Quercetin ve steroid yüklü biyopolimer materyalden tampon geliştirilmesi ve nazal mukoza üzerinde adezyon önleyici etkinliklerinin hayvan modelinde histopatolojik değerlendirilmesi
Development of a tampon from a quercetin- and steroid-loaded biopolymer material and histopathological evaluation of its anti-adhesive effects on the nasal mucosa in an animal model
- Tez No: 1019293
- Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZ GÜÇLÜ, PROF. DR. ÖZGE ÇAĞLAR ÇİL
- Tez Türü: Tıpta Uzmanlık
- Konular: Kulak Burun ve Boğaz, Otorhinolaryngology (Ear-Nose-Throat)
- Anahtar Kelimeler: Steroid, quercetin, PLGA, adezyon, nazal mukoza, Steroid, quercetin, PLGA, adhesion, nasal mucosa
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
- Enstitü: Tıp Fakültesi
- Ana Bilim Dalı: Kulak, Burun, Boğaz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Giriş ve Amaç: Adezyon mukosiliyer klirensi bozması ve nazal pasajı tıkayarak obstruksiyon yaratması sebebiyle nazal cerrahi sonrası görülen önemli bir sekeldir ve revizyon cerrahilere sebep oluşturur. Fonksiyonel endoskopik sinüs cerrahisi ve septoplasti kulak burun boğaz cerrahisinin sıklıkla uygulanan operasyonlarındandır. Nazal cerrahi sonrası adezyon oluşumu, bu operasyonların sonucunda görülen bir komplikasyondur. Adezyon travmatize olmuş yüzeylerden gelişir. Bu iki yüzey arası bağlantının engellenmesi için tampon kullanımı ve postoperatif dönemde kullanılan lokal steroidler sık uygulanan klinik pratiklerdir. Ancak tampona bağlı skar oluşumu, nazal mukozada yabancı cisim etkisi ve hasta uyumsuzluğu gibi etkiler de sıktır. Tamponların kullanımı da adezyona sebep olabilir ve kanamaya sebep olarak nazal mukozada hasara neden oluşturabilir. Zaman içinde farklı biyomateryaller adezyon oluşumunu önlemek için geliştirilmiştir. Kendiliğinden eriyebilirlik özellikte olması tampon çekiminin yarattığı mukoza irritasyonunun önüne geçmektedir. Ayrıca nanoteknoloji ile bu biyomateryallere adezyonu önleyici ilaçlar eklenerek etkinlikleri geliştirilmeye çalışılmaktadır. Adezyon oluşumunun önlenmesi için farklı çalışmalarda kullanılan bu materyallerin nazal cerrahi araştırmalarında kullanımı şimdilik nadirdir. Çalışmamızda tarafımızca belirlenen kontrollü salınımlı steriod ve quercetini ekleyerek geliştirdiğimiz, kendiliğinden eriyebilir özellikteki biyopolimermateryelin adezyon önleyici etkinliğini nazal mukozada histopatolojik olarak göstermeyi amaçlamaktayız. Steroidin ödem, granülasyon dokusu ve fibrin birikimini azaltarak ameliyat sonrası antiadeziv ve anti-inflamatuar etkinliklerinden yararlanmayı amaçlamaktayız. Diğer yandan tarafımızca tedaviye diğer bir alternatif olarak sunulan antioksidan, antiinflamatuar, antiproliferatif ve antineoplastik etkinlikleri bilinen quercetinin adezyonu önleyici etkinliğini incelemeyi amaçlamaktayız. Materyal-Metot: 48 adet 3-4 aylık 320-400 gram ağırlığında Wistar cinsi erkek sıçanlar Sham grubu(grup1) nazal mukoza hasarı oluşturulmadan sadece cerrahi stres oluşturulan, kontrol grubu(grup 2) nazal mukoza hasarı oluşturulan, hasar + intranazal steroid grubu (grup 3) nazal mukoza hasarı oluşturulduktan sonra intranazal steroid tedavisi günde 2 kere 14 gün boyunca uygulanan grup, hasar+biyomateryal grubu (grup 4) nazal mukoza hasarı oluşturulduktan sonra mukozaya sadece biyomateryal serilen grup, hasar+biyomateryale steroid eklenen grup (grup5) nazal mukoza hasarı oluşturulduktan sonra mukozaya steroid(flutikazon propiyonat) gömülü biyomateral serilen grup, hasar+ biyomateryale quercetin eklenen grup(grup 6) nazal mukoza hasarı oluşturulduktan sonra mukozaya quercetin gömülü biyomateral serilen grup olmak üzere 6 gruba ayrıldı. Ratların sağ burun deliğine interdental fırça ile tek taraflı mekanik burun travması oluşturuldu. Cerrahi işlemden sonra quercetin yüklü biyomateryal, steroid yüklü biyomateryal ve sadece biyomateryal mukozaya 1 cm² yüzey alanı boyunca serildi. İntranazal steroid grubuna her gün 2 kez sağ nazal pasaja flutikazon propiyonat spreyi sıkıldı. Biyomateryal grubunda içeriğin %90 oranında salınması 7 gün olacak şekilde ayarlandı. 