| dc.description.abstract | Günümüzde Dünya nüfusunun %10 kadarında herhangi bir seviyede böbrek
hastalığına bağlı problemler gözlenmektedir. Kronik böbrek hastalığının (KBH)
osteoblast/osteoklast dengesinin bozulması ve mineralizasyonun azalması gibi
mekanizmalar ile kemik yapısını bozduğu bilinmektedir. Bu çalışmada, kronik böbrek
hastalığı olan sıçanlarda yağ hücresi kökenli kök hücreden zengin stromal vasküler
fraksiyonun (SVF) ve trombositten zengin plazmanın (TZP) kemik iyileşmesi üzerine
etkisinin araştırılması amaçlandı.
Çalışmada kullanılan 62 adet Sprague- Dawley cinsi erkek sıçan, Grup I (n:12),
Grup II (n:12), Grup III (n:12) ve Grup IV (n:16) olmak üzere dört gruba ayrıldı. 10
sıçan SVF ve TZP eldesi için kullanıldı. Sağlıklı kontrol grubu olarak kullanılan Grup I
hariç diğer gruplara KBH oluşturmak için cerrahi olarak 5/6 nefrektomi modeli
uygulandı. Gruplardaki tüm sıçanların sol femurlarına tur motoru ile kırık
oluşturulmasını takiben intramedüller kemik fiksasyonu uygulandı. Grup II sıçanlar
KBH kontrol grubu olarak takip edildi. Grup III sıçanların kemik kırığı bölgesine
kalsiyum ile jelleştirilmiş TZP verildi. Grup IV sıçanlarının kemik kırığı bölgesine TZP
ve SVF tedavisi uygulandı.
Sıçanların KBH tanısı ve takibine yönelik, 3 haftalık aralık ile ağırlık ölçümü
yapıldı ve 0. gün, 3, 6 ve 12. haftada sıçanların kan hemoglobin, üre ve kreatinin
seviyeleri ölçüldü. Kandan kemik iyileşmesi parametreleri olan parathormon, D
vitamini ve kalsiyum alınarak kemik kırığı oluşturulması öncesi ve sonrası olarak
karşılaştırıldı. Kemik iyileşmesi ve kallus oluşumu; biyomekanik olarak üç nokta
bükme testi, radyolojik olarak bilgisayarlı tomografi ve direkt grafi, histopatolojik
olarak ve immun boya olan osteokalsin ile değerlendirildi. Kök hücrelerin osteoblastik
dönüşümü immunfloresan mikroskopunda DiI boyaması ile gösterilmesi amaçlandı.
Grup II, III ve IV de bulunan KBH’li sıçanların ağırlık değişimi istatistiksel
olarak anlamlı olarak bulundu. Morfolojik olarak kallus dokusu miktarı ve kemiğin
düzgün iyileşme bulguları sırası ile: Grup IV> GrupIII> Grup I> Grup II olarak
gözlendi. Kemiklerin mekanik dayanıklılıkları sırası ile: Grup IV> GrupIII> Grup I>
Grup II olarak ölçüldü. Kemik iyileşmesinin radyolojik değerlendirilmesi rakamsal değeri arttıkça iyileşmeyi gösteren modifiye Lane ve Sandru skorlama sistemine göre
yapıldı. Skorlama sonuçları: 3.91 ±0.64 (Grup I), 3.5 ±0.64 (Grup II), 5.08 ±1.44 (Grup
III), 5.43 ±0.99 (Grup IV) olarak bulundu. Kortikal kemik iyileşme bölgesinden,
kallusun en dış noktasına olan kalınlıklarının ölçülmesi sonucu ortalama kallus
kalınlıkları; 2.16 ±0.51 (Grup I), 1.75 ±0.50 (Grup II), 2.90 ±0.26 (Grup III), 3.23 ±041
(Grup IV) olarak ölçüldü. Kemik iyileşmesi skorlama sistemi sonuçları ile ölçülen
kallus kalınlıklarının karşılaştırılmasında; skorlama sistemi ile kallus kalınlıkları
arasında anlamlı korelasyon gözlendi. 0. gün, 3. hafta, 6. hafta ve 12. haftada alınan kan
örneklerinde BUN, kreatinin seviyelerinde yükselme ve hemoglobin seviyelerindeki
düşme anlamlı bulundu. Tüm denek gruplarında kan kalsiyum, PTH ve D vitamini
sonuçlarında düşüş gözlendi. KBH’lı gruplardaki sıçanlarda kırık öncesi benzer kemik
iyileşmesi parametreleri gözükmekte iken uygulanan TZP ve SVF tedavileri sonrası
vitamin ve minerallerdeki azalma daha az oldu. Histopatolojik değerlendirmede kemik
dokunun iyileşme skorlaması (Allen skorlaması) sonuçları 4.71±0.99 (Grup I), 4.17
±0.62 (Grup II), 5.17 ±0.90 (Grup III), 5.38 ±0.88 (Grup IV) olarak bulundu. Kemik
dokunun mineralizasyon miktarları 1.43 ±0.49 (Grup I), 1.33 ±0.47 (Grup II), 1.50
±0.50 (Grup III), 1.68 ±0.49 (Grup IV) olarak bulundu. Kemik dokunun
immunohistokimyasal incelenmesinde osteokalsin ile boyanma yoğunluklarına göre
1.43 ±0.49 (Grup I), 1.33 ±0.47 (Grup II), 2.17 ±0.37 (Grup III), 2.38 ±0.49 (Grup IV)
olarak bulundu. Kemik hücrelerine özel immünolojik boya olan osteokalsin ile boyalı
preparatlar aynı kesitlerin DiI boyaması ile karşılaştırıldı. Adipoz kaynaklı kök
hücrelerin kemik hücresine dönüşüm gösterildi.
