PRP, PRF VE CGF NĠN KEMĠK OGMENTASYONUNDAKĠ YERĠ

T.C. EGE ÜNĠVERSĠTESĠ DĠġ HEKĠMLĠĞĠ FAKÜLTESĠ AĞIZ DĠġ VE ÇENE CERRAHĠSĠ ANABĠLĠM DALI PRP, PRF VE CGF NĠN KEMĠK OGMENTASYONUNDAKĠ YERĠ BĠTĠRME TEZĠ Stj. DiĢ Hekimi Handan Aytuğ COġKUNTUNA DanıĢman Öğretim Üyesi: Prof. Dr. Sevtap GÜNBAY ĠZMĠR-2015

ÖNSÖZ PRP, PRF VE CGF nin kemik ogmentasyonundaki yeri konulu tez çalışmamda yardımlarını esirgemeyen saygıdeğer hocam Prof. Dr. Sevtap Günbay a, değerli asistanım Dt. Emine Adalı ya, her zaman bana destek olan hayat arkadaşım Anıl Karahan a, sevgili aileme ve arkadaşlarıma teşekkürü bir borç bilirim. ĠZMĠR-2015 Stj. DiĢ Hekimi Handan Aytuğ COġKUNTUNA

ĠÇĠNDEKĠLER 1. Giriş ve Amaç 1 2. Genel Bilgiler 2 2.1. Alveoler Kemik Ogmentasyonu 2 2.2. Kemik Ogmentasyon Materyalleri 2 2.2.1. Osteokondüksiyon 3 2.2.2. Osteoindüksiyon 8 2.2.3. Osteogenezis 12 3. Trombositten Zengin Plazma - TZP (Platet Rich Plasma PRP) 15 3.1. Trombositten Zengin Plazmanın Elde Edilmesi 18 3.2. Trombositten Zengin Plazmanın Maksillofacial Cerrahideki Kullanım Alanları 18 3.2.1. Sert Dokuda Kullanımı 19 3.2.1.1. Kist Enükleasyonundan Sonra Kullanımı 20 3.2.1.2. Distraksiyon Osteogenezisinde Kullanımı 20 3.2.2. Yumuşak Dokuda Kullanımı 21 3.2.2.1. Yumuşak Doku Yaralanmalarında Kullanımı 21 3.2.2.2. Periferal Sinir Yaralanmalarından Sonra Kullanımı 21 3.2.2.3. Yanık Tedavisinde Kullanımı 22 3.2.2.4. Yüz Kozmetiğinde Kullanımı 22 4. Trombositten Zengin Fibrin TZF ( Platet Rich Fibrin PRF ) 24 4.1. Trombositten Zengin Fibrinin Elde Edilmesi 25 4.2. Trombositten Zengin Fibrinin İçeriği 30 4.2.1. Trombositler 31

4.2.2. Trombositlerden Salınan Büyüme Faktörleri 31 4.2.2.1. Trombosit Kaynaklı Büyüme Faktörü-TKBF (Platet Derived Growth Factor-PDGF ) 31 4.2.2.2. Dönüştürücü Büyüme Faktörü-DBF ( Transforming Growth Factor TGF ) 32 4.2.2.3. Damarsal Endotelyal Büyüme Faktörü-DEBF (Vasculer Endothelial Growth Factor-VEGF ) 33 4.2.2.4. Epidermal Büyüme Faktörü-EBF ( Epidermal Growht Factor- EGF ) 33 4.2.2.5. İnsülin Benzeri Büyüme Faktörü-İBBF ( Insulin like Growth Factor-IGF ) 34 4.2.2.6. ADP ve ATP 35 4.2.2.7. Anjiopentin-2 36 4.2.2.8. Faktör- V, XI, XIII, Fibrinojen, Von Willebrand Faktör 36 4.2.2.9. Fibronektin 36 4.2.2.10. Osteokalsin 37 4.2.2.11. Seratonin 37 4.2.3. Lökositler 38 4.2.4. Sitokinler 38 4.2.5. Fibrin 39 4.2.6. Dolaşımdaki Kök Hücreler 40 4.3. Trombositten Zengin Fibrinin Maksillofacial Cerrahideki Kullanım Alanları 4.3.1. Sert Dokuda Kullanımı 41 4.3.1.1. Diş Çekimi Sonrasında Kullanımı 41 4.3.1.2. Kist Enükleasyonu Sonrasında Kullanımı 41