14.günün sonunda sağ nazal pasajdan doku örneği alınarak inflamasyona, skar, fibrozis ve adezyon oluşumuna bakıldı. Doku örneklerinde histopatolojik olarak kolajen miktarı, kolajen organizasyonu, kolajen kompozisyonu, nötrofil, lenfosit, vaskülerizasyon, immunohistokimyasal olarak ICAM-1 ve TGF-β sitokinleri yoğunluk ve yüzdesi skorlandı ve gruplanarak incelendi. Bulgular: Çalışmamızda grup 1 (sham) ve grup 2(kontrol) arasında bakılan tüm parametrelerde anlamlı bir fark vardı. Grup 2'de hem inflamatuar hücreler yoğunluktaydı, hem kolajen miktarı fazla görüldü. Ayrıca TGF-β ve ICAM-1 skorları fazla idi. Bakılan tüm parametrelerde saptanan anlamlı fark, mekanik mukoza hasarının postoperatif inflamatuar ve fibrotik kaskadı başlatan birincil tetikleyici olduğunu doğrulamış; bu durum modelimizin nazal cerrahi sonrası adezyon sürecini yansıtmadaki geçerliliğini desteklemektedir. Kontrol ve tedavi grupları (grup 3, grup 4, grup 5, grup 6) arasında bakılan inflamatuar belirteçler olan lenfosit, nötrofil ve vaskülerlik düzeyinde, skar ve fibrozis göstergesi olan kolajen miktarında ve immunohistokimyasal parametreler olan ICAM-1 ve TGF- β sitokinlerinde; tedavi grupları lehine düşüş gözlemledik. Ancak grup 3'de lenfosit, grup 4'te vaskülerlik, nötrofil ve lenfosit, grup 5'te vaskülerlik istatistiksel olarak anlamlı farka yol açmadı. İnflamatuar belirteçler, kolajen miktarı ve sitokin düzeylerindeki en büyük düşüş grup 6 olan nanolife quercetin yüklü gruptaydı ve istatistiksel olarak anlamlıydı. Tedavi grupları arasında ise; grup 3 ve grup 5 olan steroidin farklı uygulama şekillerinin olduğu gruplarda, bakılan tüm değerler birbirine yakındı. Grup 3 ve grup 6 arasında nötrofil, lenfosit, vaskülerlik, kolajen miktarı, ICAM-1 ve TGF- β quercetin grubunda az görüldü ve istatistiksel olarak lenfosit ve ICAM-1 dışında anlamlı farka yol açtı. Grup 4 ve grup 6 arasında bu parametreler; quercetin lehine az görüldü ve lenfosit skoru dışında istatistiksel olarak anlamlıydı. Grup 5 ve grup 6 arasında ise quercetin grubunda parametrelerde azalma görüldü ve istatistiksel olarak lenfosit hariç anlamlı sonuçlandı. Kolajen organizasyonu tedavi grupları içinde quercetin grubunda fazla görüldü ve istatistiksel olarak anlamlı farka yol açtı. Sonuç: Çalışmamızda kontrollü salınımlı PLGA-PEG200 nanolif matrisine quercetin veya flutikazon propiyonat yüklenerek, ratlarda interdental fırça ile oluşturulan tek taraflı nazal mukoza hasarı modelinde 6 grup karşılaştırdık. Bulgularımız, quercetin yüklü nanolif uygulanan grupta hem inflamatuar belirteçlerin (nötrofil, lenfosit, vaskülerlik) hem de fibrozis- adezyon belirteçlerinin (kolajen miktarı, TGF- β, ICAM-1) tüm tedavi gruplarına kıyasla düşük olduğunu; bunun yanı sıra kolajen organizasyonu skorunun en yüksek değere ulaştığını göstermiştir. Tasarladığımız model olan kontrollü ilaç salınımlı nanolif; desteklediğimiz quercetin grubunda nerdeyse tüm parametrelerde anlamlı sonuçlar vererek nazal cerrahiler sonrası yeni tedavi modaliteleri oluşturan bir AR-GE projesi niteliği taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