Çalışmamızda kronik böbrek hastalığının kemik iyileşmesine olan olumsuz
etkilerinin TZP ve SVF tedavileri ile mekanik, histolojik, radyolojik ve biyokimyasal
olarak daha olumlu parametreler elde edilebileceği gösterildi. Kemik kırığı sonrası
oluşan kallus dokusunun kalınlığı kemik dokunun iyileşme sürecini uzatsa da geç
dönemde daha sağlam kemik oluşumuna öncül olacağı gösterildi. KBH hastalarında
kemik iyileşmesinin hızlandırılması ve regüle edilmesi amacı ile mezenkimal kök hücre
uygulanması sonrası hayvan çalışmalarında elde edilen olumlu sonuçların klinik
uygulamada benzer etkileri gösterebileceği düşüncesindeyiz.
Present studies show that %10 of the world population have problems related
to kidney disease at any level. It is known that chronic kidney disease (CKD) impairs
osteoblast/ osteoclast balance and damages bone structure with mechanisms such as
diminished mineralization. In this study; we aim to investigate the effects of adipose
derived stromal vascular fraction (SVF) and platelet-rich plasma (PRP) on bone healing
model in rats with chronic renal failure.
In this study; 62 male Sprague- Dawley rats were used and seperated into four
groups as, Group I (n:12), Group II (n:12), Group III (n:12), Group IV (n:16). 10 rats
were used for harvesting SVF and PRP. All groups except Group I, which was used as
healthy control group, had CKD surgery using 5/6 nephrectomy operation. Both groups
had intramedullary pin fixation after receiving bone fracture on their left femur with the
help of drilling tools. Group II rats were used as control group for CKD. Group III rats
received PRP treatment on fracture site. Group IV rats received PRP and SVF treatment
on fracture site.
Rats were diagnosed and followed as CKD with weight loss parameters and
hemoglobin, urea and creatinine measurements are made at the beginning, 3rd, 6th and
12th weeks. Parathormone, vitamin D and calcium levels are measured before and after
bone fracture for bone healing parameters. Bone healing and amount of callus formation
is compared; biomechanically with three point bending test, radiologically with
computed tomography and X-ray graphy, histopathologically and
immunohistochemically with osteocalcine staining. Osteoblastic transformation of stem
cells were assessed with DiI staining under immunoflorescent microscope.
Group II, III ve IV rats with CKD had statistically significant weight loss.
Morphological examination of callus formation and bone healing finding were as
GroupIV> Group III> Group I> Group II. Biomechanical properties and resistance of
bone tissue was measured as Group IV> Group III> Group I> Group II. Radiological
findings are evaluated using modified Lane and Sandru scoring system which is a
numerical scoring system that shows improvement as the score increases were resulted as; 3.91 ±0.64 (Group I), 3.5 ±0.64 (Group II), 5.08 ±1.44 (Group III), 5.43 ±0.99
(Group IV). The distance between cortical bone healing zone and outer margin of callus
formation is measured as; 2.16 ±0.51 (Group I), 1.75 ±0.50 (Group II), 2.90 ±0.26
(Group III), 3.23 ±041 (Group IV). There was a correlation between results of bone
healing scoring system and thickness of callus formation.
Blood samples that were taken on first day, 3rd, 6th and 12th weeks show
significant increase in plasma urea level and creatine and decrease in hemoglobin levels.
All groups had decrease in calcium, parathormone and vitamin D levels. Rats with CKD
had similar bone healing parameters comparing before bone fracture and after SVF and
PRP treatment; decrease in vitamin and mineral levels had lower rate of decrease.
Histopathologic evaluation was made using Allens scoring system which was resulted
as; 4.71±0.99 (Group I), 4.17 ±0.62 (Group II), 5.17 ±0.90 (Group III), 5.38 ±0.88
(Group IV). Amount of bone mineralization was found as; 1.43 ±0.49 (Group I), 1.33
±0.47 (Group II), 1.50 ±0.50 (Group III), 1.68 ±0.49 (Group IV). İmmunuhistochemical
evaluation of bone tissue with osteocalcin staining resulted as; 1.43 ±0.49 (Group I),
1.33 ±0.47 (Group II), 2.17 ±0.37 (Group III), 2.38 ±0.49 (Group IV). Bone cells which
are stained with osteocalcin were compared with slides with DiI staining.
Transformation of adipose derived stem cells to bone cells were noted.
In this study; We proved that negative effects of chronic renal disease on bone
healing can be reduced by increasing mechanical, histological, radiological and
biochemically with SVF and PRP treatments. Although thickness of callus tissue delays
bone healing process, it also enhances biomechanical and organisation of bone tissue in
long term. We conclude that stem cell therapies were effective for bone healing in
animal models which can be promising for clinical trials. | en_US |
