Introduction: Sepsis is a life-threatening condition characterized by multi-organ dysfunction resulting from an inadequate response of the organism to infection. It has been observed that immunoglobulin M (IgM) levels in septic patients are significantly lower than in non-septic patients. Continuing our previous experiments, we aimed to investigate the role of IgM-enriched immunoglobulin (Pentaglobin) in a porcine model of sepsis induced by intravenously administered E. coli suspension. Methods: Our study was performed on 30 female juvenile pigs (average weight 21.6 kg, reg. no.: 18/2023/DEMÁB), divided into control (C, n=6), sepsis (S, n=6), pre- (Pr, n=9) and posttreatment (Po, n=9) groups. Under anesthesia, the external jugular veins on both sides and the right femoral artery were prepared and cannulated. In each group, sepsis was induced by infusion 38 ml of 2.5x10⁵/ml E. coli (ATCC 25922) in 3 hours. Pr group received a 20-minute bolus infusion of 0.75 g/kg Pentaglobin simultaneously with the E. coli suspension. After the start of the E.coli susp. Po group received a 20-minute bolus infusion of 0.67 g/kg Pentaglobin followed by 0.02 g/kg/h continuous infusion for 240 minutes. Each group monitored hemodynamic parameters hourly (PiCCO), and blood gas parameters (epoc®) were measured every 2 hours until 8 hours. Results: In all groups heart rate (HR) increased and blood pressure (BP) decreased. In the treated groups BP was lower than the control but higher than the septic group. In the S group, the cardiac index (CI) increased (peak 120-180 min), then returned nearly to the baseline. In the remaining groups, continuous elevation in the CI was observed. In the treated groups there were higher CI values compared to C and S groups at 480 min (T480: Pr: 4.4±0.7; Po: 5.1±0.54; C: 4.2±0.34; S: 3.8±0.38 l/min/m²). In all four groups after a slight elevation (peak 60-120 min), a decrease in systemic vascular resistance index (SVRI) was observed. The treated groups had lower SVRI compared to the control, but higher than the septic group (T420: Pr: 1591±385; Po: 1385±520; C: 1914±198; S: 1269±222 dynes•sec/cm⁵/m²). Conclusions: In our model the higher cardiac index and systemic vascular resistance values measured with Pentaglobin administration support hemodynamic protection of Pentaglobin. The model is suitable for further study of the protective role of Pentaglobin and the examination of the associated hemodynamic changes. (NKFI-1 “OTKA” K-139184)