Introduction and Objective: Adhesions are a significant complication following nasal surgery because they disrupt mucociliary clearance and cause obstruction by blocking the nasal passages, often leading to revision surgeries. Functional endoscopic sinus surgery and septoplasty are among the most commonly performed procedures in otolaryngology. The formation of adhesions following nasal surgery is a complication resulting from these procedures. Adhesions develop from traumatized surfaces. The use of packing and local steroids administered during the postoperative period are common clinical practices aimed at preventing the formation of connections between these two surfaces. However, effects such as packing-related scar formation, a foreign body reaction in the nasal mucosa, and patient non-compliance are also common. The use of packing can also cause adhesions and may lead to damage in the nasal mucosa by causing bleeding. Over time, various biomaterials have been developed to prevent adhesion formation. Their self-dissolving properties help prevent the mucosal irritation caused by tampon removal. Additionally, efforts are being made to enhance their efficacy by incorporating adhesion-preventing drugs into these biomaterials using nanotechnology. While these materials have been used in various studies to prevent adhesion formation, their application in nasal surgical research remains rare at this time. In our study, we aim to demonstrate the anti-adhesive efficacy of a self-dissolving biopolymer material—which we developed by incorporating a controlled-release steroid and quercetin—in the nasal mucosa through histopathological analysis. We aim to utilize the steroid's postoperative anti-adhesive and anti-inflammatory effects by reducing edema, granulation tissue, and fibrin accumulation. Additionally, we aim to investigate the anti-adhesive efficacy of quercetin, which is known for its antioxidant, anti-inflammatory, antiproliferative, and antineoplastic effects and is presented by us as another alternative for treatment. MaterialsandMethods: Forty-eight male Wistar rats, 3–4 months old and weighing 320–400 grams, were divided into the following groups: the sham group (Group 1), in which only surgical stress was induced without nasal mucosal injury; the control group (Group 2), in which nasal mucosal injury was induced; and the injury + intranasal steroid group (Group 3) a group in which intranasal steroid treatment was administered twice daily for 14 days following the induction of nasal mucosal injury, and the injury + biomaterial group (Group 4) a group in which only biomaterial was applied to the mucosa following the induction of nasal mucosal injury, and the injury + biomaterial with added steroid group (Group 5) the group in which biomaterial embedded with a steroid (fluticasone propionate) was applied to the mucosa after nasal mucosal injury was induced, the group with quercetin added to biomaterial (Group 6) the group in which biomaterial embedded with quercetin was applied to the mucosa after nasal mucosal injury was induced, for a total of 6 groups. Unilateral mechanical nasal trauma was induced in the right nostril of the rats using an interdental brush. Following the surgical procedure, quercetin-loaded biomaterial, steroid-loaded biomaterial, and biomaterial alone were applied to the mucosa over a 1 cm² surface area. The intranasal steroid group received fluticasone propionate spray administered twice daily into the right nasal passage. In the biomaterial group, the release of the content was adjusted to 90% over 7 days. At the end of day 14, tissue samples were collected from the right nasal passage to assess inflammation, scarring, fibrosis, and adhesion formation. In tissue samples, the collagen content, collagen organization, and collagen composition were assessed histopathologically, while the density and percentage of neutrophils, lymphocytes, and vascularization were evaluated histopathologically. Additionally, the density and percentage of ICAM-1 