BİYOADESİF TAŞIYICI SİSTEM İLE BİRLİKTE UYGULANAN EPİDERMAL BÜYÜME FAKTÖRÜNÜN YARA İYİLEŞMESİ ÜZERİNE ETKİSİNİN HİSTOPATOLOJİK OLARAK ARAŞTIRILMASI

Transkript

1 Cumhuriyet üniversitesi Dişh e kimliği fakültesi Dergisi Cilt 1, Sayı I BİYOADESİF TAŞIYICI SİSTEM İLE BİRLİKTE UYGULANAN EPİDERMAL BÜYÜME FAKTÖRÜNÜN YARA İYİLEŞMESİ ÜZERİNE ETKİSİNİN HİSTOPATOLOJİK OLARAK ARAŞTIRILMASI *Dr.Dt. M.Barış ŞİMŞEK ***Yrd.Doc. Dr. Mustafa SARGON ÖZET Bu araştırmada biyoadesif taşıyıcı sistem ile uygulanan "Epidermal Büyüme Faktörü(EGF)" nün yara iyileşmesi üzerine etkisi histopatolojik olarak incelenmiştir. Oluşturulan tam kalınlık deri yaralarına topik olarak biyoadesif jel ve biyoadesif jel içinde EGF uygulanmıştır. Deney hayvanları 7,14,21. günlerde öldürülerek histopatolojik değerlendirme için doku örnekleri alınmıştır. Topİk olarak biyoadesif jel içinde EGF uygulanan grupta yara iyileşmesinin hızlandığı ve yeni damar oluşumunun arttığı bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Yara iyileşmesi, Epidermal Büyüme Faktörü, Biyoadesif Taşıyıcı Sistem, *Doç.Dr. Sevda ŞENEL ****Prof. Dr. Nadir GÜNGÖR SU MM AR Y: In this study the effects of bioadesive gel form "Epidermal Growth Factor (EGF)" was evaluated his to pathologically on wound healing. Biyoadesive gel form FGF, and bioadesive gel applicated on fuld thicness dermal wounds. The experimenlal animals was sacrified in days of 7,14,21 and evaluated histopathologically. In the topical application group of bioadhesive gel +EGF, the wound healing prossedure was accelerated and the new blood vessel formation was seen at the early days. Key Words: Wound healing, Epidermal Growth Factor, Bioadhesive Drug Delivery System. GİRİŞ VE AMAÇ: Diğer tüm cerrahi işlemlerde olduğu gibi Ağız, Diş, Çene Hastalıkları ve Cerrahisinde de herhangi bir etken sonucu oluşan yaranın, hızlı şekilde iyileşmesi tedavinin başarılı olmasında etken bir faktördür. Oluşan yaranın iyileşmesinin uzun sürmesi enfeksiyon riskini yükseltmekte, hastanın rahatsızlığını artırmakta ve özellikle ağız içinde oluşan yaralarda hastanın beslenmesini olumsuz yönde etki etmektedir. Cerrahi işlem veya travma sonucu oluşan sekonder yaralar, doku kaybı olduğundan primer yaralara göre dış ortama daha açıktırlar. Bu olumsuz koşulların ortadan kaldırılması için bir çok tedavi yöntemi ortaya atılmıştır. İyileşme sürecini hızlandırmak için sistemik olarak ilaç uygulaması veya yara üzerine iyileşmeyi hızlandırıcı ilaçların topik olarak uygulanması bu yaklaşımların başlıcalarıdır. Son yıllarda yapılan çalışmalarda, vücutta değişik yerlerden sentezlenen endojen büyüme faktörlerinin yara iyileşmesi üzerinde etken rol oynadığı gösterilmiştir. Büyüme faktörlerinin yara iyileşmesi sürecinde yeni damar ve fibroblast oluşumunu ve sentezinin uyardığı bilinmektedir. 