4.3.1.3. Greft Materyali ile Kombine Olarak Kullanımı 42 4.3.2. Yumuşak Dokuda Kullanımı 43 4.3.2.1. Membran Olarak Kullanımı 43 4.3.2.2. Dermal Augmentasyonda Kullanımı 43 4.3.2.3. Sivilce ve Skar Tedavisinde Kullanımı 43 5. Trombositten Zengin Fibrin ve Trombositten Zengin Plazmanın Farkları 44 6. Konsantre Büyüme Faktörü ( Concantrated Growth Factor CGF ) 45 6.1. Konsantre Büyüme Faktörünün İçeriği 45 6.1.1. Serum 46 6.1.2. Fibrin, Beyaz Kan Hücreleri ( Buffy Coat) 47 6.1.3. Büyüme Faktörleri ve Unipotent Kök Hücreler 48 6.1.4. Pıhtı 49 6.2. Konsantre Büyüme Faktörü Elde Edilmesinde Materyaller ve Metodlar 49 7. Konsantre Büyüme Faktörünün, Trombositten Zengin Plazma ve Trombositten Zengin Fibrin ile Karşılaştırılması 53 8. Bifosfonat Kullanımına Bağlı Oluşan Çene Kemiği Nekrozunda PRP, PRF ve CGF Kullanımı 54 8.1. Bifosfonatların Endikasyonları 54 8.2. Bifosfonatlarla İlişkili Çene Kemiği Nekrozu (BİÇKON) 55 8.3. Osteonekroz Neden Çene Kemiğinde Görülür? 56 8.4. BİÇKON Tedavisi 57 9. Olgu Sunumu 59 10. Sonuç 68 11. Kaynaklar 69 12. Özgeçmiş 85

1. GĠRĠġ VE AMAÇ Kayıp ya da hasarlı doku parçalarını yeniden oluşturabilme isteği ve ihtiyacı, modern tıbbın en çok araştırılan tedavi yöntemlerinden biri olagelmiştir. Diş hekimliği alanında, GBR nin gelmesiyle birlikte kemik rejenerasyonu tekniklerine uygulanabilen materyal ve büyüme faktörleri araştırmalarına kayda değer bir veri girdisi sağlanmıştır. Trombosit konsantrasyonların kullanımı 1990 lı yıllarda başlamış ve günümüze kadar genişleyerek artmıştır. Trombositler, yara iyileşmesini başlatan ve aktif olarak çeşitli büyüme faktörleri salgılayarak yara iyileşmesini de destekleyen hücrelerdir (1,2). Trombositler tarafından salınan bu büyüme faktörleri hücre çoğalmasını uyaran sinyaller oluşturarak, bağ dokusu iyileşmesi, kemik rejenerasyonu ve onarımı, fibroblastların mitogenezi ve yara bölgesinin anjiogenezinde artış ile makrofajların aktivasyonu üzerinde etkili olur (3). Yara iyileşmesini olumlu yönde etkilemek için büyüme faktörlerinin kullanımı oldukça ilgi çekici bulunmuş ve farklı teknikler kullanılarak birçok trombosit kaynaklı kan ürünü geliştirilmiştir (4). Son yıllarda büyüme faktörleri ve yara iyileşmesi üzerine etkilerini araştıran birçok çalışına yapılmaktadır. Periferal kandan elde edilen trombositler büyüme faktörlerinin ana kaynaklarıdır. Bu nedenle trombositten zengin biyomateryaller birçok klinik uygulamada kullanılmaktadır. PRP (Trombositten Zengin Plazma-TZP) düşük hacimdeki plazma içerisinde bulunan yüksek konsantrasyondaki trombosit ve büyüme faktörlerinden zengin bir kaynak olarak tanımlanmaktadır. Yapılan çalışmalarda PRP nin yumuşak dokuda, sert dokuda ve sinir dokuda iyileşmeyi arttırdığı, ayrıca içerdiği lökositler ve interlökin (IL) ler sayesinde immün sistemi de destekleyerek antimikrobial özellik de gösterdiği bildirilmiştir (5,6).

Trombositten zengin fibrin (PRF) ikinci nesil trombositten zengin biyomateryeldir. Platelet Rich Fibrin (PRF), diğer adı ile trombositten zengin fibrin (TZF), 2001 yılında, Fransa da Choukron tarafından geliştirilmiştir. PRF, lökositten ve trombositten zengin otolog fibrin biyomateryali olarak tanımlanmıştır. Diğer trombositten zengin ürünlerden farklı olarak bu teknikte bir antikuagülana, sığır kaynaklı trombine, 280 kalsiyum kloride veya herhangi bir jelleştirici maddeye ihtiyaç yoktur. Bu uygulanması basit ve maliyeti düşük açık teknikte cam kaplı plastik veya cam tüplere kan, bekletilmeden alınır ve protokole uygun olarak düşük devirde santrifüj edilir. CGF ise kişinin kendisinden alınan kanın dört farklı devir ve süredeki santrifüj işlemi ile bileşenlerine ayrılmasından sonra trombositleri, lökositleri ve çeşitli büyüme faktörlerini ve sitokinleri içeren katmanın adıdır. CGF nin içeriğindeki stimulasyon ve özel hücre tiplerine diferensiasyon için hazır büyüme faktörleri, beyaz çizgi hücreleri ve kök hücreler içeren sıvı faz kemik ogmentasyonunda çok önemlidir ve multifaktöriyel bir özellik sağlar. Bu tez çalışmasının amacı trombositten zengin fibrin, trombositten zengin plazma ve konsantre büyüme faktörlerinin etki mekanizmalarını, hazırlanış ve elde edilme yöntemlerini açıklamak, kısacası kemik augmentasyonundaki yeri ve önemini açığa çıkarmaktır.