Témavezető: Dr. Balázs Ujhelyi és Dr. Ádám Deák

A 3D nyomtatás technológia rohamos fejlődésével megnőtt azoknak az anyagoknak a száma is, amelyeket különböző orvosi/sebészeti célra is alkalmazzák (pl. különféle egyedi célzók, fúró- és vágósablonok, és implantátumok). Ezeknek az anyagoknak a mechanikai jellemzőiről azonban csak igen hiányos információk állnak rendelkezésre, különösen arra a tényre nem fordítanak a gyártók elegendő figyelmet, hogy az additív gyártás esetén közel sem mindegy a rétegzés iránya. Még kevesebb információ lelhető fel azzal kapcsolatban, hogy az ezekből az anyagokból készült eszközök konkrét alkalmazását megelőző sterilizálás milyen hatással van a mechanikai jellemzőkre. Kutatásunk célja a különböző nyomtatási technológiával készült, sterilizált és sterilizálatlan műanyagok mechanikai tulajdonságainak (húzó-, hajlító- és nyomószilárdság) vizsgálata, különös tekintettel az ortopéd sebészeti alkalmazásokra. További cél a mért adatokra alapozva egy szabadon elérhető, bővíthető online adatbázis létrehozása. A vizsgálatok során két 3D nyomtatási technológiát alkalmaztunk: a legelterjedtebb extrúziós, vagy FDM (Fused Deposition Modeling) és egy gyanta alapú (Polyjet) módszerrel készítettük a mintákat. Mindkét technológiával 5-5 anyagtípussal, három különböző orientációban (X, Y, Z) állítottuk elő a próbatesteket, amelyeknek a húzó-, hajlító- és nyomó tulajdonságait határoztuk meg sterilizálatlan és hidrogén-perixodos plazma sterilizálást követően. Az FDM anyagok húzóvizsgálati eredményei alapján az X és Y irányban rétegzett próbatestek húzószilárdsága nem tért el lényegesen, azonban ezekhez képest a Z irányú próbatestek jellemzői jóval elmaradtak (anyagtól függően csupán 35-75%). Nagyon hasonló eredményeket kaptunk a hajlítóvizsgálatok esetén is, azzal a különbséggel, hogy itt az Y irányú rétegződés esetén a legkedvezőbbek a szilárdsági tulajdonságok. A nyomóvizsgálatok alapján az PLA és a PETG anyagoknál kedvezőbb szilárdsági jellemzők adódtak Z irányban. A sterilizálás hatására három anyag esetén (PETG, ASA, PLA) az anyag kedvezőbb mechanikai tulajdonságokat mutatott, míg a másik két FDM rendszerben használatos anyag (ABS és PETG) gyengült. A rétegződés iránya az FDM technológia esetén lényeges tényező, azonban a Polyjet eljárás anyagaira vonatkozóan nincs érdemi hatása. A 3D nyomtatással készült műtői eszközök tervezése során egyes anyagoknál figyelembe kell venni a sterilizálás befolyásoló hatását.

Témavezető: Dr. Manó Sándor és Horváth Hajnalka

Introduction: Peripheral nerve injuries (PNIs) present considerable challenges due to the intricate process of nerve regeneration. Achieving optimal functional recovery hinges on the precision of surgical techniques and the selection of appropriate suture materials. While epineural repair via microsurgery remains the gold standard, the choice of suture material profoundly influences repair outcomes. This study thoroughly examines the impact of various suture materials on tensile strength in peripheral nerve repair, using a rat sciatic nerve model to assess efficacy. Methods: 30 male Wistar rats (375.23±20.77 g) were utilized (permission reg. nr.: 21/2022/UDCAW) and following euthanasia, the animals underwent sciatic nerve repair. The rats were randomly divided into three groups, with each group receiving a different suture material: 8/0, 9/0, and 10/0 (polyamide 6). The sciatic nerve was exposed through a posterior approach on the right side, transected, and meticulously repaired with the assigned suture materials. The contralateral intact nerve was tested without damage as a control nerve. The tensile strength of the nerves was evaluated using a mechanical testing apparatus, with measurements taken at the point of failure. Statistical analysis of tensile strength between groups was performed using ANOVA followed by post-hoc tests, with statistical significance defined at p<0.05. Results: Anastomosed nerves showed significantly lower maximal tensile strength compared to intact controls (p<0.0001). There was no significant difference between the anastomoses (8/0: 0.786±0.131 N; 9/0: 0.752±0.173 N), but the 10/0 suture was found to be slightly lower (0.585±0.103 N). For the tensile strength of the single-filament suture materials, 8/0 was found to be the strongest (0.698±0.014 N; 9/0: 0.571±0.041 N) and 10/0 the weakest (0.406±0.033 N). In the case of 8/0 and 9/0 sutures, the suture was pulled out of the nerve, while in the case of 10/0 the sutures were torn. Conclusion: The tensile strength of the sutures was highly dependent on their thickness, but this was less important when they were used in sutures. From the point of view of nerve healing, as less foreign material is introduced into the tissues, the 10/0 fibre is preferable. During training programs, tensile strength curve analysis can be helpful in giving feedback on the technique's quality. (“OTKA” K-139184)

