Rat siyatik sinirinde oluşturulan ezilme tarzı yaralanma sonrası ven ve yağ grefti uygulamalarının sinir iyileşmesi ve adezyon azaltıcı etkilerinin karşılaştırılması
Comparison of nerve healing and adhesion-reducing effects of vein and fat graft applications after crush injury in rat sciatic nerve
Yazar: MEHMET BAYRAM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET FATİH AKKOÇ
Dicle Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi = Plastic and Reconstructive Surgery

Özet:
Amaç: Periferik  sinir yaralanmaları; travmalar, cerrahi girişimlere sekonder iatrojenik yaralanmalar , yanıklar ve dejeneratif lezyonların sonucu olarak klinik pratikte sıklıkla karşılaşılan önemli morbidite ve mortalite durumlarından biridir. Sinir onarımları sonrasında sinir iyileşme sürecinde fibroblast, makrofaj ve diğer hücresel yapıların ürettiği kollajene bağlı olarak gelişen skar dokusu sonucu  sinir yapıları çevre dokulara yapışarak iyileşme süreçlerinde azalma, kas ve eklem hareketleri sırasında mobilitelerinde azalma ve sinir yapılarında iskemiye yol açmaktadır. Deneysel çalışmalarda ve klinik pratikte gelişen bu  skar dokusunu ve yapışıklıkları azaltmak ve önlemek için çok sayıda tedavi modalitesi kullanılmasına rağmen skar dokusu ve gelişen yapışıklıklar hala  iyileşme sürecini etkileyen sebeplerin  başında gelmektedir. Bu skar dokusuna  bağlı gelişen  kompresyon tarzında  nöropatiler pratikte çok sık karşımıza çıkmaktadır. Bu süreci önlemek ve sinir iyileşmelerini artırmak için sinir  iyileşmesi üzerine antioksidan, antiinflamatuvar , antifibrotik ve nöroprotektif özelliklere  sahip biyomateryallerin ve ilaçların  katkıları bilinmektedir. Bu amaçla yapılan deneysel çalışmalarda yapışıklıkları ve skar dokusunu azaltmak için 5 – florourasil, doksorubisin, kolşisin gibi antinflamatuar ilaçlar, hyaluronik asit, karboksimetil selüloz tarzı sentetik ilaçlar, amniyotik membranlar, radyasyon, seprafilm gibi biyolojik membranlar   kullanılması sonrası  olumlu sonuçlar alınmıştır fakat bu ilaç ve materyallere erişimin zor olması, yüksek maliyetli olmaları nedeniyle kullanımlarını sınırlandırmaktadır. Bunu için otolog dokuların kullanımı ön planan çıkmaktadır. Bu amaçla   otolog dokulardan ven , mukoza , kas tendon  gibi dokular kullanılabilir fakat  donör alan morbiditesi bu otolog dokuların en önemli dezavantajlarıdır. Plastik cerrahide rejenerasyon, augmentasyon, doku iyileşmesi, kök hücre görevi gibi pek çok  alanda sık kullanılan ve antifibrotik, antiinflamatuar, nöroprotektif etkilere sahip olan yağ ve ven otolog dokuların siyatik sinir iyileşme sürecini olumlu katkı sağladığı ve fibrozis-skar  oluşumu azalttığını düşünmekteyiz. Bu amaçlarla  yaptığımız deneysel  çalışmada; sıçanlarda siyatik sinirde  ezilme tarzı  (aksonotmezis) yaralanma modeli oluşturarak yağ ve ven greftlerinin sinir iyileşmesi ve skar azaltıcı etkilerini değerlendirmeye aldık.