2. GENEL BĠLGĠLER 2.1. ALVEOLER KEMĠK OGMENTASYONU Alveoler kemik ogmentasyonu; greft veya biyomateryallerle rezidüel kretin yüksekliğini veya genişliğini artırmak/korumak için veya defektlerin tamiri için yapılan girişimleri kapsar. Bu teknikler çekim sonrası kretin korunması, onley otojen kemik blok greftlemeyi, distraksiyon osteogenezisi ve kret genişletilmesi tekniklerini içerir. Ogmentasyon cerrahisi sonrası kemik iyileşmesi ve greftin birleşmesi; osteogenezis, osteoklastik rezorpsiyon, osteoindüksiyon, osteokonduksiyon gerektiren olayları içerir. Osteogenezis genel anlamda osteoblastlar tarafından gerçekleştirilen kemiğin yeni kemik üreterek kendini rejenere edebilmesini tarif eder. Osteoklastik rezorpsiyon osteoklastlar tarafından kemik matriksinden kemik mineralini uzaklaştırır Osteoindüksiyon, osteoprogenitor mezenşimal hücrelerin çevreleyen kemikten içeriye alınmasıyla yeni kemik formasyonunun stimulasyonudur. Kemik grefti büyümekte olan damarlar, perivasküler doku ve osteokonduksiyon karakteristiği gösteren konak kemikten mezenşimal hücreler için iskelet görevi görür. Bu iskelet, eski kemik trabeküllerinin resorpsiyonu ve yeni kemik formasyonuyla kemik greftin zamanla, aşamalı olarak yerleşmesine izin verir. Ogmentasyon tipinin gereksinimleri, gerekli greft materyali miktarı, fiyat ve hastanın medikal durumu ve istekleri greft materyal seçiminde rol oynar (7). 2.2. KEMĠK OGMENTASYON MATERYALLERĠ Çekim bölgesinde kemik gelişimini veya onley greftleri kontrol edebilmek veya etkileyebilmek son zamanlarda daha tahmin edilebilir hale gelmiştir. Patolojik, travmatik veya fizyolojik prosesler sonucu kemiğin kaybolduğu yerlerde kemik 2

gelişimini stimüle etmek için kemik ogmentasyon materyalleri doğru şekilde birleştirilebilir. Bu materyaller etki biçimlerine göre sınıflandırılabilirler: Osteokonduksiyon, osteoindüksiyon ve/veya osteogenezis (8). 2.2.1. OSTEOKONDUKSĠYON Osteokonduksiyon çevreleyen kemiğin apozisyonuyla oluşan kemik büyümesiyle karakterizedir. Bu yüzden bu proses kemik veya diferansiyel mezenşimal hücrelerin varlığında meydana gelir. Osteokonduktif materyaller biyouyumludur. Toksik reaksiyon yoksa kemik ve yumuşak doku apozisyonla büyüyebilir. Osteokonduktif materyaller ektopik bölgelerde (subkutanöz gibi) bulunurlarsa, kemik büyümesini başlatmazlar. Onun yerine bu materyaller çoğunlukla değişmeden kalır veya rezorbe olur (8). İmplantolojide kullanılan osteokonduktif materyallerin en yaygın olanları alloplastlar ve ksenogreftlerdir. Alloplastik materyaller geniş sahaları örtmek için geliştirilmiş sadece sentetik ve biyouyumlu ürünlerdir. Çok fazla sertlik, partikül büyüklüğü ve şekil açısından çeşitlilik vardır. Seramik, polimer ve kompositler olarak da ayrılabilir. En sık kullanılan bioinert (aluminyum oksit ve titanyum oksit gibi) veya biyoaktif (kalsiyum fosfat gibi) olarak karakterize olabilen seramiklerdir. Bioinert seramikler mevcut kemikle direkt kemikleşme göstermezler ve kemiğe kontakt içinde mekanik bağlanırlar. Bioinert osteoentegre implantın çevresindeki kemiğin iyileşmesi implant kemik arasında tipik remodelasyon safhalarını içeren osteokonduktif prosesle gerçekleşir. Biyoaktif seramikler kemik ogmentasyonu için kullanılan alloplastların en büyük ailesidir ve sentetik hidroksil apatitler (HA) gibi kalsiyum fosfatları içerir. Kalsiyum fosfat materyalleri toksik etki göstermezler. 3