2,8,9,12,29,33 Son yıllardaki araştırmalar incelendiğinde topik olarak yara üzerine biyoadisif dozaj şeklinde uygulanan büyüme faktörlerinin diğer veriliş şekillerine göre yara dayanıklılığı ve iyileşmesi süreci üzerinde daha olumlu etkilerinin olduğu görülmektedir. Bu çalışmada yara iyileşmesine olumlu yönde etkisi olduğu bilinen Epidermal Büyüme Faktörü(Epidermal Growth Factor-EGF)'ün topik amaç için geliştirilen bioadesif jel içinde uygulanmasının yara İyileşmesi üzerine etkisi farelerde histopatolojik olarak incelenmiştir. Oral mukozaya ilaç uygulaması için değişik biyoadesif jeller kullanılmakladır. Biyoadezyon, 2 yüzey arasındaki yüzeylerarası kuvvetlere bağlı olarak bağlanma olup bu sayede ilacın mukozada kalış süresi önemli ölçüde artmaktadır. Bunun sonucu olarak da biyoyararlanım artmaktadır. En çok kullanılan biyoadesif polimerler içinde poliakriiik asitler (= karbomer. Carbapol ) ve polirnetakrilatlardır. 23,32 Karbomerler yüksek molekül ağırlığına sahip çapraz bağlı akrilik asit polimerleridir. Topik olarak uygulanan özellikle katı ve yarı katı intraoral preparatlarda biyoadesif özelliklerinden dolayı kullanılırlar. 3,14,16,17 * G.U. Di* Hck. Fak. Ağız, Diş, Çene Hasl. ve Cer. ABD. Arş. Gür. **H.Ü. Eez.Fak. Farmasotik Teknoloji ABD. Öğr. Üyesi. ***H.Ü. Anatomi ve Histoloji ABD. Ögr. Üyesi ****G.Ü. Diş Hek. Fak. Ağız, Diş, Çene Hasl.ve Cer. ABD. Öğr. Üyesi 59

2 C.U. DIŞHEKİMLİĞİ FAKÜLTESİ DERGİSİ 1998 MATERYAL VE METOD: Bu çalışmada yara iyileştirici etki için Epidermal Büyüme Faktörü (EGF), (Lot 36H 8814, SIĞMA Chem. Co., St. Louis USA) kullanılmıştır. Sisternik olarak intraperitoneal, topik olarak çözelti ve biyoadesif jel içinde uygulama yapılmıştır. Araştırmamızda her biri 25 g ağırlığında toplam 54 adet Balb/c American türündeki beyaz erkek fare kullanılmıştır. Deney hayvanlarının sırtları tıraşlanarak betadine sıvı sabun (Kansuk Lab. San. ve Tic. A.Ş., İstanbul) ile silinmiştir. Eter (BİRPA Ltd. Şii. Ulus, Ankara) anestezisi altında I x l cm boyutlarındaki steril gazlı bezden hazırlanan şablona uygun olarak Resim l: Deney hayvanının hazırlanması tam kalınlık deri yaralan oluşturulmuştur. (Resiml). 1. Kontrol grubu 2. Biyoadesif jel + EGF grubu 3. Tek başına jel uygulama grubu Oluşturulan 3 grup kendi içinde yara oluş turulmasından sonra 7,14 ve 21. günlerdeki histopatolojik değerlendirme alt gruplarına ayrılmıştır. Her bir alt gruba 6 adet İare dahil edilmiştir. Kontrol grubundaki hayvanlara yaralar oluşturulduktan sonra herhangi bir ilaç uygulanmamıştır. Biyoadesiif jel form, % 0.3 'Kik Carpol 934 jeli içinde 0.1 ug/uygulama EGF olacak şekilde hazırlanmış ve günde bir kez olmak üzere 750 mg HISTOPATOLOJIK BULGULAR: Deney gruplarında sağlıklı bir karşılaştırma yapmak için çalışmada öncelikle intakt doku histopatolojik incelemesi yapılmıştır.(resim3) Resim3: intakt dok. (E.Epidermis. D: Dermiş, K: Kıl follikülleri, V: Dermiş tabakasındaki damarlar, Y: Yağ follikülleri). Kontrol Grubu: Kontrol grubunda 7. günde tamamen bozulmuş olan epidermis ve epitelizasyonun başlamadığı gözlendi.(resim4), 14. günde epitelizasyonun başladığı (Resİm5), 21. gün örneklerinde İse epider-miste epitelizasyonun tamamlandığı görüldü.(resim6) Resim4: Kontrol grubu 3. Gün (X200). Resim5: Kontrol grubu 14. Gün (x200). Resim2: Bioadesif jel + EGF'nin uygulanması. topik olarak uygulanmıştır. (Resim 2) Biyoadesif jelin tek başına yara iyileşmesi üzerine etkisini incelemek için hazırlanan %0.3'lük Carpabol 934 jel günde bir kez uygulanmıştır. Resim6: Kontrol grubu 21. Gün(Xl00).

