48'i histolojik ve radyolojik analizlerde,16 taneside gen ifade düzeyi çalışmalarında kullanılmak üzere toplam 64 hayvan kullanılmıştır. Grup farketmeksizin hayvanların alveoler bölgesinde daha önce tanımlandığı üzere kritik boyutlu (7x4x3 mm)kemik defekti oluşturulmuştur. Toplam 8 grupta denekler 2 farklı zaman diliminde incelenmiştir. (4 grupx2,n=48) Negatif kontrol grubu olarak seçilen grupta alveol defekti oluşturulup denekler başka işleme maruz bırakılmamıştır. Pozitif kontrol grubu olan otogreft grubunda ise deneğin iliyak kemiğinden alınan otogreft hasarlı bölgeye implante edilmiştir. Diğer iki gruplarda alveolar kemik defektleri, asıl geliştirilen doku iskelesi modeli olan Kollajen/β-TCP ve standart doku iskelesi olan ɛ-kaprolakton ile rekonstrükte edilmiştir. 1. ve 4. aylarda sakrifiye edilen hayvanların defekt bölgelerinden alınan örnekler önce makroskopik olarak ve sonrasında mikro-CT analizleri yapılarak yeni kemik dokusunun hacimsel değeri hesaplanmıştır. Yapılan micro-CT incelemelerinde oluşan kemik hacmi bakımından Otogreft grubunda hem histolojik hem radyolojik analizlerde en iyi kemikleşmenin olduğu görülmüştür, ayrıca 4.ay gruplarındaki kemikleşme oranları 1.aylarındakilere göre daha fazla olarak saptanmıştır. Doku iskelesi olarak geliştirilen ve bu tez çalışmasının ana basamağını oluşturan Kollajen/β-TCP grubunun sonuçları analiz edildiğinde diğer doku iskelesi grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı kemikleşme elde edilmiştir, Otogreft grubunada en yakın kemikleşme sonuçları elde edilmiştir. Örnekler micro-CT incelemeleri
sonrasında histolojik incelemeye tabi tutulmuştur. Bu incelemelerde hematoksilin, eozin ve masson trikrom ile boyanmış, kesitler defekt iyileşmesi, yeni kemik oluşumu ve doku cevabı açısından değerlendirilmiştir. Histolojik çalışmalardan elde edilen veriler 1. ve 4. aylarda otogreft grubunda hızlı bir iyileşmenin olduğunu gösterirken Kollajen/β-TCP grubunun otogreft grubundaki yeni kemik oluşum değerlerine en yakın sonuçları verdiği saptanmıştır. Yine aynı şekilde gen ifade düzeyi çalışmalarında en iyi iki grubun otogreft ve Kollajen/β-TCP olduğu görülmüştür. Sonuç olarak elde edilen bu veriler ışığında altın standart tedavi yöntemi otojen kemik grefti olmasına karşın, doku mühendisliği ve yöntemleri ile geliştirilen doku iskeleleride maliyet, donör saha morbiditeleri, hastanede yatış süreleri düşünüldüğünde alternatif bir tedavi seçeneği olarak düşünülebilir.

Anahtar kelimeler: alkol Bağımlılığı, nitrik oksit, nitrik oksit sentaz 1, NOS1 1f-VNTR exon, polimorfizm, mizaç, kişilik, alkol bağımlılığı,/geç başlayan erken alkolizm

Abstract:
In this study, the tricalcium phosphate polymer, a tissue scaffold known for its direct effects on tissue healing, and that is used commonly in bone defect models, was upgraded by adding collagen by the Hacettepe University Department of Bioengineering. This study aims to compare this new enriched tissue scaffold with the standard tissue scaffold (ɛ-kaprolakton) and autogeneous bone grafting, which is the gold standard in alveolar cleft treatment. In this study, 64 animals were used, 48 for histological and radiological analyses, and 16 for gene expression studies. Regardless of groups, a bone defect of critical size (7x4x3 mm) was created, as formerly defined. The subjects in 8 different groups were examined in 2 different time intervals (4 groupx2, n= 48). In the negative control group, alveolar defect was created on the subjects, and no further procedures were performed. In the positive control group (the autograft group), the autograft harvested from the iliac bone of the subject was implanted on the deficient area. In the other two groups, the alveolar bone defects were reconstructed by the newly developed Collagen/ β-TCP and the standard ɛ-kaprolakton tissue scaffolds. The specimens gathered from the defective areas of the sacrificed animals were examined first macroscopically in the 1st and 4th months, then by micro-CT, in which the volume of the new bone tissue was calculated. When the micro-CT images were examined with respect to the volume of the newly formed bone, the autogenous graft group was found to have the best ossification on both histological and radiological analyses. Also, the amount of ossification on the 4th month was detected to be more than the amount of ossification on the 1st month. When the results of the Collagen/β-TCP group, the main component of this study, was analyzed, the increase in the rate of ossification was found to be statistically important, compared to the Standard tissue sacaffold group. This was also the group whose ossification results were closest to the autogenous graft group. For the histological examination, the specimens were stained with hematoxyllin, eosin and
mason trichrome stains; and the blocks were examined for healing of the defect, new bone formation and tissue response. These data show that there is a quick healing in the autogenous graft group in the 1st and 4th months, and the Collagen/β-TCP group had the closest results in regard to the new bone formation. Likewise, in the gene expression studies, the best groups were the autograft and Collagen/β-TCP group. In conclusion, these data show that although the gold standard for treatment is autogenous bone grafting, tissue scaffolds developed through bioengineering can be regarded as an alternative when cost, donor area morbidity, and length of hospital stay are considered.

Keywords: Alveolar cleft, critical size alveolar bone defect, bone tissue engineering, biodegradable polymers, ɛ-kaprolakton