Gereç ve Yöntem: Deneysel çalışmamızda 24 adet Sprague-Dawley türünde ortalama 300-350 gr ağırlığında 14- 16 haftalık dişi  ratlar kullanıldı.  Ratlar kontrol , yağ grefti grubu ve ven grefti grubu olacak şekilde 3  gruba ayrıldı. Tüm ratların sağ siyatik sinirlerine uygun diseksiyon sonrası ulaşılarak 60 saniye boyunca aesculap klemp yardımı ile basınç uygulanarak ezilme tarzında aksonotmezis tipinde yaralanma oluşturuldu. Kontrol grubuna herhangi bir müdahale yapılmadı, yağ grefti grubuna sol ischial bölgeden toplanan yağ greftleri ezilen sinir segmentinin etrafına sarılarak süture edildi, ven grefti grubuna sol taraftan alınan femoral ven grefti tüp şeklinde sarılarak süture edildi. 4 haftalık yakın takip sonrasında tüm deney hayvanlarına ötenazi uygulandı. Makroskobik ve histopatolojik olarak ratlar değerlendirilmeye alındı .Ratlarda asepsi antisepsi şartlarına uyularak ezilme modeli oluşturulan siyatik sinir segmentine ulaşıldı. Makroskobik değerlendirme petersen tarafından tariflenen evrelemeye göre diseksiyon sırasında cilt, kas ve kas fasyasının iyileşmesi ve bütünlüğü,  sinir dokusunun çevre yapılara  olan  yapışıklılığı ve ekplorasyon sırasında  sinirin çevre yapılardan ayrılabilirliği değerlendirildi. Histopatolojik değerlendirmede ise Hematoksilen-Eozin ile  boyanan preperatlarda fibrozis, aksonal dejenerasyon,  inflamasyon ve dilatasyon parametrelerine  bakıldı. 
  Bulgular: İstatistiksel analiz sonucuna göre makroskobik cilt, kas ve  kas fasyasının bütünlüğü ve iyileşmesi açısından üç grup arasında anlamlı bir fark gözlenmedi.  Sinir yapışıklığı ve ayrılabilirliği ven grubunda kontrol ve yağ grubuna göre daha iyi olmakla beraber istatiksel olarak her üç grup  karşılaştırıldığında anlamlı farklılık gözlenmedi(p>0,05). Histopatolojik olarak yapılan değerlendirmede yapılan istatistiksel incelemede inflamasyon açısından üç deney grubu arasında anlamlı farklılık gözlendi, kontrol-yağ grefti grupları arasında anlamlı fark görülmeyip ven grefti-kontrol ve ven grefti-yağ grefti grupları arasında anlamlı farklılık görülmüştür, farklılığı oluşturan grubun ven Grefti grubu olduğu görülmüştür(p<0,05), nöronal dejenerasyon hem yağ  hem de ven grubunda kontrol grubu ile karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu görüldü (p<0,05), ancak yağ ve ven grefti grupları arasında istatiksel olarak anlamlı fark görülmemiştir(p>0,05), fibrozis açısından üç deney grubu arasında anlamlı farklılık gözlenmiştir. Kontrol-yağ grefti grupları arasında fibrozis açısından istatiksel olarak anlamlı farklılık görülmezken(p>0,05), ven grubu yağ grubu ve  kontrol grubu ile karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu görüldü(p<0,05). Dilatasyon açısından  her üç deney grubu karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı fark gözlenmedi(p>0,05).  

  Sonuç: Yaptığımız deneysel rat   siyatik sinir  ezilme tarzı aksonotmezis tipi yaralanma modeli çalışmamızda otolog olan yağ ve ven greftlerinin  makroskobik ve histopatolojik  olarak skar dokusu ve buna bağlı gelişen sinir yapışıklıklarını azaltarak periferik sinir iyileşmesine olumlu şekilde yarar sağlayabileceğini  gösteren sonuçlar elde edilmiştir. Travmanın şiddeti , mekanizması, ek travmalar, hastanın genel durumu ve komorbid durumları, cerrahın tercihi göz önünde bulundurularak uygun greft materyali bu amaçlarla tercih edilebilir.