3 CİLT: 1. SAYI : 1 Biyoadesif jel + EGF Grubu: 7. gün örneklerinde epidermiste yeni hücre oluşumunun ve dermiş tabakasında yeni kan damarlarının oluşmaya başladığı gözlendi.(resim7). 14. gün örneklerinde ise epitelizasyonun tamamlandığı görüldü. (Resim8). Resim 9'da 14. gün klinik görüntü verilmiştir. Klinik olarak iyileşmenin tamamlandığı, ancak tüylenmenin devam ettiği izlendi. Resim l0: Jel grubu 14. Gün (X200) Resim7:Biyoadesif jel + EGF 7. gün (X200) Resinı8: Biyoadesif jel + EGF 14. gün (X200) Resim9: Biyoadesif jel +EGF 14. Gün k l i n i k görünüm Jel (Biyoadesif) Grubu: 14. günde bu grupta epidermisin bir kaç sıralı epitel hücrelerinden oluştuğu ve epitelizasyonun devam ettiği izlendi.(resim 10). 21. günde ise bu grupta epitelizasyonun tarnalandığı gözlendi.(resim 1 I). TARTIŞMA Cerrahi işlemlerden veya oluşan yaralanmalardan sonra yara iyileşmesi sürecinin hızlandırılması konusunda literatürde bir çok çalışma bulunmaktadır. Son zamanlarda genel tıp alanında büyü- Resim 11: Jel grubu 21. Gün (X100). mc faktörlerinin yara iyileşmesi üzerine olumlu etilerinin olduğu bildirilmiştir. 1 " 41 ' Mitojenik bir polipeplid olan EGF, yara iyileşmesine enflamasyon fazının bitiminde etki etmeye başlamakta ve fibroblasl oluşumunu indüklediği ve bunun yanı sıra granülasyon dokusunun oluşumunu ve epitelizsyonu uyardığı bilinmektedir. 471 " 1LI2I? " 24-7J(1 Herhangi bir ilaç uygulaması yapılmayan kontrol grubundaki hayvanlarda 7. gün örneklerinde epitelizasyonun ve yeni damar oluşumunun başlamadığı, 14. günde epitelizsayonun devam ettiği ve tam epitelizasyonun 21. günde gerçekleştiği görülmüştür. Bu gruptaki yara iyileşmesi, hiç bir ilaç uygulaması yapılmadan iyileşen sekonder yara iyileşmesi düzenine uygun olarak gerçekleşmiştir. Biyoadesif jel içinde EGF uygulanan grubun sonuçlan incelendiğinde 7. günden itibaren epidermiste yeni epitel hücreleri ve dermişte yeni kan damarlarının oluşumunun başladığı görülmüştü. Işık mikroskobisi fotoğrafları değerlendirilerek 14. günde epitelizasyonun, yeni damar oluşumlarının ve yara iyileşmesinin tamamlandığının görülmesiyle birlikte, histopatolojik ve klinik olarak yara iyileşmesinin tamamlandığı gözlemlenmiştir. Biyoadesif jel + EGF ve sistcmik uygulama gruplarının 7. gün sonuçlarında her iki grupta dermiş tabakasında yeni damar oluşumunun başladığı görülmüş, diğer gruplarda yeni kan damarlarının oluşmaması sonucuna paralel olarak bu iki uygulama yolunun yara iyileşmesinin erken dönemlerinden itibaren etki ettiği yolundaki araştırma bilgilerini desteklemiştir. Son zamanlarda farklı dozaj şekillerinde ve farklı veriliş yolundan EGF uygulamasının karşılaştırıldığı çalışmalarda topik olarak biyoadesif formda 61