Kemikle bağlanmayı sağlarlar ve kemik büyümesinde materyalin osteokonduktif ve osteofilik (fakat osteojenik değil) karakterli olmasında substrat olarak rol oynar(8, 9). Ksenogreftler hayvanlardan inorganik kemik parçalarından elde edilir ve ayrıca osteokonduktiftir. Ksenogreft kemikler tamamen deproteinize ve kanayan kansellöz kemik kaynağında yer almak veya otojen kemik iliği ile birlikte kullanılmak şartıyla iyi bir kemik bankası materyali olarak rapor edilmiştir. Ksenogreft yanlılarına göre kalan inorganik kemik matriksi orijinal formundan değişir ve doğal insan kemik mineraline benzer (10). Sert dokunun korunması veya ogmentasyon için osteokonduktif materyaller resorbe olan-olmayan, dens veya porozlü, kristalin vaya amorf olarak karakterize edilebilirler. Dense HA canlı kemiğin ogmentasyon için gerekli olmadığı durumlarda popüler kemik temsilcisi olmuştur. Bu materyal yüksek derecede dens kristalin yapı ile birlikte rezorbe olmayan materyal olarak tanımlanmıştır. Kemiğin varlığında direkt kemik HA arayüzü gözlemlenmiştir. Bu, fibröz doku iyileşme bölgesinde bulunmadığında daha yaygın olarak gözlenmiştir. Fibröz doku, daha yavaş (yaklaşık 50μm her günde) şekillenen kemiğe göre günde 0,5 mm oranında prolifere olur. Bu yüzden, yumuşak doku, HA kortikal kemiğin en üstünde yer aldığında hidroksil apatite ilk ulaşma kapasitesine sahiptir. Hidroksil apatitin kontak tabakası kemiksel arayüz geliştirebilir fakat materyalin çoğunluğu fibröz doku tarafından kapsüllenmiştir. Materyal kemik preparasyonu, diş soketi veya maxiller sinüs gibi diğer kaviteler içinde yer alıyorsa veya fibröz dokunun HA te ulaşmasını engelleyen bariyer membran tarafından örtülmüşse arayüzde gelişen doku kemiğe daha benzer olur (8). Dense HA inorganiktir, büyüyemez veya implant yüzeyiyle kaynaşamaz. Ayrıca kortikal kemikten 3 kat daha serttir ve hazırlaması zordur. Bu yüzden kemik 4

içine yerleştirildiğinde öncelikli amaç boşluğu doldurmak, kemik kontur ve hacminin devamını sağlamaktır. Eğer endosteal implant, kemik-dense HA bölgesinde planlanmışsa hidroksil apatiti hazırlamak için elmas ve yüksek hızda el aletleri gerekebilir. Bu yüzden bu materyal gelecekte dental implant yapılacak soket içerisine yerleştirilmekte önerilmez. Dense HA için daha uygun kullanım; kretin facial yüzeyine veya yumuşak doku konturunu geliştirmek için implant üzerine veya protez desteği için kret ogmentasyon materyali olarak yerleştirmektir (11). Yumuşak doku veya kemik içine konulduğunda rezorbe olabilen osteokonduktif materyaller, doğal kemik remodelasyonunda bulunan creeping substitution a benzer prosesle yer değiştirirler. Bu materyaller genelde kalsiyum fosfat seramiklerin porözlü veya amorf formudur. Bunlar genelde HA, betatrikalsiyum fosfat (ßTCP) veya bunların çeşitli kombinasyonlarından üretilir (12). Rezorpsiyon öncelikli olarak 2 farklı mekanizmayla gerçekleşir; çözünme ve hücre yoluyla. Çözünme yoluyla rezorpsiyon çevredeki aracıların ph ı sonucu meydana gelir. ph azaldığında HA gibi mineralize materyaller çözünürler. Örnek olarak %96 HA ten oluşan mine bakterilerin ürettiği asitle ph 5.5 in altına düştüğünde çözünür. % 60-70 mikroporozlü HA ten oluşan kemik ayrıca enfeksiyon ve düşük ph varlığında demineralize olur. Bu yüzden bütün HA ürünlerinin (doğal veya sentetik, dense veya rezorbe olabilen) enfeksiyon veya düşük ph seviyesi varlığında rezorpsiyona dayanıksız olduğu düşünülmüştür. HA ın, düşük Ph ta, kalsiyum fosfat, poroz HA veya dense HA formasyonlarına benzer hız oranında çözüldüğü not edilmelidir (13). Hücre yoluyla rezorpsiyonda greft materyalinin etrafını saran hücreler fagositoz olarak rol oynar ve sonra intrasellüler olarak parçalar. Osteoblastlarda bu aktiviteye katılır. Ayrıca hücre yoluyla rezorpsiyonun intraselluler kalsiyum 5