and TGF-β cytokines were assessed immunohistochemically, and the results were analyzed by grouping the samples. Findings: In our study, there was a significant difference between Group 1 (sham) and Group 2 (control) in all parameters examined. In Group 2, both inflammatory cell density and collagen levels were elevated. Additionally, TGF-β and ICAM-1 scores were elevated. The significant differences observed in all parameters confirm that mechanical mucosal injury is the primary trigger initiating the postoperative inflammatory and fibrotic cascade; this supports the validity of our model in reflecting the adhesion process following nasal surgery. Among the control and treatment groups (Group 3, Group 4, Group 5, Group 6), we observed a decrease in favor of the treatment groups in the levels of inflammatory markers (lymphocytes, neutrophils, and vascularity), collagen levels (an indicator of scarring and fibrosis), and immunohistochemical parameters (ICAM-1 and TGF-β cytokines). However, lymphocyte levels in Group 3, vascularity, neutrophil, and lymphocyte levels in Group 4, and vascularity in Group 5 did not result in statistically significant differences. The greatest decrease in inflammatory markers, collagen levels, and cytokine levels was observed in Group 6, the nanolife quercetin-treated group, and this was statistically significant. Among the treatment groups, all measured values were similar in Groups 3 and 5, which used different administration methods of steroids. Between Group 3 and Group 6, neutrophils, lymphocytes, vascularity, collagen levels, ICAM-1, and TGF-β were lower in the quercetin group, and this resulted in statistically significant differences except for lymphocytes and ICAM-1. Between Group 4 and Group 6, these parameters were lower in the quercetin group, and the differences were statistically significant except for the lymphocyte count. Between Group 5 and Group 6, a decrease in parameters was observed in the quercetin group, and the results were statistically significant except for lymphocytes. Collagen organization was more pronounced in the quercetin group among the treatment groups and resulted in a statistically significant difference. Results: In our study, we compared six groups using a controlled-release PLGA-PEG200 nanofiber matrix loaded with quercetin or fluticasone propionate in a unilateral nasal mucosal injury model induced by an interdental brush in rats. Our findings showed that in the group treated with quercetin-loaded nanofibers, both inflammatory markers (neutrophils, lymphocytes, vascularity) and fibrosis-adhesion markers (collagen content, TGF-β, ICAM-1) were lower compared to all other treatment groups; and that the collagen organization score reached the highest value. The controlled-release nanofiber model we designed constitutes an R&D project that establishes new treatment modalities following nasal surgeries, yielding significant results in nearly all parameters in the quercetin-treated group.
Benzer Tezler
- Propolis yüklü polimerik nanopartiküllerin hazırlanması ve karakterizasyonu, immünomodülatör etkilerinin makrofaj hücrelerinde incelenmesi
Preparation and characterization of propolis-loaded polymeric nanoparticles, investigation of their immunomodulatory effects on macrophage cells
TOGHRUL SADIKHOV
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Biyoteknolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ŞEKÜRE NAZLI ARDA
PROF. DR. ADIL ALLAHVERDIYEV
- Centaurea thracica (Janka) hayek ve centaurea pichleri bioss. subsp. pichleri flavonoidleri
Başlık çevirisi yok
AYŞE EREN PÜTÜN
- The Separation and identification of the flavonoid constituents of the plant senecio racemosus
Başlık çevirisi yok
RASİM TANBUĞ