4 C.Ü. DİŞHEKİMÜĞİ FAKÜLTESİ DERGİSİ 1998 uygulanan EGF'nin diğer uygulanış yollarına göre yara iyileşmesini daha fazla uyardığı, epitelizasyonu hızlandırdığı ve yara gerilimini artırdığı bildirilmiştir. 1,5,613,21,25,26,28,31 Bu çalışmada Carbopol jel içinde EGF uygulaması ile de benzer sonuçlar elde edilmiştir. Biyoadesif jelin tek başına uygulandığı grupta 14. günde epidermiste bir kaç sıralı epitcl hücresi oluşumu ile meydana gelen devam etmekte olan epitelizasyonun görülmesi ve kontrol grubunda aynı günde epidermisteki epitelizasyonun sonuçları ile karşılaştırıldığında tek başına Carbopol jel uygulamasının epitelizasyonu uyardığı görülmüştür. Carbopol'un yara iyileştirici özelliği bir çok çalışmalarla gösterilmiş ve bu çalışmanın sonuçları diğer araştırma verileri ile de paralellik gösterilmekle- Memişoğlu ve arkadaşları tavşanlarda yapmış oldukları çalışmada kontrol grubuna göre EGFyi taşıyıcı olarak kullandıkları kitosan jelin yara iyileşmesinde daha etkili olduğunu bildirmişlerdir. 18 Aynı araştırmacıların yapımış oldukları diğer çalışmalarda EGF için taşıyıcı olarak florocarbon jel kullanmışlar, kontrol grubu ve florocarbon jel grupları arasında yara iyileşmesi açısından bir fark olmadığını bildirmişlerdir. 19,20 Araştırmamızda denenen gruplar arasında biyoadesif jel+egf ile en iyi sonuç alınmıştır. Yani yara iyileşmesi ile yeni damar oluşumu topik olarak biyoadesif jel içinde EGF uygulaması ile en hızlı şekilde gerçekleştiği sonucu elde edilmiştir. Corbopol, biyoadesif özelliği nedeniyle EGF 'nin uygulama bölgesinde daha uzun süreli kalmasını sağlayarak etkisini daha uzun süre göstermesini sağlamıştır. Bunu yanı sıra Carbopol jel tek başına kullanıldığında da kontrol grubuna göre yara iyileşmesinden belirgin bir iyileştirici etki gösterildiği görülmüştür. Hem Carbopol'un kendisinin yara iyileştirici etkisinin olması hem de EGF'nin yara iyileştirici etkili bir büyüme faktörü olması bir araya geldiğinde etki artmış ve diğer gruplara göre daha üstün sonuç sağlanmıştır. SONUÇ Araştırmamızda, EGF'nin farklı dozaj şekilleri içinde yara iyileşmesi üzerindeki topik ve sistemik uygulama ile karşılaştırmalı histopatolojik olarak araştırılmıştır. Topik olarak biyoadesif jel içinde EGF uygulanan gruplarda yara iyileşmesinin 14. günde tamamlandığı görülmüştür. Kontrol grubu ve tek başına jel uygulaması grupları 14. gün sonuçlan karşılaştırıldığında ise kontrol grubunda epitelizasyonun tamamlandığı, tek başına jel uygulama grubunda ise epidermisin bir kaç sıralı epitel hücresi ile oluştuğu görülmüş olup, her iki grupla iyileşmenin 21. günde tamamlandığı gözlemlenmiştir. Bu sonuçlara göre topik olarak biyoadesif jel içinde EGF uygulamasının, kontrol ve tek başına jel uygulanan gruplara göre, yeni damar oluşumunu uyararak yara iyileşmesini hızlandırdığı sonucuna varılmıştır. Topik olarak uygulanan biyoadesif jel grubunun örnekleri incelendiğinde, EGF uygulanan gruplar kadar olmasa da kontrol grubuna göre Özellikle 14. gün örneklerinde yara iyileşmesi yönünden daha olumlu sonuçlar izlenmiştir. Alınan bu sonuçlara göre yara üzerine ilaç taşıyıcı sitem olarak uygulanan %0.3'lük Carbopol jelin yara iyileşmesini hızlandırdığı sonucuna varılmış, topik uygulama için uygun bulunmuştur. KAYNAKLAR: 1- BABÜL, A., GÖNÜL. B., ÖZOĞUL, C. DİNÇER, S.. ERDO ĞAN. IX. PINAR. L.. ÇELEBİ. N.: EGF Accelerates Miee Skin Wound Healing,Prroceed. Sth Inter. Phaim. Technol. Symp. (1PTS-96). Sepi. 9-11,1996. Ankara- TURKEY. 