konsantrasyonunu arttıran, mitojenik yanıtı yöneten kalsiyuma bağlı yolu aktive eden, protein kinaz-c, endositozis ve kalsiyum fosfat materyallerin intrasellüler çözünmesinin aktivasyonu yönettiği belirtilir(12). Kalsiyum fosfatların sellüler aktivite tarafından rezorpsiyon oranı partikül büyüklüğü, porozite ve materyalin bileşimlerinden etkilenir. Büyük partiküller rezorpsiyon için daha uzun zaman gerektirirler. Örneğin; 250μm büyüklükteki partikül 750 μm büyüklüktekinden daha hızlı rezorbe olur. Rezorpsiyon ayrıca implante edilen materyalin hacmi ile de ilişkilidir. HA ile doldurulan büyük defektlerin kemikle yer değiştirmeleri, küçük defektlere göre diğer tüm faktörler eşit olduğunda daha uzun zaman alır(12). Materyalin porozitesi rezorbsiyon süresinde birincil etkiye sahiptir. Dense HA partikülleri porozite göstermezler. Makroporozlü HA daha büyük, genellikle gözle görülür poroz yapı (hacim olarak %15 delikli veya daha fazla ) gösterir. Bu tipte topografi CaCO3 ile hidrotermal değişim reaksiyonuyla üretilmiş olabilir veya mercanların doğal partiküllerinden bulunabilir. Mikroporöz HA (genellikle ksenogreft kemiklerin inorganik parçalarından elde edilen) hacimce %30 dan fazla ve %70 den fazla poroz içerir. Bu yüzden büyük hacimli greftlerin konulması kemik rejenerasyonu için uygundur. Mikroporozlü HA, makroporozlü HA ten selluler aktiviteyle daha hızlı rezorbe olacak ve dense HA en yavaş rezorbe olacaktır (14). Yüksek kristalin HA bozulmaya amorf formundan daha dayanıklıdır. Kristalin yapıdaki greft materyalleri ürünün orjinine göre farklılıklar gösterir. Normal kemikte bulunanlar gibi küçük kristaller arzu edilebilir. Farklı tedaviler (kimyasal veya ısıtma) farklı kristaller ile sonuçlanır. Kristal oluşumuyla sonuçlanan ısıtma tedavisi (1000C nin üstünde) ana yapıyı değiştirmemesine rağmen, yüzey özelliklerinin değişimine neden olabileceği için tartışılır. İn vivo hayvanlarda yapılan implantasyon 6

çalışmaları rezorpsiyon oranının TCP içerikli materyallerle orantılı olduğunu belirtmiştir. Bu yüzden tüm HA lar etrafındaki ph, porözite, partikül büyüklüğü, hacim ve kristalize özelliğine bağlı olarak rezorbe olabilir. Dense kristalize HA partikülleri büyük boyut ve hacimde ve stabil ph şartlarında bir ömür dayanabilirler. HA nın amorf formları küçük hacim ve boyutlarda birkaç ayda rezorbe olabilir. Mikroporoz materyaller rezorpsiyon süresine göre ortada bulunur fakat sinüs greftleri gibi çok büyük hacimde olduğu zaman 1 yıldan fazla zaman gerektirebilir (14). Sentetik nano-kristalin hidroksilapatit (ncha) kemik materyali, defekt boşluğunun korunmasında ogmentasyon tedavisi için negatif yan etki göstermeksizin başarılı bir şekilde üretilmiştir. Bu ncha materyali çözünebilirlik olarak mikrokristalin kemik materyalinden farklılık göstermesine rağmen, kimyasal içeriği kemik minerali ile uyuşmaktadır(15). Partikül büyüklüğü vital kemik tarafından yer değiştirmeyi hızlandıran 18nm olarak rapor edilmiştir (Dingeldein et al. 1999). Bu ncha materyali (Ostim, Heraeus Kulzer, Hanau, Germany) frontal kemikte kritik büyüklükte defektlerin doldurulmasında rejeneratif potensiyelinin gösterilmesi için yayınlanan hayvan deneylerinde kullanılmıştır. Histolojik ve mikroradyografik değerlendirmeler kemik defekt iyileşmesinde yalnız ncha ile karıştırılmış %25 otojen kemik ve kontrol grubu (otojen kemik) arasında farklılık göstermemiştir. Kemik defektleri 6 ay sonra tam kemik iyileşmesi göstermişler ve hiçbir ncha materyali bu periyod sonrasında açığa çıkmamıştır (15). Henüz kemik miktarını arttırmak için lateral, lokal, alveoler kret defektlerinin ogmentasyonu için ncha nın klinik kullanımı rapor edilmediği için 2007 de Strietzel, Reichart ve Graf klinik çalışma yapmışlardır. En az 6 ay sonra kemik biopsilerinde küçük miktarlarda ncha bulmuşlardır. İlk defekt boşluğu kemik ile 7

dolmuştur. İmplant yerleştirilmesinde primer stabilite için yeterli miktarda ve kalitede bölge sağlayarak ve ncha kullanılarak yapılan lateral ogmentasyon sonrası alveoler kret genişlik kazancını önemli derecede bulmuşlardır. Ancak hastaların %60 ında ikinci ogmentasyon prosedürü gerekmiştir. Bu yüzden, implantasyon öncesi aşamalı prosedür gerektiren dar alveoler kretlerin lateral ogmentasyonu için ncha materyali kullanımı ve implantasyonla eş zamanlı tekrarlanan ogmentasyon tedavi planında ve hasta bilgilendirilmesinde göz önüne alınmalıdır(15). 2.2.2. OSTEOĠNDÜKSĠYON Osteoindüksiyon kemik matriksinden doğan primitif mezenşimal hücrelerden kökenli osteoprogenitor hücreler tarafından oluşan yeni kemik formasyonu kapsar. Kemiğin olmadığı bölgeye subkutan yerleştirildiğinde uzak bölgede kemik formasyonuna neden olduğu görülmüştür. Kemik greft materyallerinin partikül sınıflandırılmasında Landmark çalışması Urist ve ark. tarafından osteoindüktif faktörler ve etkilerini tanımlamak için yıllarca kullanılmıştır(16,17). Osteoindüktif materyaller remodelasyon prosesi boyunca kemik formasyonunda daha fazla payı olan materyallerdir. En çok kullanılan osteoindüktif materyaller allogreft ve otogreftlerdir. Kemik allogrefti, aynı türde fakat farklı genotipte olan alıcıdan alınan osseoöz transplante edilmiş dokudur. Allogreftlerin başlıca avantajları donör bölge ihtiyacını elimine etmesidir. Ek olarak sınırsız kullanabilirliği gerektiğinde büyük miktarlarda kullanımına izin verir. Bu doku kadavralardan elde edilir, işlenir ve sonra çeşitli şekil ve büyüklüklerde gelecek kullanım için kemik bankalarında saklanır. Allogreft kemiklerin üç tipi vardır; Dondurulmuş, Dondurulmuş-kurutulmuş ve Demineralize dondurulmuşkurutulmuş(18). 8