Témavezető: Dr. László Ádám Fazekas és Prof. Dr. Norbert Németh

Bevezetés: A sepsis a fertőzések következtében kialakuló szisztémás gyulladásos válaszreakciók legsúlyosabb formája, amely komplex pathophysiológiai folyamatok eredményeként magas halálozási arányt mutat a klinikai ellátásban. A kórkép egyik lényeges aspektusa a microcirculatio zavara, amely az endothel dysfunctio, a micro-thrombusok kialakulása és a regionális perfúziós heterogenitás révén hozzájárul a szöveti oxigenizációs deficit kialakulásához. Korábbi ismereteinkre alapozva célul tűztük ki, IgM-mel dúsított immunglobulin (Pentaglobin, PG) microcirculatiós szerepének vizsgálatát intravénásan adott E. coli szuszpenzióval indukált sepsis sertés modellben. Anyagok és módszerek: Harminc nőstény juvenilis sertésen (21,45±3,04 kg, engedély ny. szám: 18/2023/DEMÁB) végeztük kísérleteinket, melyeket négy vizsgálati csoportra osztottunk. A Sepsis (n=6) csoportban 2,5x10⁵/ml csíraszámú E. coli szuszpenzió került i.v. beadásra 3 óra alatt. A Kezelt csoportok egyedei az E. coli infúzióval egyidejűleg (Pre-PG, n=9) és 1 órával később (Post-PG, n=9) 20 perces bolus infúzióban 0,75 g/kg PG-t kaptak. A Kontroll csoportban (n=6) csak folyadékpótlás történt. Microcirculatiós vizsgálatainkhoz Cytocam-IDF kamerát használatunk: felvételeket készítettünk az állatok nyakának és fülének bőrfelületéről, és a sublingualis nyálkahártyáról a beadás indítása előtt, majd 2 óránként a 8. óráig. A mérések során perfusiós paramétereket vizsgálatunk, és az elváltozások számszerűsítése érdekében a klasszikus paraméterek mellett a kutatócsoportunk által létrehozott pontrendszer (Microcirculatory Video Score System, MVSS) szerint elemeztük az elkészült videókat. Eredmények: A microvascularis áramlási index a kezelt csoportokban mutatta a legmagasabb eredményeket sublinguálisan a mérések 8. órájában (Pre-PG: 2,65±0,32; Post-PG: 2,75±0,25). A perfundált erek denzitása a kontroll csoportban volt a legmagasabb (sublingualis: 1,58±0,39 mm/mm2), melyet a kezelt csoportok eredményei követtek. Az MVSS értékei minden mérési területen a sepsis csoportban emelkedettek voltak: nagyfokú oedema képződés, vörösvérsejt aggregátumok jelenléte és a vasculatura heterogenitása volt megfigyelhető. Következtetés: A fulmináns sepsis során jelentős microcirculatiós romlás alakult ki. A szöveti perfusio csökkenését a Pentaglobin mindkét adagolási formában képes volt mérsékelni. A kezelési protokoll finomításához azonban további vizsgálatok szükségesek. („OTKA” K-139184)