2- BHORA. F.Y., DUNK1N. B. J.. BATZRI. S.. ALY. H. M.. BASS.B. L. S1DAWY, A.N.. HARMON. J. W.: Effeci of Growth Factors on Celi Prolıferation and Epithelization in Human Skin, J., Res. Surg. 59(2)p (1995). 3- BOTTENBERG, R, HERMAN, J., COOMANS., D.. DE MUYNCK. C. REMON,.[., SI.OP. D., MICHOTTE. Y.: Bioadhesion of Fluoride-containing Slow-release tablets on Porcine Oral Mııeosa in vitro. STP Pharma 5 (12) H63-K66 (1989) 4- CARPENTER, G. : Epidermal Growtb Faclor Handbook EX.Phaimac. 57 pp: (1981). 5- CELL1N1, M., BALDI, A.. CAMARAZZA, N., DE FELLIC1. G.P., GAZZANlGA, A.: Epidermal Growth Factor in ihe Topical Treatment of Herpctic Ccırneal Ulcers. Ophlhalmological, 208,37-40 (1994) 6- CHEN, J. D.. KİM, J.P., Z11ANG ; K., SARRET, Y.. WYNN.K.C., KRAMER, R.H, WOODLEY, D.T.: Epirdermal Growth Factor (EGF) Promo[es Human Kcratinocyte Locomotıon on Collagerı by Incrcasing the Alpha 2 Integrin Subbnit, Exp. Celi Res, 209 (2)p (1993) 7- COHEN, S. The Epidermal Growth Factor (EGF). Cancer, 51: (1983). 8- DIJKE ; R, IWATA, K.K.: Growth Factors for Wound Healing. Biotechnology, 7, (1989) 9- EKMEKÇİ, A., ERBAŞ, D.: Kanserin Moleküler Mekanizması.Onkogenler ve Büyüme Faktörleri, 72 TDFD ANKARA (1991) 10-ERBAŞ, D., OYGÜR, T., ANIL, A.: Submandibuler Be/, Ekslresinin Yara iyileşmesine Olan Etkisi Gazi Ün. Diş Hek, Fak. Der. 5 (2)pp : (1988) 11- FALANCA. V.. EAGSTEIN. W. H.H., BUCALO. B., IİARRIS.B.. CARSON, P.: Topical Use of Human Recombinanat Epidermal Growth Factor (h-egf) in Venous Ulcers. j. Dermatoi. Surg. Oncol. İR (7)p (1992) 12- FISHER, D.A., LAKSHMANAN. J.: Metabolism and Effect of Epidermal Growth Factor and Relaicd Growtlı Factors in Mammals. Endocr,Rev.,11 (3) (1990) 13-G1RDLER, N. M., MC GURK M.. AOCAL, S., PRINCE; M.: The effect of Epidermal Growth Faclor Mouthwash on Cytotoxic-Induced Oral Ulceration, Am. J. Clin, Oncol. 18 (5) pp (1995) GRUNY, R., PEPPAS, N. A.: Semisolid Dosage Forms as 62

5 CİLT: 1, SAYI : 1 Buccal Bioadesives in Bioadesive Drug Delivcry Systems, LENAERTS, V.. GLİRNY. R. (editors)crc Inc. Boca Raton, Florida, pp (199(1) 16- HOM, D.B.. MALSEL, R.H.: Angıogenic Growth Factors: Their Effecıs and ve Potential in Soft Tissue Wound Helaling, Ann. Otol. Rhinol.Larygol. 101 (4) p (1992) 17- ISHIDA. M., NAMBU, N.. NAGAI.T.: Mucosal Dosage Form of Lidocaine for Tootache Using Hydroxypropy Cellulose and Carbopol, Chem.Pharm. Bull. 30, , (1982). I8- MEMİŞOĞLU, E., ÖNhR, F, AYHAN. A.. BAŞARAN. İ., KAŞ, 11. S.. IIINCAL. A. A.: Wound Healing Effectiveness of Chitosan Gel Preparations With and Without EGF in Rabbit Model. Proceed. 