Dondurulmuş kemik genelde direkt dondurulur ve aynı hastada tekrar kullanım için saklanır. Ayrıca farklı alıcıdan immun reaksiyonu azaltmak için ışınlanabilir. Dondurulmuş allogreft kemik kabul edilmeme ve hastalık bulaştırma riskinden dolayı implantolojide nadiren kullanılır. Çenelerdeki kemiklerin fiziksel özelliklerini saptamada yapılan biomekanikal analizlerde sık kullanılır (8). Dondurulmuş-kurutulmuş (FDBAs) kemik allogreftleri ve demineralize dondurulmuş-kurutulmuş kemik allogreftlerinin (DFDBAs) şekillenme procesleri, bazı çeşitlilikler gösterebilmelerine rağmen spesifiktir. Kortikal ve\veya trabekuler kemik hastalık olmayan donerden steril biçimde toplanır. Sonra kemik distile suda yıkanır ve 500 μm ile 5 mm arasında partikül büyüklüklerine ayrılır. Sonra yağdan arındırmak için %100 etanole bandırılır, nitrojende dondurulur, sonra soğukta kurutulur ve osteogenezis gösteren küçük partiküllere ayrılır (250-750 μm). Kurutma işlemi uzun dönen depolamaya ve antijeniteyi azaltmaya izin verir. Ca ve P tuzları kaldığı için, inorganik ve organik matriks bu sayede korunmuş olur. Kemik morfogenetik protein içeren kemikteki organik materyal HA yapısı ile birlikte bulunur. Kemik rezorbsiyonun gerçekleşmesi için osteoklastların kemik büyüme faktörlerini serbestleştirmesi gereklidir. Kemiğin inorganik kısmı kemik formasyonu için mineral kaynağı ve iskelet görevi görür. FDBA, minerallerin rezorbsiyonundan sonra yavaşça salınan indüktif protein olarak osteokonduktif proceste rol oynar ve sıklıkla çok küçük miktarlarda bulunur(19). DFDBA; 0,6 N HCl veya Nitrik asit içinde 6-16 saat bırakılarak demineralize edildiği ek bir basamakla elde edilir. Kalsiyum ve fosfat tuzları asiditenin azaltılmasıyla kemikten uzaklaşır ve bu demineralizasyon olayı kemik morfeogenetik proteinlerini (BMPs) daha kolay açığa çıkartır. Yıkama ve dehidratasyondan sonra antijeniteyi düşürmek için ışınlanır veya etilen oksitte sterilize edilir. Radyasyon 9

kullanımı tartışmaya yol açan bir yöntemdir ve genellikle 2.5 megarad üzeri radyasyonun kemik formasyonunda destrüktif olduğu tartışılır. EO de ayrıca tartışılır ve osteoindüktif özelliğini koruması için 29 ºC de 5 saat EO sterilizasyonu önerilir. Fakat diğer raporlar sporları öldüren yeterli dozun, allogreftlerin kemik formasyonunu yapamaz hale getirdiğini öne sürer(8). Greftlerin güvenirliliğini değerlendirmek ve asitle demineralizasyon proçesinin bütün patojenleri yok ettiğinden emin olmak için bir çok test yapılmıştır. DFDBA partiküllerinin HIV virüsü içerme ihtimali 1\2.800.000 olarak hesaplanmıştır ve literatürde rapor edilmiş bir vaka yoktur. Bu işlemden geriye kalan doku, kemik formasyonu için gerekli olan, BMP içeren, asitte çözünmeyen organik osteoindüktif büyüme faktörlerine sahiptir. Tamamen demineralize olan greftler kemik formasyonunu kısmen demineralize olanlara göre daha fazla stimule ederler. Mineral tuzlar kemikten çözündüğü için, çözünmeleri osteoklaktif aktiviteyi gerektiren dondurulmuş kurutulmuş kemikten önce çözünmeyen BMP ler lokal çevrede bulunabilir. Sonuç olarak daha fazla undiferansiye hücre osteoblastlara daha erken dönüşebilir(8,17). DFDBA nın osteoinduktif özelliği bir kadavradan diğerine değişkenlik gösterir. Genel kural olarak daha genç kadavra daha fazla BMP bulundurur. Demineralize mineral korteks, kansellöz kemiğe göre daha yüksek konsantrasyonda BMP içerir ve dişhekimliğinde tercih edilir. Ayrıca membranöz kemik endokondral kemiğe göre daha fazla BMP konsantrasyonu içerir ve iskelet kemiğine göre kafatası daha iyi indüktif protein kaynağıdır. Kemik rejenerasyonu için DFDBA kullanılarak yapılan çalışmaların sonuçları uyuşmazlık göstermiştir. Birçok rapor DFDBA nın osteopromotif etki gösterdiği sonucuna varmıştır. Özellikle bazı raporlar BMP konsantrasyon değişkenlik sorunlarını ve daha az BMP içeren ticari kullanılabilir 10

