Eklem içi kanamanın eklem hasarı üzerindeki etkisi tavşanlarda diz ekleminde deneysel araştırma

Abstract

Kan kaynaklı eklem hasarının patogenezini iki ana unsur oluşturmaktadır. Bunlar; kıkırdak hasarı ve sinoviyal dokudaki değişikliklerdir. Eklem kıkırdağı kondrositler ve kollajenden zengin ekstraselüler matriksten oluşmaktadır. Ekstraselüler matriksin içeriği yapım ve yıkım arasındaki döngü ile yenilenir. Bu döngünün yıkım tarafına kayması kıkırdak hasarına sebep olur. Tekrarlayan eklem içi kanamalarda bu döngü yıkımın daha baskın olduğu bir sürece dönüşür. Çeşitli mediatörlerin örneğin; enzimlerin, sitokinlerin, oksijen metabolitlerinin ve demirin bu yıkım sürecinde etkin olduğu bildirilmiştir. Çalışmamızda eklem içi kanamanın eklem hasarı oluşturmasında kanın hangi bileşeninin etkili olduğunu, intraartiküler serbest demirin eklem hasarı üzerindeki etkisini ve intraartikuler şelatörün demir ile etkileşimini diz ekleminde deneysel olarak ortaya koymaya çalıştık.Çalışmamızda, 5 grupta her bir grupta 7 adet olmak üzere toplam 35 adet Yeni Zelanda ırkı albino tavşanlar kullanıldı. Deneklerimiz cinsiyet farkı gözetilmeden her biri en az 2.5 kg olacak şekilde seçildi. Deneklerimiz yedişerli gruplara rastgele ayrıldı; gruplara sırasıyla A, B, C, D, E isimleri verildi. A ve B gruplarına sırasıyla kanın plazma bileşenini ve kanın hücresel bileşenlerini enjekte ettik. Enjeksiyon miktarını tavşanların ağırlığına göre -her 300 gr'a 0.1 cc olacak şekilde- belirledik. C, D ve E gruplarına sırsıyla demir, demir+şelatör ve şelatör enjekte ettik. Demir preperatı olarak Fe+3(ferrik) hidroksit sükrozu seçtik. Enjeksiyon miktarını 2 cc kan ile kaybedilen demir miktarı kadar demir preparatını hesaplayarak belirledik(1mg Fe+3). Şelatör olarak ise; desferoksamin metansülfonatı kullandık. Doz ayarlaması 2cc kandaki demiri bağlayacak yeterlilikteki şelatör miktarını hesaplayarak belirledik (25 mg desferoksamin metansülfonat). Her gruba haftada 3 er kez olmak üzere 12 hafta boyunca aneztezi vermeden sağ dize intraartiküler enjeksiyonları yaptık. Diğer dizleri (sol) kontrol grubu olarak atadık. 12 haftanın sonunda deneklerimizi ketamin (60 mg/mL) ve ksilazin(8 mg/mL) kokteyl içinde 0.1-0.2 mL/250 g'dan daha fazla doz ile sakrifiye ettik. Sakrifiye ettikten sonra femur ve tibiaya osteotomi uyguladık. Dizleri %10 tamponlanmış nötral formaldehit çözeltisinde tespit ettik. Sonrasında %20'lik formik asit çözeltisinde dekalsifiye ettik. Daha sonra sagittal planda eklemi üç dilime ayırarak tamamını örnekledik ve histolojik incelemeye hazır hale getirdik.Çalışmamızda makroskopik olarak eklem bütünlüğüne, hareket açıklığına, atrofi olup olmadığına, ısı artışına, eklemin rengine, intra artikuler ve ekstra artiküler yapılara baktık.Histolojik incelemede eklem yüzeyinde izlenen bulguları, Colombo ve arkadaşları tarafından tanımlanan histolojik sınıflamayı modifiye ederek sınıflandırdık. Kıkırdakta ve eklem yüzeyinde (kıkırdak ve artroz bulguları) süperfisyal tabaka kaybına, fibrilasyona, fissüre, kondrosit düzensizliğine, kondrosit kaybına/nekrozuna, pannus oluşumuna, ülserasyon ve erozyon varlığına bakarak toplam yedi parametrede bulguların ciddiyetine göre artacak şekilde 0-3 arasında skorlama yaptık. Sinoviyal dokudaki değişiklikleri Madhok ve arkadaşlarının çalışmasındaki kriterleri baz alarak değerlendirdik Bulguların ciddiyetine göre artan 0-3 arasında derecelendirme yaptık. İstatiksel değerlendirmeleri IBM SPSS 20 programı ile gerçekleştirdik. Histolojik sonuçları çalışma ve aynı deneklerin girişim yapılmamış dizlerinden oluşan kontrol grupları arasında Mann-Whitney U testi kullanılarak karşılaştırdık. İstatistiksel anlamlılık düzeyini olarak p<0.05 belirledik.Tavşanların 18'i erkek (%51.4) ve 17'si (%48.6) dişiydi. İki hayvan (%5.7) çalışma sonu yapılan histolojik değerlendirmeler neticesinde enfeksiyon varlığı nedeniyle çalışma dışı bırakıldı. Ortalama ağırlıkları 3068 (±441,25 sd) idi (en küçük 2520gr en büyük 4115 gr).Sinoviyal anaormalliğin, kıkırdak ve artroz bulgularının tüm çalışma ve kontrol grupları arasında istatistiksel olarak anlamlı derecede farklılık olduğu tespit edildi (p=0.00). Sinoviyal anormalliklerden alınan puanların tüm A,B,C,D ve E çalışma gruplarına göre dağılımında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık saptandı (p=0.00). Çalışma gruplarının sinoviyal anormallikler açısından birbirleri arasında istatistiksel olarak karşılaştırıldığında A grubu ile C grubu arasında(p=0,001), A ile D grubu arasında(p=0,001), B grubu ile D grubu arasında(p=0,004), C grubu ile E grubu arasında(p=0,003), D grubu ile E grubu arasında(p=0,001) istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptandı. Kıkırdak ve artroz bulgularından alınan puanların A,B,C,D ve E çalışma gruplarına göre dağılımında istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptandı (p=0.00). Çalışma gruplarının kıkırdak ve artroz bulguları açısından birbirleri arasında istatistiksel olarak karşılaştırıldığında A grubu ile C grubu arasında(p=0,002), A grubu ile D grubu arasında(p=0,002), C grubu ile E grubu arasında(p=0,003) ve D grubu ile E grubu arasında(0,003) istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptandı. Yapılan enjeksiyonlar tüm çalışma gruplarında kontrol gruplarına göre belli etkiler yaratmıştır. Kanın hücresel ve plazma bileşeninin demir kadar eklem hasarı yapmadığını gördük. Demirin ve demir+şelatörün, kalan diğer gruplara oranla daha etikili olduğunu gördük. Demir ve demir+şelatörün skorlarının birbirine yakın olması, şelatörün demirin etkisini azaltmada yetersiz kaldığını, şelatörün saf demiri bağlama kapasitesinin hemoglobindeki demir formunu bağlama kapasitesine göre daha düşük olduğunu düşündürmektedir

