Published Articles

Joint Diseases & Related Surgery

Vol 28 • No 2 • 2017: 92-99
« Go Back
Comparison of the effects of human recombinant epidermal growth factor and platelet-rich plasma on healing of rabbit patellar tendon
İnsan rekombinant epidermal büyüme faktörü ve trombositten zengin plazmanın tavşan patellar tendonunun iyileşmesi üzerine etkilerinin karşılaştırılması

Baran Sarıkaya1, Nihat Yumuşak2, Akın Yigin3, Serkan Sipahioğlu1, Ünal Yavuz4, Mehmet Akif Altay1
1Department of Orthopedics and Traumatology, Harran University School of Medicine, Sanliurfa, Turkey

2Department of Pathology, Harran University, Faculty of Veterinary Medicine, Sanliurfa, Turkey

3Department of Genetics, Harran University, Faculty of Veterinary Medicine, Sanliurfa, Turkey

4Department of Surgery, Harran University, Faculty of Veterinary Medicine, Sanliurfa, Turkey

Objectives: This study aims to compare the histological healing process and gene expression profile in tendon after the administration of human recombinant epidermal growth factor (hrEGF) and plateletrich plasma (PRP). Materials and methods: A total of 24 mature New Zealand white rabbits (6-month-old; weight 2.5-3.0 kg) were used in the study. Patellar tendons of rabbits were tenotomized and then repaired. Rabbits were separated into three groups and repair areas were injected with 1 mL hrEGF in group 1 (n=9) and 1 mL PRP in group 2 (n=9). No injection was performed in group 3 (controls, n=6). Tissue samples were obtained from the repaired patellar tendons of three rabbits each from groups 1 and 2 and of two rabbits from group 3 at the end of the first, second, and fourth weeks, and these tissues were histologically and genetically assessed. Expression levels of tumor necrosis factor-alpha (TNF-a), interleukin (IL)-6, IL-8, and chemokine receptors (CXCR1, CXCR2) were examined.
Results: The frequency of neovascularization was detected to be higher in group 1 compared to group 3 at the end of the second and fourth weeks (p=0.018 and p=0.009, respectively). Group 1 was detected to show more increase in terms of the prevalence of tenocytes (p=0.014 and p=0.009, respectively) at the end of the second week, and in terms of collagen intensity at the end of the fourth week (p=0.0018 and p=0.034, respectively) compared to groups 2 and 3. Highest levels of TNF-a, IL-6, and IL-8 were detected in group 1, followed by groups 2 and 3 at all time points. Highest CXCR2 gene expression was detected in group 1.
Conclusion: Compared to PRP, hrEGF caused more increase in healing tissue at neovascularization, tenocyte, fibroblast, collagen, and tissue macrophage levels; and higher levels of TNF-a, IL-6, IL8, and CXCR2. Intralesional hrEGF administration can effectively accelerate tendon healing.

Key words: Epidermal growth factor; platelet-rich plasma; tendon injury.

Amaç: Bu çalışmada, insan rekombinant epidermal büyüme faktörü (hrEGF) ve trombositten zengin plazma (TZP) uygulamasından sonra tendondaki histolojik iyileşme süreci ve gen ekspresyon profili karşılaştırıldı. Gereç ve yöntemler: Çalışmada toplam 24 adet erişkin Yeni Zelanda beyaz tavşanı (6 aylık; ağırlık 2,5-3,0 kg) kullanıldı. Tavşanların patellar tendonları tenotomize edildi ve ardından tamir edildi. Tavşanlar üç gruba ayrıldı ve tamir bölgelerine grup 1’de (n=9) 1 mL hrEGF ve grup 2’de (n=9) 1 mL TZP enjeksiyonu yapıldı. Grup 3’te (kontroller, n=6) enjeksiyon yapılmadı. Birinci, ikinci ve dördüncü hafta sonunda grup 1 ve 2’den üçer, grup 3’ten ise iki tavşanın tamir edilen patellar tendonlarından doku örnekleri alındı ve bu dokular histolojik ve genetik olarak incelendi. Tümör nekroz faktör alfa (TNF-a), interlökin (IL)-6 ve IL-8 ile kemokin reseptörlerinin (CCXCR1, CCXCR2) ekspresyon düzeyleri irdelendi.
Bulgular: İki ile dördüncü hafta sonunda neovaskülarizasyon frekansının grup 3’e kıyasla grup 1’de daha yüksek olduğu tespit edildi (sırasıyla p=0,018 ve p=0,009). Grup 1’in ikinci hafta sonunda tenosit prevalansı bakımından (sırasıyla p=0,014 ve p=0,009), dördüncü hafta sonunda ise kollajen yoğunluğu bakımından (sırasıyla p=0,0018, p=0,034) grup 2 ve 3’e kıyasla daha fazla artış gösterdiği tespit edildi. Bir, iki ve dördüncü hafta sonunda en yüksek TNF-a, IL-6 ve IL-8 düzeyleri grup 1’de saptandı, bunları tüm zaman noktalarında grup 2 ve 3 takip etti. En yüksek CXCR2 gen ekspresyonu grup 1’de saptandı.
Sonuç: Trombositten zengin plazma ile karşılaştırıldığında, hrEGF iyileşme dokusunda neovaskülarizasyon, tenosit, fibroblast, kollajen ve doku makrofaj düzeylerinde daha fazla artışa ve daha yüksek TNF-a, IL-6, IL8 ve CXCR2 düzeylerine neden oldu. İntralezyonel hrEGF uygulaması, tendon iyileşmesini etkili bir şekilde hızlandırabilir.

Anahtar kelimeler: Epidermal büyüme faktörü; trombositten zengin plazma; tendon yaralanması.

Sarıkaya B, Yumuşak N, Yigin A, Sipahioğlu S, Yavuz Ü, Altay M A. Comparison of the effects of human recombinant epidermal growth factor and platelet-rich plasma on healing of rabbit patellar tendon. Joint Dis Rel Surg 2017; 28(2):92-99