allogreftlerin aktivitelerini incelemiş ve böylece daha az beklenen osteopromotif etki sergilemişleridir(8). Yapılan çalışmalarda kemik morfogenetik proteinler (BMP) mezenşimal kök hücrelerin osteoblastlara diferansiye olmasına ve yeni kemik doku üretmesine neden olmuştur (Urist 1965) (20). BMP lerin kemik materyalleri ile kombinasyonu sinüs ogmentasyonunun iyileşme süresini kısalttığı ve dental implantların ogmentasyonunu arttırdığı gösterilmiştir (Boyne et al. 1997; Hanisch et al. 1997; Margolin et al. 1998; Terheyden et al. 1999) (20). BMP, temizlenmiş ve çoğaltılmış 13 proteinle ortaklaşa adlandırılmıştır (BMP1- BMP13 arasında). Recombinant human BMP-2 (rhbmp-2) ve diğerleri üretilmiştir ve büyük defektlerde bile daha az zamanda endokondral ossifikasyonun bütün basamaklarını neden olduğu gösterilmiştir. Öncelikli avantajı 1 kg kadavra kemiğinden sadece 0.1 mg BMP ayrılırken, rhbmp-2 yaygın kullanım için kolayca üretilebilir (21). DFDBA nın osteoindüktif kapasitesini kanıtlayan birçok çalışma rhbmp-2 ile zenginleştirilmiş materyallerle birlikte yapılmıştır. Bu çalışmalarda 500-1200 μg BMP ile kemik bankasından DFDB de bulunan 0.01 μg BMP karşılaştırılmıştır. Bunun literatürde tartışılan sonuçların değişkenliğini açıkladığı savunulmuştur (21). Roldan, Jepsen ve ark. (2004) dental yerleştirilmesi ile eşzamanlı sinüs tabanı ogmentasyonunda rhbmp-7 ile trombositten zengin plasma (PRP) yı karşılaştıran bir çalışma yapmışlardır. rhbmp-7 uygulanmış bölgede kemik implant kontağı (BIC) % 45.8 bulunmuştur. Uygulamanın başlangıcında BMP nin güçlü etkisini göstermişlerdir. İmplant cerahisinde rhbmp ile PRP nin etkilerini karşılaştıran bu ilk rapordur. PRP nin 6 haftalık gözlemlemeden sonra rejenere sinüs kemiğinde dental 11

implantların osseointegrasyonunu geliştiremediği gözlemlenmiştir. RhBMP ve uygun taşıyıcı matrix kombinasyonu konseptinin dental implantların osseointegrasyonun geliştirme ve hızlandırmada etkili olabileceğini desteklemişlerdir (20). Terheyden ve ark. aynı deneysel modeli kullanarak rhbmp-7 grubu için 6 ay sonra ortalama %80 lik BIC rapor etmişlerdir (20). Roldan ve ark. ları tarafından rhbmp-7 ile Bio-Oss konulan çalışma, 24 saatte vücut sıvısı içinde BMP nin %98 lik çözünmesini göstermişlerdir (Jepsen et al. 1999). Bu yüzden BMP nin etkinliğinin, PRP ile karşılaştırılarak 6 hafta sonra değerlendirilmesi gerektiği belirtilmiştir (20). Araştırmacılar BMP veya PRP nin etkisinin 6 veya 9 ay sonra değerlendirilmesinin uygun olmadığını, çünkü kemik stimülasyon faktörleri olmadığında inorganik kemiğin entegrasyonu bu zamandan sonra beklendiğini savunmuşlardır (Hürzeler et al. 1996; Hass et al. 1998; Valentini et al. 1998) (20). 2.2.3. OSTEOGENEZĠS Osteogenezis kemikle transfer olan, canlılığını sürdürebilir hücrelerle kemik gelişimini kapsar. Otojen kemik osteojenik özellikleri olan tek greft materyalidir. En çok etkili formu büyük konsantrasyonlarda kemik hücrelerini koruyan kansellöz kemiktir. Yeni kemik, greftle transfer edilen kemik iliği kök hücreleri ve endosteal osteoblastlar tarafından rejenere olur. Greft elde edildiğinde hemen kullanılmalı veya hücrelerin canlılığını korumak için steril tuzlu suda, Ringer solusyonunda veya D5W te saklanmalıdır. Depolama aracı olarak distile su hücre lizisinde hipotonik sonuçlar gösterdiği için kontrendikedir. Kemik greftlerini ıslak kan içinde saklanması, kırmızı kan hücreleri lizis olduğunda birçok sitotoksi ürününe çözündüğü için hücre yaşamına zararlıdır. Otojenik greft materyali ek operatif bölge 12

