Kontrollü lokal antibiyotik (gentamisin) salınımı yapan mikropartiküllerinin kemik enfeksiyonlarını önleyici etkisinin deneysel hayvan modellerinde araştırılması

Abstract

ÖZET Diş Hekimliği'nde cerrahi uygulamalarda biyomateryaller kemik dokusundaki kayıpların tekrar geri dönüşümünü sağlayabilmek için sıklıkla kullanılmaktadır. Bu sırada oluşabilecek bir enfeksiyon kemik iyileşmesini engelleyerek greftin etkili olmasını önleyecektir. Bu olasılığı ortadan kaldırmak için cerrahi işlem öncesinde ya da sonrasında antibiyotik tedavisi uygulanmaktadır. Sistemik antibiyotik tedavisi sırasında antibiyotik serumda yüksek konsantrasyonlara ulaşır ve dolayısıyla da sistemik komplikasyonlar gelişebilir. Kontrollü lokal salınım sistemleri ile antibiyotiğin lokal olarak uygulanması, bu komplikasyonları oluşturmaması ve sistemik kullanıma göre çok daha yüksek, a* bölgesel doku konsantrasyonlarına ulaşılması nedeniyle önemli bir seçenektir. Çalışmamızda; greft materyallerinin yerleştirilmesi sırasında kontrollü lokal antibiotik salınımı yapan mikropartiküllerle karıştırılmasının enfeksiyonu engellemede yeterli profilaksiyi sağlayıp sağlamadığı deneysel hayvan modelleri üzerinde araştırılmıştır. Araştırmamızda kırksekiz Wistar Albino sıçan kullanılmıştır. Sıçanlar onaltışarlı üç gruba ayrılarak sistemik antibiyotik verilen pozitif kontrol, kontrollü lokal salınım yapan mikropartiküller yerleştirilen çalışma ve sadece enfekte edilerek greft uygulanan negatif kontrol grubu oluşturulmuştur. Çalışmamızda, uygulanan cerrahi işlemleri izleyen ikinci ve beşinci günlerde sakrifiye edilen sıçanlarda, histopatolojik açıdan iltihap ve erken dönem yara iyileşmesi, mikrobiyolojik açıdan ise Staphylococcus aureus üremesi incelenmiştir. İkinci güne ait iltihap skoru incelendiğinde; negatif kontrol grubunda hayvanların tümünde orta iltihap skoru saptanmıştır. Çalışma grubunda iyi iltihap skoruna sahip hayvan sayısı her iki kontrol grubuna göre daha fazla bulunmuştur, orta iltihap skoruna sahip hayvan sayısı ise çalışma ve pozitif kontrol grubunda eşit izlenmiştir. Gruplar arası karşılaştırmada istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamıştır. İİİikinci gün iyileşme skorları açısından bütün gruplarda hayvanların tümünün erken döneme uyan kötü iyileşme skoruna sahip olduğu izlenmiştir. Beşinci gün iltihap skoru açısından, çalışma grubunda hayvanlardan birinde orta, diğerlerinde iyi, negatif kontrol grubunda tümünde körü, pozitif kontrol grubunda ise birinde kötü, ikisinde iyi, beşinde orta iltihap skoru saptanmıştır. İstatistiksel olarak gruplar arası karşılaştırma yapıldığında bu durum ileri derecede anlamlı bulunmuştur (p< 0,0001). İyileşme skoru açısından beşinci gün sonuçlan değerlendirildiğinde; negatif kontrol grubunda hayvanlardan birinde orta, diğerlerinde ise kötü iyileşme skoru izlenmiştir. Pozitif kontrol grubunda hayvanların tümünün orta iyileşme skoruna sahip olduğu izlenmiş iken çalışma grubunda hayvanlardan ikisinin orta, diğerlerinin kötü iyileşme skoruna sahip olduğu görülmüştür. İyileşme açısından yapılan karşılaştırmada antibiyotik tedavisi uygulanan gruplarda (pozitif kontrol ve çalışma grupları) negatif kontrol grubuna göre ileri derecede anlamlılık saptanmıştır (p < 0,001). Mikrobiyolojik incelemede ikinci gün bulgularında; negatif kontrol grubunda tüm örneklerde enfeksiyon görülürken sistemik antibiyotik uygulanan pozitif kontrol grubunda üç örnekte Staphylococcus aureus'un ürediği izlenmiştir, çalışma grubunda ise hiçbir örnekte enfeksiyon saptanmamıştır. Beşinci gün ise; negatif kontrol grubunda Staphylococcus aureus ürediği görülürken sistemik ve lokal gentamisin uygulanmış gruplarda üreme izlenmemiştir. Araştırmamızda sonuç olarak lokal antibiyotik salmımı yapan mikropartiküllerin, enfeksiyonu ve iltihabı engellemesi, bunun yam sıra sistemik antibiyotik kullanımma göre yüksek lokal konsantrasyon ve düşük yan etki gibi olumlu etkileri nedeni ile cerrahi işlemler sırasında profilaksi amacıyla başarıyla kullanılabileceği kanısına varılmıştır. iv

SUMMARY: Biomaterials are commonly used in order to regain the bone loss in dental surgery. During this period an infection can prevent the bone healing and the effect of the graft. To eliminate this possibility antibiotic therapy before and during the surgical procedure is a common alternative. Due to the high serum concentrations during the systemic antibiotic therapy; nephrotoxic, ototoxic and allergic complications can appear. In controlled local antibiotic liberation therapy, higher local concentration comparing to systemic therapy can be obtained without any complications. In our research; whether mixing microparticules capable of liberating controlled local antibiotic with graft materials during graft implantation can create prophylaxis is investigated. Forty-eight Wistar Albino rats are used in our study. Three groups containing 16 rats are formatted to create systemic antibiotic therapy applied positive control group, controlled local antibiotic therapy applied study group and just only infected negative control group. In our study, histopathologicalry inflammation and early stage of wound healing; microbiologically growth öf Staphylococcus aureus is evaluated in second and fifth days after the surgical procedure. In evaluation of second day inflammation scores; all of the rats in negative control group have moderate inflammation score. Good inflammation scored rats in study group is more in numbers than both control groups have. Results of second day healing scores; all groups are evaluated bad healing scores. In evaluation of fifth day inflammation scores; in negative control group all rats are evaluated bad scores. In positive control group five good, two moderate and bad inflammation score are found. In comparison of the groups extremely very significance is statistically found (p< 0, 0001).Results of fifth day healing scores; negative control group has one moderate and seven bad scores. In positive control group all scores are moderate and in study group two moderate and six bad scores are found. In statistical evaluation of the groups; antibiotic therapy applied groups (positive control and study) are statistically very significant compared to negative control group (p < 0,001). In microbiological evaluations of the groups on second day infections are observed in all specimens in negative control group. Just three specimens contain Staphylococcus aureus in positive control group but no infection is found in specimens in study group. On fifth day all specimens are infected in negative control group but no infection can be found in both positive control and study groups. In conclusion; due to positive effects like high local concentration, minimum side effects, prevention of infection and reduced inflammation local antibiotic liberation therapy can be successfully used for prophylaxis in dentistry. VI