Témavezető: Varga Ádám és Prof. Dr. Németh Norbert

Bevezetés: A haemorheologiai paraméterek és a microcirculatio romlása szerepet játszik a sepsis komplex pathogenezisében. Korábbi kísérleteinket folytatva, célul tűztük ki az IgM-mel dúsított immunglobulin (Pentaglobin) szerepének vizsgálatát intravénásan adott E. coli szuszpenzióval indukált sepsis sertés modellben ezen károsodások mérséklésében. Módszerek: Kísérletünkbe 30 nőstény juvenilis sertést (21,45±3,04 kg, engedély ny. szám: 18/2023/DEMÁB) vontunk be, melyeket négy csoportba soroltunk. Altatásban mindkét oldali v. jugularis externát és a jobb oldali a. femoralist kipreparáltuk és kanüláltuk minden esetben. A kontroll csoportban (n=6) csak folyadékpótlás történt, a kezeletlen sepsis (n=6) és a kezelt csoportokban (n=9-9) 2,5x105/ml csíraszámú E. coli szuszpenzió (ATCC 25922) került i.v. beadásra 3 óra alatt. A Pentaglobinnal előkezelt csoport (Pre-PG, n=9) az E. coli infúzióval egyidejűleg bolus infúzióban 0,75 g/kg Pentaglobint kapott. A Pentaglobinnal utókezelt csoport (Post-PG, n=9) az E. coli infúzió indítása után 1 órával bolus infúzióban 0,67 g/kg Pentaglobinban részesült, majd 4 órán keresztül 0,02 g/kg/h fenntartó dózisban kapta az immunglobulint. A beadás indítása előtt, majd 2 órás időközönként vérvétel történt a 8. óráig. A vérmintákból meghatározásra kerültek a hematológiai paraméterek (Sysmex K-4500) a vörösvérsejt aggregatio (Myrenne MA-1), valamint a teljes vér és plazma viszkozitás (Brookfield DVN). Eredmények: A haematocrit értékek csökkenése volt megfigyelhető a Pentaglobinnal kezelt csoportokban (p<0,001 vs. alap). A 8. órában 100 s-1 sebességgradiens mellet mért teljes vér viszkozitás kismértékű emelkedést mutatott az alap értékhez viszonyítva a kezelt csoportokban (Pre-PG: p=0,012), azonban a kezeletlen csoporthoz képest alacsonyabb teljes vér viszkozitás volt mérhető. A plazma viszkozitásban jelentős változás nem volt megfigyelhető. A vörösvérsejt aggregatiót jellemző M 5 sec és M 10 sec paraméterek esetében a kezelt csoportokban mérsékelt aggregatio volt megfigyelhető, míg a kezeletlen csoportban jelentős mértékű aggregatio fokozódást (p<0,001 vs. alap) tapasztaltunk. Következtetés: Összességében elmondható, hogy a Pentaglobin kezelés mérsékelte a kísérletes fulmináns sepsis által okozott teljes vér viszkozitás emelkedést és vörösvérsejt aggregatio fokozódást, az utókezelési forma nagyobb mértékben. A modell alkalmas a Pentaglobin védő szerepének további tanulmányozására és a kapcsolódó haemorheologiai változások vizsgálatára.

Témavezető: Mátrai Ádám Attila és Prof. Dr. Németh Norbert

Bevezetés: A krónikus ízületigyulladás következtében kialakuló osteoarthrosis (OA) egy gyógyíthatatlan ízületi betegség, amelyet irreverzibilis porcdegeneráció és a csontszerkezet változásai jellemeznek. Az izomgyengeség és az immobilitás hozzájárul a betegség súlyosbodásához, és a m. quadriceps femoris gyengesége a betegség korai diagnosztikai markere lehet. Jelenleg kevés adat áll rendelkezésre az OA microcirculatiós és micro- rheologiai aspektusairól. Kutatás célja az alsó végtag microcirculatiójának és micro-rheologiai paramétereinek vizsgálata volt OA, áloperált kontroll és hypermuscularis egérmodellekben. Módszerek: A kísérletben (regisztrációs száma: 17/2023/DEMÁB) azonos korú kontroll C57BL/6 (BL6; 29,15±0,84g) és hypermuscularis (MSTN; 43,41±3,14g) egereket vizsgáltunk. A műtéti protokoll során az ízületi tok megnyitásával áloperált (Sham), a medialis meniscus destabilizációval pedig OA csoportokat hoztunk létre. Az operációt követően a kóros változások feltárása érdekében az állatokat a kollaborációban (DE ÁOK Élettani Intézet) végzett utánkövetés végén, a 4. héten vizsgáltuk. Analízisünk Braedius Cytocam kamerával végzett mikrokeringési méréseket (m. biceps femoris) és terminális vérmintavételt (haematologiai és haemorheologiai paraméterek) foglalt magában. Eredmények: A haematologiai paraméterek közül a fehérvérsejtszám (14,08±0,99 G/l), MCH (17,85±0,3 pg) és MCHC (30,35±1,27 pg) szignifikánsan magasabb volt (p<0,05) a BL6 OA csoportban az áloperált állatokhoz képest (5,45±0,93 G/l; 16,1±0,41 pg; 29,2±0,69 pg). A vörösvérsejt aggregatio paraméterei esetén az áloperált csoporthoz viszonyítva az MSTN OA csoportban szignifikáns csökkenés (M 5s: 1,1±0,5 vs 0,3±0,1, M 10s: 3,1±1,8±0,7±0,2), míg a BL6 OA csoportnál szignifikáns emelkedés (M 5s: 1,0±0,5 vs 2,1±0,3, M1 5s: 0,9±0,1 vs 1,7±0,1) volt megfigyelhető. A microcirculatiós adatok esetén a capillarisok átmérője, denzitása és a De Backer's pontozási rendszer alapján mért értéke alacsonyabb volt az OA csoportok esetén. Következtetések: Az alkalmazott modell a vizsgált haematologiai, haemorheologiai paraméterek esetén elsődlegesen a kontroll csoportban okozott eltérést, míg a mikrokeringési paraméterek változása a hypermuscularis csoportban volt kifejezettebb. A vizsgált egértörzsek esetén, a modell hatására adott eltérő válaszreakciók további vizsgálatokra ösztönöznek.