gerektirebildiği için, kemiğin gelişimi için şartların daha az ideal olduğunda genelde bu seçilir (22). Otojen kemik greftleri ile kemik büyümesi mekanizması 3 faz içerir. Canlı transplante edilen hücreler, öncelikle greftin kansellöz kısmı, çevreleyen vasküler dokudan beslenerek 3 veya 4 gün yaşamını sürdürebilir. Transplantasyon süresince yaşamını sürdüren kemik trabekülündeki osteositler proliferasyondan ve yeni osteoid doku formasyonundan sorumludur. Osteojenik proses faz 1 kemiği kapsayan, transplante edilen hücre sayısı ile ilgilidir ve orijinal boyutundan daha ileri form alacak olan yeni kemik miktarını belirler. Bu direkt transplante hücrelerin yoğunluğu ile orantılıdır. Bu yüzden tüm greft hacmi şırınga içinde paketlenir ve mümkün olduğunca fazla kemik hücresini sağlamak için sıkıştırılır. Taze otojen kansellöz kemik maximum sayıda transplante kemik ve undiferansiye hücrelerin yaşamını sürdürmesini sağlar ve sıklıkla geniş greftler için iliumdan toplanır. Yine de sadece 300 μm kanın içindeki osteositler tüm diğerleri difuzyonla yeterli beslenme onlara ulaşmadan öce ölürken, ilk 1-2 hafta içinde yaşamını sürdüreceklerdir. Kan damarları greft bölgesinde yaklaşık günde 1 mm ve yaklaşık fibröz dokuyla aynı hızda büyür. Greftin başarısı bu yüzden erken vaskülarizasyona bağlıdır. Bu proses 4 haftayla birlikte azalır. Transplante hücreler öldüğünde, bölge dokudaki kemik hücreleri rezorpsiyon ile grefti remodele eder. İndüktif proteinler ve büyüme faktörleri transplante kemikten salınır ve faz 2 osteokonduktif prosesi başlatır. Bu yüzden faz 2 sadece rezorbe olacak ve faz 1 kemikle 1/1 oranında yer değiştirecektir. Bu faz yaklaşık 6 hafta sonra başlar ve 6 ay sonra sona erer. Kortikal kemik öncelikle bu morfogenetik proteinlerin kaynağıdır. Otojenik greftte yapı iskelesi olarak form alan HA ten oluşan inorganik matriksin kemik formasyonunda osteokonduktif etkiye neden olduğu gerçek olarak kabul edilir. Bu otojenik kemik formasyonunun 3. 13

fazının olduğunu düşündürebilir. Ek olarak greft üstündeki kalın kortikal tabaka yönlendirilmiş doku rejenerasyonundaki bariyer membranlara benzer rol alabilir ve epitelin ve bağ dokusunun greft bölgesinin içine infiltrasyonunu engeller. Bu nedenle otojen kemik greft materyalleri içinde hala altın standarttır. Çünkü 3 mekanizmayla kemik formu kazanabilir ve sıklıkla kolayca gerçekleşebilir (8). Lee, Choi ve ark. (2006); maxiller sinüs tabanı ogmentasyonunda kortikokansellöz blok veya partiküler kemik greft kullanımı ile eş zamanlı yerleştirilen implantlarda osseointegrasyon derecelerini karşılaştırmışlardır. Sonuçlar kortikokansellöz blok kemikler kullanıldığında direkt implant kemik kontak oranının kortikokansellöz partiküler kemikle tedavi edilen gruba göre önemli derecede büyük olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada tüm ogmente bölgeler kemik greftin partiküler veya blok formuna bakmaksızın net rezorpsiyon göstermiştir. Yinede blok formları kullanarak resorptif prosesi azaltmanın olası olduğunu belirtmişlerdir. Cerrahi prosedürden 6 ay sonra sinüs tabanı üzerindeki yeni oluşan kemiğin yüksekliği kortikokansellöz blok kemik greftiyle, kortikokansellöz partiküler kemik greftinden önemli derecede daha büyük olmuştur. Ancak; trabeküler kemik bölgesi mekanik ve endokrin etkilere karşı remodele olmaya devam edeceği için gelecek çalışmaların uzun dönemde kemik yüksekliğinin koruyabileceğini gözlemleyerek kararlaştırmak için gerekli olduğunu söylemişlerdir (23). Bu sonuçlar; model olarak köpek iliumunu kullanan, kortikokansellöz blok veya partiküler kemik greftleri ile implantları yerleştiren ve implantların osseointegrasyonlarını karşılaştıran Lew ve ark.(1994) nın sonuçları ile uyumludur. Lew ve ark. nicelik olarak blok kemik greftlerinin kemik formasyon oranını artırabildiğini göstermişlerdir (23). 14