8 Ih Inter. Pharm. Technol. Symp. (IPTS), Sepi. 9-11, 1996, -Ankara-TURKEY. 19- MEMİŞOĞLU, E., ÖNER, F, KAŞ. S. H.. ZARİF, L.. AYHAN. A.. BAŞARAN, I., H1NCAL, A.A.: EGF Wound Healing in Fluorocarbon and Chitosan Gels in a Rabbic Model. 4th.Int. Biomed. Sci. Techn. Symp., Sepfember 1997, İstan bu 1/Turkey 20-MEMİŞOĞLU, E., ÖNER, E, ZAR İh L, AYHAN. A.. BAŞARAN. İ.. KAŞ. U.S.. IIINCAL,A.A.:FluoroncarbonBasedSystems : Wo un d Healing Potency in Rabbit Model With Epidermal Growth Factor. 4ıh. Int, Biomed. Sci. Techn. Symp., September 1997, İstanbul/Tiırkey 21- MİLLER, C.A., DEBAS, H.T.: Epidermal Growth Faclor Stimulates the Rcstitıılion of Rai Gaslric Mucosa in vitro, Exp. Physiol. 80(6) pp , (1995) 22- NANNEY. L. B. : Epidermal and Derınal Effects of Epidermal Grovvfh Factor During Wound Repair, The Journal of Investigative Dermatology 94(5) pp: (1990) 23- RAVISSOT, G., DRAKE, C: Pharmaceutical Products from Tablet to Topicals. Applications for Cro.ss-linked Acryliç Acid Polymers in Excipients and Delivery Systems for Pharmaceutical Formu lal i ons, KARSA, D R..STEPHENSON, R.A., (ediiors) The Royal of Chcmsıtry, Cambridge, U.K. pp , (1995) 24- ROTHE, M., FALANGA. V: Growth Faclor, Ardı. Dermatol. 125 pp (1989) 25- RUDK1N, G.H., MİLLER, TA: Grovvih Factors in Surgery, Plast. Reconstr. Surg. 97 (2)pp (1996) 26- STEENFOS, H.H.: Grovvih Factors and Wound Healing, Scand. J. Recons. Surg. Hand Surg. 28 (2)pp (1994) 27- STURROCK-BUCKLEY, A.. WOODWARD. S.C., SENİOR. R.M., GRIFING, L.G., KLAUGSBRUN, M. L, DAVİDSON, J. M. : DİHcrential SıimLilalion of Collagcnse and Chemotactic Activity in Fibroblasts Derived form Rat Wound Repair Tissue and Human Skin by Grovvth Factors, Journal of Cellular Pysiology, (1989) 28-TAO, W., LIOIJ. G. I.. WU, X., REİNACH. P,S. ETB and Epidermal Growth Factor Receplor Stimulation of Wound Closure in Buvinc Comc-al Epithelial Celi, invest Ophthalmol. Vis. Sci. 36 (13) pp (1995) 29- THESLEFF. L. VONIKKA, L. SAXEN, E., LETHONF.N, E., PERPEENTUPA. J.: The Parotid Gland is the Main Source of Human Salivary Epidermal Grovvih Faclor, Life Sciences, 43 ; (1988). 30- TÜRKYILMAZ, A., ÇELEBİ, N., GÖNÜL, B.: Epidermal Bü yüme Faktörü (EGF) 'nün Yaraİyileşmesindeki Rolü. FABADJ. Pharm. Sci.,21, 61-69(1996) 31- USUKI, Y, KATAKAMI, C, YAMAMOTO. M.: The effect ot Epidermal Grovvih Factor on Keratocytes During Healing of Corncal Pcnetranini Incision, Nıppon Ganka Gakkai Zasshi 99(11) pp (1995) 32- WADE. A., WELLER, P. J.: Handbook of Pharmaceutical Exciprients, The Pharmaceutical Press, London, pp, 71-73, (1994) 33- YATES, R.A., NANNEY, L.B., GATES. R. E., KING., L. E.: Epidermal Growth Faclor and Related Grovvth Factors, Internationa] Journal of Dermatology. 30 (10), (1991). Yazışma Adresi: Dr. Dt. M. Barış ŞİMŞEK Gazi Üniversitesi Dişhckimliği Fakültesi A. D. Ç. H. ve Tedavisi Anabilim Dalı 8. Cadde EMEK/ANKARA 63