Témavezető: Dr. Deák Ádám és Dr. Fazekas László Ádám

Bevezetés: A traumás sérülésekből fakadó replantációk sarkalatos pontja a megfelelő ér- és ideg-anastomosisok létrehozása, amelyek biztonságát, sikerességét számos tényező befolyásolja. Ezek között fontos szerepet játszanak a regenerációs folyamatokat befolyásoló tényezők. A különböző alapanyagból készült bioplastoknak vérzéscsillapító és szöveti regenerációt elősegítő tulajdonságai ismertek, ezért munkánk során a replantáció részét képező ér- és idegvarratokon kívántuk vizsgálni e hatásokat. Módszerek: A kísérletbe (29/2022/DEMÁB) 14 hím Wistar patkányt (416±35 g) vontunk be, anastomosis és bioplast+anastomosis csoportra osztva őket. Az altatást követően a jobb arteria, vena és n. femoralis átmetszésre került, majd e képleteket csomós varratokkal, end-to-end anastomosis technikával egyesítettük (poliamid-6, erek: 10/0, ideg: 11/0). A bioplast+anastomosis csoport esetén ugyanezt a beavatkozást végeztük el, majd az anastomosisok elkészültével az erek és idegek köré (SPONGOSTAN™ bioplastot helyeztünk. Az ér-anastomosisokat minden esetben véráramlás-mérővel (Transonic) ellenőriztük. A műtét előtt, után, valamint a postoperativ 1., 5. és 8. héten haematologiai, haemorheologiai, microcirculatiós vizsgálatokat végeztünk. Az utánkövetési idő végén szövettani és szakítószilárdsági vizsgálatok következnek. Eredmények: A beavatkozás az állatok mozgására minimálisan volt hatással. Az anastomosisok minden esetben sikeresek voltak, a műtétet végén az véráramlás kismértékben csökkent. A fehérvérsejtszám (anastomosis: 8,6±2,5 vs. 9,8±1,4 G/L; bioplast+anastomosis: 9,3±0,9 vs. 10,1±0,7 G/L) és a vérlemezkeszám már az első héten emelkedést mutatott míg a vörösvérsejtszám (anastomosis: 7,6±1,2 vs. 7,1±0,5 G/L; bioplast+anastomosis: 7,9±0,6 vs. 7,3±0,4 G/L) csökkent. A vörösvérsejt aggregációs értékek közül az M 5s paraméter az anastomosis csoportban alig változott (1,25±0,55 vs. 1,04±0,72) míg a bioplast+anastomosis csoportban szignifikánsan romlott (1,02±0,25 vs. 2,28±0,99, p=0,0036). A talpakon mért microcirculatiós paraméterek a két csoportban hasonlóan alakultak, a műtétet követő első hétre normalizálódni kezdtek. Következtetések: Az akut fázis reakciók főként a korai postoperativ időszakban okoztak eltéréseket. Ezen változásokat az alkalmazott bioplast folyadékmegkötő képessége, duzzadása, adhaesio-képző képessége kismértékben fokozhatott, de a regenerációt jobban segítette. (“OTKA” K-139184)

