Effects of Acellular Dermal Matrix and Epidermal Growth Factor on Tendon Healing and Functional Recovery: An Experimental Rat Model Study
Cem Aydın, Çağla Çiçek, Gaye FilinteDepartment of Plastic, Reconstructive, and Aesthetic Surgery, Kartal Dr. Lütfi Kırdar City Hospital, Istanbul, TürkiyeINTRODUCTION: Although flexor tendon injuries are relatively uncommon, they pose significant challenges due to postoperative complications such as adhesion formation and tendon ruptures, potentially resulting in substantial functional impairment. Contemporary research efforts increasingly focus on optimizing surgical outcomes by targeting the biochemical and cellular mechanisms underlying tendon healing. This study aimed to investigate the effects of acellular dermal matrix (ADM) and epidermal growth factor (EGF) on tendon healing, biomechanical strength, and functional recovery in a rat Achilles tendon repair model.
METHODS: Thirty-three male Sprague-Dawley rats were randomly allocated into three groups: Group 1 (primary repair only), Group 2 (repair with ADM wrapping), and Group 3 (repair with ADM wrapping combined with local EGF injection). At six weeks postoperatively, functional recovery was assessed using the modified Achilles Functional Index (AFI), while biomechanical testing evaluated tensile strength. Histopathological analysis was performed to assess vascularization, fibroblast proliferation, inflammatory infiltration, and collagen deposition.
RESULTS: Group 3 exhibited significantly greater tensile strength compared to Group 1 (p<0.008), alongside markedly increased collagen deposition (p=0.007). Functional assessment revealed that AFI scores in Group 3 approximated those of healthy controls, suggesting superior restoration of tendon function. While no significant differences were observed among groups regarding vascularization, inflammatory infiltration or fibroblast activity, ADM usage was associated with enhanced fibroblast proliferation and improved collagen organization.
DISCUSSION AND CONCLUSION: The combination of ADM and EGF significantly improved tendon biomechanical strength and functional recovery in this experimental model. ADM provided a supportive scaffold for cellular integration, whereas EGF augmented collagen synthesis and promoted tissue regeneration. These findings highlight the potential of combined ADM and EGF therapy as a promising approach for enhancing tendon healing.
Aşil Tendonu Onarılan Sıçanlarda Aselüler Dermal Matriks ve Rekombinant Epidermal Büyüme Faktörü Uygulamasının Tendon İyileşmesi ve Yürüme Fonksiyonuna Etkisi
Cem Aydın, Çağla Çiçek, Gaye FilinteGİRİŞ ve AMAÇ: Fleksör tendon yaralanmaları nispeten nadir görülmekle birlikte, adezyon ve tendon rüptürleri gibi postoperatif komplikasyonlara bağlı olarak ciddi fonksiyonel kayıplara yol açabilmektedir. Günümüzde araştırmalar, tendon iyileşmesinin biyokimyasal ve hücresel mekanizmalarını hedef alarak cerrahi sonuçların iyileştirilmesine odaklanmaktadır. Bu çalışmanın amacı, aselüler dermal matriks (ADM) ve epidermal büyüme faktörünün (EGF) tendon iyileşmesi, biyomekanik dayanıklılığı ve fonksiyonel iyileşme üzerindeki etkilerini sıçan Aşil tendonu onarım modeli kullanarak araştırmaktır.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Otuz üç adet erkek Sprague-Dawley cinsi sıçan rastgele üç gruba ayrıldı: Grup 1 (sadece primer onarım), Grup 2 (ADM ile sarılarak onarım) ve Grup 3 (ADM ile sarılarak onarım + EGF enjeksiyonu) olarak planlandı. Postoperatif altıncı haftada yürüme testi ile modifiye Aşil Fonksiyonel İndeksi (AFI) ile fonksiyonel iyileşme değerlendirilmesi sonrası sıçanlar sakrifiye edilerek biyomekanik testler ile tendonun gerilme kuvveti ölçüldü. Onarılan tendonda yapılan histopatolojik analizlerde vaskülarizasyon, fibroblast proliferasyonu, inflamatuvar infiltrasyon ve kollajen depozisyonu incelendi. Gruplar birbirleri arasında ve sağlıklı kontrol grubu ile karşılaştırıldı.
BULGULAR: Grup 3’te tendon gerim kuvveti Grup 1’e kıyasla anlamlı olarak daha yüksek bulundu (p<0.008) bunun yanında kollajen depozisyonunda Grup 1’e kıyasla belirgin şekilde artış izlendi (p=0.007). AFI skorları açısından, Grup 3’ün değerleri sağlıklı kontrol grubuna en yakın sonuçları gösterdi. İnflamatuvar infiltrasyon, vaskülarizasyon ve fibroblast aktivitesi açısından gruplar arasında anlamlı bir fark bulunmazken, ADM kullanımının fibroblast proliferasyonu ve kollajen organizasyonu üzerinde olumlu etkisi olduğu gözlendi.
TARTIŞMA ve SONUÇ: Bu deneysel modelde, ADM ve EGF kombinasyonu, tendonun biyomekanik dayanıklılığı ile fonksiyonel iyileşmeyi anlamlı ölçüde artırmıştır. ADM, hücresel entegrasyon için destekleyici bir iskelet sağlarken, EGF kollajen sentezini artırmış ve doku rejenerasyonunu teşvik etmiştir. Bu bulgular, ADM ve EGF kombinasyonunun tendon iyileşmesini güçlendirmek için umut verici bir yaklaşım olabileceğini göstermektedir.
Manuscript Language: English