Effectiveness of Human Amniotic Fluid and Amniotic Membrane in Preventing Spinal Epidural Fibrosis in An Experimental Rat Model

Deneysel Rat Modelinde Spinal Epidural Fibrozisin Önlenmesinde İnsan Amniotik Sıvı ve Amniotik Membranın Etkisi

Nilgun SENOL, Deniz KARA, Kudret TUREYEN, Ozgur ISMAILOGLU, Fatma Nilgun KAPUCUOGLU

Özet

Amaç: Bu çalışmada, deneysel bir rat modelinde, insan amniotik sıvısının ve amniotikmembranın laminektomi sonrası oluşan epidural fibrozisin engellenmesindeki etkisininaraştırılması amaçlanmıştır.Materyal ve Metod: Bu çalışmada 27 Sprague-Dawley erkek rat kullanılmıştır. Ratlar 3gruba ayrılarak, 2 seviye laminektomi yapılmış (L1 ve L4) ve aradaki alan hasarsızbırakılmıştır: (1) kontrol grubu (sadece laminektomi, n = 5), (2) laminektomi + amniotikmembran (L4 seviyesine amniotik membran serildi, n = 9), (3) laminektomi + insan amniotiksıvısı (L4 seviyesine amniotik sıvı topikal olarak uygulandı, n = 7). Tüm ratlar 6 hafta sonrasakrifiye edildi ve vertebral kolon blok şeklinde çıkarıldı. Gruplar histolojik kriterlere göredeğerlendirildi ve tüm sonuçlar istatistiksel olarak karşılaştırıldı.Bulgular: Gruplar arasında epidural skar oluşumu ve ortalama fibroblast sayıları açısındanbelirgin bir farklılık gözlenmedi (p = 1.0). Bununla birlikte, amniotik membran grubunda aşırıskar dokusu görüldü. Diğer gruplar ile karşılaştırıldığında, ortalama fibroblast düzeyi düşüktü.Ancak, bu grupta önemli miktarda inflamatuar hücreler görüldü.Sonuç: Bu çalışmada, epidural skar dokusu oluşumunun engellenmesinde insan amniotiksıvısının ve amniotik membranın etkisinin olduğu ancak bu etkinin çok anlamlı olmadığıtespit edildi. Amniotik membran grubunda fibroblast düzeyleri düşük olmasına rağmen,epidural skar dokusunun varlığının, amniotik membrana karşı yoğun inflamatuar reaksiyon ileskar oluşumu sonucu olduğu düşünüldü.

Abstract

Background: Our study aimed to investigate the effectiveness of human amniotic fluid andamniotic membrane in preventing postlaminectomy spinal epidural fibrosis in an experimentalrat model.Material and Methods: Twenty-seven Sprague-Dawley male rats were used in this study.Rats were divided into 3 groups to undergo laminectomy at 2 levels (L1 and L4) with anundamaged area between levels: (1) control group (laminectomy only, n = 5), (2)laminectomy + amniotic membrane (the amniotic membrane was wrapped around the L4level, n = 9), (3) laminectomy + human amniotic fluid (the amniotic fluid was administratedtopically on the L4 level, n = 7). All the rats were sacrified after 6 weeks, and their vertebralcolon was removed en bloc. The groups were evaluated according to the histological criterias,and the results were compared statistically.Results: No significant differences were observed between the groups (p = 1.0) with regard toepidural scar formation and mean fibroblast count. However, excessive scar tissue was seen inthe amniotic membrane group. When compared with the other groups, the mean fibroblastlevel was reduced. However, significant amount of inflammatory cells were seen in thisgroup.Conclusion: Our study suggests that the human amniotic fluid and amniotic membrane havean effect but not significant on preventing epidural scar tissue formation. Although fibroblastlevels were lower in the amniotic membrane group, the existence of epidural scar tissue isthought to be the result of scar formation by intensive inflammatory reaction against theamniotic membrane.