Témavezető: Dr. Fazekas László Ádám és Prof. Dr. Németh Norbert

Bevezetés: A rekonstrukciós sebészetben a szövethiány pótlására különböző szöveti összetételű lebenyek alkalmazhatók. A beavatozások szövődményei között a thrombosis, az ischaemia-reperfusio (I/R), a következményes lebeny-necrosis említhető. A lebenyek perfusiójának monitorozása ezért nagy jelentőséggel bír. Korábbi vizsgálatainkat folytatva, jelen munka célja patkány epigastrialis adipocutan lebenyt kialakítása és a lebeny I/R hatásának követés vizsgálata volt patkányban. Módszerek: Altatásban 8 hím Wistar-patkányon (360,40±24,58 g; engedély ny. szám: 19/2022/DEMÁB) bilaterálisan epigastrialis adipocutan lebenyeket készítettünk (431,8±31,2 mm2) az a. epigastrica superficialisra „nyelezve”. A lebenyeket 2 órás időtartamra visszahelyeztük a sebágyba, de a bal oldali lebenyt ellátó ércsonkot mikroklippel erre az időre leszorítottuk. A lebenyágyakat hidroxipropil-metilcellulóz géllel kezeltük, majd a lebenyeket 32 egyszerű csomós öltéssel (4/0 polipropilén) rögzítettük, a sebkezelést 5 napig folytattuk. Mértük a lebeny területének, hőmérsékletének és microcirculatiós (Cytocam-IDF) paramétereinek változását. A műtét előtt, majd az 1., 7., és 14. postoperativ (p.o.) napon haematologiai paramétereket, vörösvérsejt aggregatiót és deformabilitást mértünk. A kísérlet végét altatásban standard lokalizációban vett bőrcsíkokon szakítószilárdság és szövettani vizsgálatokat végeztünk. Eredmények: Az ischaemia hatása jól látszott a lebenyek bőrhőmérsékletének és microcirculatiójának monitorozásával. A lebenyeket ellátó artéria áramlása az alap értékhez képest csökkent, legnagyobb mértékben az ischaemiás oldalon. A lebenyek területe a 3. napra csökkent a legnagyobb mértékben (jobb: 312,1±92,9 mm2, bal: 291,8±66,6 mm2). Az intakt bőrhöz képest (13,7±5,5 N) a lebenyek alsó (bal: 2,3±0,7; jobb: 3,1±1,3) és felső (bal: 3,0±1,2; jobb: 6,5±0,8) szegmensének a szakítószilárdsága szignifikánsan csökkent (p<0.05). A microcirculatiós értékek az ischaemiát követően átmenetileg növekedtek. A vörösvérsejtek aggregatiója 7. p.o. napra fokozódott, kisfokú anaemizálódással kísérve, amely a 14. p.o. napra rendeződött. Következtetés: A lebenyek regenerációja jól követhető volt a kísérlet során. A laboratóriumi paraméterek az akut fázis reakciókat tükrözték. Az ischaemiás lebenyek microcirculatiós értékei a még a 2. p.o. héten is elmaradtak az ellenoldalihoz képest. A Cytocam-IDF módszer alkalmas lehet a lebenyek életképességének intra- és postoperatív monitorozására. (“OTKA” K-139184)

Témavezető: Dr. Flaskó Anna Orsolya és Prof. Dr. Németh Norbert