1010 doi: 10.5606/tgkdc.dergisi.2013.7719 Türk Göğüs Kalp Damar Cerrahisi Dergisi 2013;21(4):1010-1019 Experimental Study / Deneysel Çalışma The effect of basic fibroblast growth factor and adipose tissue-derived mesenchymal stem cells on wound healing, epithelization and angiogenesis in a tracheal resection and end-to-end anastomosis rat model Sıçan trakeal rezeksiyon ve uç uca anastomoz modelinde basic fibroblast büyüme faktörü ve yağ dokusundan elde edilen mezenkimal kök hücrelerin yara iyileşmesi, epitelizasyon ve anjiyogenez üzerine etkisi Berkant Özpolat, 1 Özer Aylin Gürpınar, 2 Ebru Şebnem Ayva, 3 Serkal Gazyağcı, 4 Mehmet Niyaz 5 1 Department of Thoracic Surgery, Medical Faculty of Kırıkkale University, Kırıkkale, Turkey 2 Department of Biology, Hacettepe University, Faculty of Science, Ankara, Turkey 3 Department of Pathology, Medical Faculty of Başkent University, Ankara, Turkey 4 Department of Internal Medicine, Kırıkkale University, Faculty of Veterinary Medicine, Kırıkkale, Turkey 5 Department of Cardiovascular Surgery, Medical Faculty of Kırıkkale University, Kırıkkale, Turkey Amaç: Bu deneysel çalışmada temel fibroblast büyüme faktörü, yağ dokusundan elde edilen mezenkimal kök hücre veya her ikisinin kombinasyonunun sıçan trakeal rezeksiyon ve uç uca anastomoz modelinde yara iyileşmesi, epitelizasyon ve anjiyogenez üzerine etkisi araştırıldı. Çalışma planı: Çalışmanın ilk fazında mezenkimal kök hücreler, sıçan abdominal yağ dokusundan primer eksplant kültür tekniği ile izole edildi. Hücreler kültür kabının yüzeyini tamamen kapladıktan sonra pasajlandı ve immünfloresan boyama tekniği kullanılarak karakterize edildi. Bu hücreler in vivo uygulamada kullanılmak üzere donduruldu. Sıçanlar dört gruba ayrıldı: temel fibroblast büyüme fak- törü (grup 1), mezenkimal kök hücre (grup 2), mezenkimal kök hücre ve temel fibroblast büyüme faktörü (grup 3) ve kontrol grubu (grup 4). Sıçanlar 60. günde sakrifiye edildi ve anastomoz granülasyon doku oluşumu, darlık ve trakeokütanöz fistül oluşum varlığı makroskopik olarak; darlık, epitel rejenerasyonu, enflamasyon, kolajen oluşumu ve neovaskülarizasyon mikroskobik olarak değerlendirildi. Bulgular: Enflamasyon çalışma gruplarında anlamlı düzeyde daha düşük iken (p=0.004, p=0.014, p=0.004), kolajen oluşumu ve epitel rejenerasyonu kontrol grubuna kıyasla çalışma gruplarında anlamlı düzeyde daha yüksekti (p=0.015, p=0.022, p=0.026 ve p=0.002, p=0.001, p=0.002). Sonuç: Hem temel fibroblast büyüme faktörü hem de yağ dokusun- dan elde edilen mezenkimal kök hücreler, bu sıçan modelinde epitel rejenerasyonunu ve bağ doku oluşumunu artırdı. Bu hücreler trakeal rezeksiyon yapılan hastalarda cerrahi rezeksiyona adjuvan tedavi olarak kullanılabilir. Anahtar sözcükler: Yağ dokusu; anjiyogenez; epitelizasyon; immünfloresan boya- ma; mezenkimal kök hücre; trakeal darlık; yara iyileşmesi. Background: This experimental study aims to investigate whether basic fibroblast growth factor, adipose tissue-derived from mesenchymal stem cells, or a combination of both, has an effect on wound healing, epithelization and angiogenesis in a tracheal resection and end-to-end anastomosis rat model. Methods: During the first phase of the study, mesenchymal stem cells were isolated by the primary explant culture technique from the abdominal adipose tissue of rats. When the cells became confluent, they were passaged and characterized by using immunofluorescence staining technique. The cells were cryopreserved for an in vivo application. The rats were divided into four groups, including: the basic fibroblast growth factor (group 1), the mesenchymal stem cells (group 2), the mesenchymal stem cells and basic fibroblast growth factor (group 3) and control group (group 4). The rats were sacrified at day 60 and the anastomosis was evaluated macroscopically for granulation tissue formation, the stenosis and presence of tracheocutaneous fistula formation, and also microscopically for stenosis, epithelium regeneration, inflammation, collagen formation and neovascularization. Results: The inflammation was significantly lower in the study groups (p=0.004, p=0.014, p=0.004), whereas the collagen formation and epithelial regeneration were significantly higher in the study groups, compared to the control group (p=0.015, p=0.022, p=0.026 and p=0.002, p=0.001, p=0.002). Conclusion: Both basic fibroblast growth factor and adipose tissue- derived mesenchymal stem cells increased epithelial regeneration and connective tissue organization in this rat model. They may be used as an adjuvant therapy to surgical resection in patients undergoing tracheal resection. Key words: Adipose tissue; angiogenesis; epithelization; immunofluorescence staining; mesenchymal stem cell; tracheal stenosis; wound healing. Received: September 20, 2012 Accepted: November 21, 2012 Correspondence: Berkant Özpolat, M.D. Kırıkkale Üniversitesi Tıp Fakültesi, Göğüs Cerrahisi Anabilim Dalı, 71100 Kırıkkale, Turkey. Tel: +90 318 - 225 24 85 e-mail: berkantozpolat@yahoo.com Available online at www.tgkdc.dergisi.org doi: 10.5606/tgkdc.dergisi.2013.7719 QR (Quick Response) Code