Abstract:
Objective: Peripheral nerve injuries are one of the important morbidity and mortality conditions frequently encountered in clinical practice as a result of traumas, iatrogenic injuries secondary to surgical interventions, burns and degenerative lesions. As a result of scar tissue that develops due to collagen produced by fibroblasts, macrophages and other cellular structures during the nerve healing process after nerve repairs, nerve structures adhere to surrounding tissues, leading to a decrease in healing processes, decreased mobility during muscle and joint movements and ischemia in nerve structures. Although many treatment modalities have been used in experimental studies and clinical practice to reduce and prevent this scar tissue and adhesions, scar tissue and adhesions are still one of the leading causes affecting the healing process. Compression-type neuropathies due to this scar tissue are very common in practice. In order to prevent this process and increase nerve healing, biomaterials and drugs with antioxidant, anti-inflammatory, antifibrotic and neuroprotective properties are known to contribute to nerve healing. In experimental studies conducted for this purpose, positive results have been obtained after the use of anti-inflammatory drugs such as 5-fluorouracil, doxorubicin, colchicine, synthetic drugs such as hyaluronic acid, carboxymethyl cellulose, amniotic membranes, radiation, biological membranes such as seprafilm to reduce adhesions and scar tissue, but the fact that acces to these drugs and materials are not easy, therefore these limits their use due to their difficult access and high cost. For this, the use of autologous tissues comes to the forefront. For this purpose, tissues such as vein, mucosa, muscle tendon can be used, but donor site morbidity is the most important disadvantage of these autologous tissues. We think that fat and vein autologous tissues, which are frequently used in many areas of plastic surgery such as regeneration, augmentation, tissue healing and stem cell function and have antifibrotic, anti-inflammatory and neuroprotective effects, contribute positively to the sciatic nerve healing process and reduce fibrosis-scar formation. In the experimental study we conducted for these purposes, we created a crush injury model (axonotmesis) in the sciatic nerve in rats and evaluated the nerve healing and scar reducing effects of fat and vein grafts.

  Materials and Methods: In our experimental study, 24 female Sprague-Dawley rats with an average weight of 300-350 g and 14-16 weeks of age were used.  The rats were divided into 3 groups as control, fat graft group and vein graft group. The right sciatic nerves of all rats were accessed after appropriate dissection and crush type axonotmesis type injury was created by applying pressure with the help of aesculap clamp for 60 seconds. No intervention was performed in the control group, fat grafts collected from the left ischial region were wrapped around the crushed nerve segment and sutured in the fat graft group, and femoral vein graft taken from the left side was wrapped as a tube and sutured in the vein graft group.   After 4 weeks of close follow-up, all experimental animals were euthanized. Rats were evaluated macroscopically and histopathologically. The sciatic nerve segment was accessed by following asepsis and antisepsis conditions. Macroscopic evaluation was performed according to the staging described by Petersen. The healing and integrity of the skin, muscle and muscle fascia during dissection, the adherence of the nerve tissue to the surrounding structures and the separability of the nerve from the surrounding structures during exploration were evaluated. In histopathologic evaluation, fibrosis, axonal degeneration, inflammation and dilatation parameters were examined in the preparations stained with Hematoxylin-Eosin.
Results: According to the results of statistical analysis, no significant difference was observed between the three groups in terms of macroscopic integrity and healing of skin, muscle and muscle fascia.  Although nerve adhesion and detachability were better in the vein group than in the control and fat groups, no statistically significant difference was observed when the three groups were compared (p>0.05). In the histopathologic evaluation, a significant difference was observed between the three experimental groups in terms of inflammation, no significant difference was observed between the control and fat graft groups, but a significant difference was observed between the vein graft-control and vein graft-fat graft groups, and it was seen that the group that made the difference was the vein graft group (p<0, 05), neuronal degeneration was statistically significant in both fat and vein groups compared to the control group (p<0.05), but there was no statistically significant difference between the fat and vein graft groups (p>0.05), a significant difference was observed between the three experimental groups in terms of fibrosis. While there was no statistically significant difference between the control and fat graft groups in terms of fibrosis (p>0.05), a statistically significant difference was observed when the vein group was compared with the fat group and the control group (p<0.05). When all three experimental groups were compared in terms of dilatation, no statistically significant difference was observed (p>0.05).

  Conclusion: In our experimental rat sciatic nerve crush style axonotmesis type injury model study, we obtained macroscopic and histopathologic results showing that autologous fat and vein grafts can positively benefit peripheral nerve healing by reducing scar tissue and related nerve adhesions. Considering the severity and mechanism of trauma, additional traumas, general condition and comorbid conditions of the patient, and surgeon's preference, appropriate graft material can be preferred for these purposes.