Deneysel osteoporozun sıçan femurunda oluşturduğu biyomekanik ve histomorfometrik değişikliklere anjiotensin ıı tip ı reseptör blokajının etkisi

Abstract

Son yıllarda Renin anjiotensin sisteminin sadece dolaşım sistemi ile ilgili olmadığı başta kemik doku gibi diğer bazı dokular üzerinde de etkili olduğu ortaya koyulmuştur. Özellikle hücre kültürü çalışmalarında kemik dokuda Ang II Tip 1 reseptörlerinin eksprese oldukları bilinmektedir. Çalışmamızda Ang II tip 1 reseptör blokeri olarak Losartan'ın ovrektomize ratların femurları üzerinde meydana getirdiği biyomekaniksel ve histomorfolojik değişiklikler ortaya koyulması amaçlanmıştır.Çalışmamızda 120 adet Wistar cinsi yetişkin dişi rat kullanılmıştır. Deney hayvanları her bir grupta 15 adet olmak üzere 8 gruba ayrılmıştır. İlk 5 grup tedavi grubu olarak planlanmıştır. Bu gruplar kontrol (KONT), sham (SHAM), Losartan tedavi (KONT+LOS), overektomi (OVX) ve overektomi tedavi grubudur (OVX+LOS). Son 3 grupta ise Losartan'ın osteoporoz oluşum sürecine etkisi araştırılmıştır ve bu gruplar ise 12 haftalık overektomi grubu (OVX-1), 12 haftalık Losartan tedavi (KONT-1-LOS) ve 12 haftalık overektomi tedavi grubudur (OVX-1-LOS).Çalışmamızda AT1 reseptör blokeri olarak Losartan kullanılmıştır ve 5 g/kg/gün gavaj yoluyla deneklere verilmiştir. Bütün gruplardan elde edilen femurların kemik mineral yoğunluğu ölçümleri DEXA cihazı ile yapılmıştır ve daha sonra biyomekanik testler ve histomorfometrik analizler için kullanılmıştır. Losartan tedavisi sonrası OVX-LOS grubunun KMY değeri kontrol grubu seviyesine gelmiştir. Çekme testi sonuçlarına göre ise OVX-LOS grubunun tensile strength değerinin arttığı ve tensile strain değerlerinin ise OVX grubuna göre azaldığı görülmüştür. Eğme testlerinde ise OVX-LOS grubunun flexural strength ve flexural modulüs değerleri OVX grubuna göre artmıştır. Histomorfometrik ölçümlere göre ise OVX grubuna ait femurların alveolar alanlarının yüzde oranlarının arttığı öte yandan OVX-LOS grubunda yapılan ölçümlerde bu alanların oranları OVX grubuna göre daha yüksek oranda çıktığı görülmüştür.Öte yandan OVX-1-LOS ile OVX-1 gruplarının KMY ve yüzde alveolar alan değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklar bulunamamıştır. Bu gruplarda yapılan eğme deneylerinde fleksural strength ve fleksural modülüs, çekme deneylerinde tensile strength, stifness, young modülüs ve EAC değerleri OVX-1 grubunda KONT grubundan istatistiksel olarak daha düşük görülmesine rağmen OVX-1-LOS grubunun bu değerleri OVX-1 grubundan istatistiksel olarak daha yüksektir.Sonuç olarak Losartan overektomi yapılmış ratların biyomekanik karakterlerini geliştirmekle birlikte, kemik kütlesini artırmış ve trabeküler bağlantıları daha kuvvetli hale getirerek osteoporozun femur üzerindeki ağır etkilerini ortadan kaldırmıştır. Bu sonuçlar ışığında gelecekte AT1 reseptör blokerlerinin osteoporoz tedavisinde etkin bir tedavi yöntemi olarak kullanılabileceğini düşünüyoruz

Renin angiotensin system (RAS) is operating not only systemically but also locally in several tissues, have been also studied in bone microenvironments. Osteoblasts and osteoclasts are known to express Ang II type I (AT1) receptor in cell cultures, suggesting the existence of local RAS in bone. Our study was designed to investigate the effects of losartan on overiectomized rats? femur, since the effect of AT1 receptor blocker on biomechanical parameters and histomorphometric alterations of osteoporotic bone has not been studied yet.In this study, 120 female Wistar rats were used. The animals were divided into ight groups as Control (n=15) (CONT), sham operated (n=15) (SHAM), losartan treated control (n=15) (CONT+LOS), overiectomized (n=15) (OVX), losartan treated overiectomized (n=15) (OVX+LOS), overiectomized (12 weeks) (n=15) (OVX-1), losartan treated control from first day (12 weeks) (n=15) (CONT-1-LOS) and losartan treated overiectomized from first day of overiectomized (12 weeks) (n=15) (OVX-1-LOS).Losartan as AT1 receptor blocker was administered via oral gavage for 8 weeks. Bone mineral density was measured using dual energy X-ray absorbsiometry, while tensile and three-point bending tests were performed for evaluation of biomechanical properties of bone. The structural properties were analyzed by scanning electron microscopy and the captured images were quantified using image analysis software. There was a significant decrease in BMD values of OVX group which were reversed by losartan treatment. According to tensile test results; ultimate tensile strength and strain values of OVX+LOS group increased and decreased respectively when compared to that of OVX group. Losartan treatment also caused a significant recovery in flexural strength and modulus parameters regarding respective control values, which means OVX+LOS group had more force tolerance until break than OVX group. Histomorphological results revealed that; the ratio of alveolar cavities of OVX rat femurs was significantly higher than CONT rat femurs and it was significantly decreased after losartan treatment. There was no significant difference between OVX-1-LOS and OVX-1 according to BMD values and the ratio of alveolar cavities. There was a significant increase in all biomechanical parameters (fleksural strength, fleksural modulus, tensile strength, stifness, young modulus and EAC) of OVX-1-LOS according to OVX-1 group.In conclusion, losartan increased strength, mass and trabecular connections of ovariectomized rat femurs. Therefore, it is tempting to speculate that drugs including AT1 receptor blocker may be used for treatment of osteoporosis or reduction of detrimental effects governed by in the future.