Kan kaynaklı eklem hasarının patogenezini iki ana unsur oluşturmaktadır. Bunlar; kıkırdak hasarı ve sinoviyal dokudaki değişikliklerdir. Eklem kıkırdağı kondrositler ve kollajenden zengin ekstraselüler matriksten oluşmaktadır. Ekstraselüler matriksin içeriği yapım ve yıkım arasındaki döngü ile yenilenir. Bu döngünün yıkım tarafına kayması kıkırdak hasarına sebep olur. Tekrarlayan eklem içi kanamalarda bu döngü yıkımın daha baskın olduğu bir sürece dönüşür. Çeşitli mediatörlerin örneğin; enzimlerin, sitokinlerin, oksijen metabolitlerinin ve demirin bu yıkım sürecinde etkin olduğu bildirilmiştir. Çalışmamızda eklem içi kanamanın eklem hasarı oluşturmasında kanın hangi bileşeninin etkili olduğunu, intraartiküler serbest demirin eklem hasarı üzerindeki etkisini ve intraartikuler şelatörün demir ile etkileşimini diz ekleminde deneysel olarak ortaya koymaya çalıştık.Çalışmamızda, 5 grupta her bir grupta 7 adet olmak üzere toplam 35 adet Yeni Zelanda ırkı albino tavşanlar kullanıldı. Deneklerimiz cinsiyet farkı gözetilmeden her biri en az 2.5 kg olacak şekilde seçildi. Deneklerimiz yedişerli gruplara rastgele ayrıldı; gruplara sırasıyla A, B, C, D, E isimleri verildi. A ve B gruplarına sırasıyla kanın plazma bileşenini ve kanın hücresel bileşenlerini enjekte ettik. Enjeksiyon miktarını tavşanların ağırlığına göre -her 300 gr'a 0.1 cc olacak şekilde- belirledik. C, D ve E gruplarına sırsıyla demir, demir+şelatör ve şelatör enjekte ettik. Demir preperatı olarak Fe+3(ferrik) hidroksit sükrozu seçtik. Enjeksiyon miktarını 2 cc kan ile kaybedilen demir miktarı kadar demir preparatını hesaplayarak belirledik(1mg Fe+3). Şelatör olarak ise; desferoksamin metansülfonatı kullandık. Doz ayarlaması 2cc kandaki demiri bağlayacak yeterlilikteki şelatör miktarını hesaplayarak belirledik (25 mg desferoksamin metansülfonat). Her gruba haftada 3 er kez olmak üzere 12 hafta boyunca aneztezi vermeden sağ dize intraartiküler enjeksiyonları yaptık. Diğer dizleri (sol) kontrol grubu olarak atadık. 12 haftanın sonunda deneklerimizi ketamin (60 mg/mL) ve ksilazin(8 mg/mL) kokteyl içinde 0.1-0.2 mL/250 g'dan daha fazla doz ile sakrifiye ettik. Sakrifiye ettikten sonra femur ve tibiaya osteotomi uyguladık. Dizleri %10 tamponlanmış nötral formaldehit çözeltisinde tespit ettik. Sonrasında %20'lik formik asit çözeltisinde dekalsifiye ettik. Daha sonra sagittal planda eklemi üç dilime ayırarak tamamını örnekledik ve histolojik incelemeye hazır hale getirdik.Çalışmamızda makroskopik olarak eklem bütünlüğüne, hareket açıklığına, atrofi olup olmadığına, ısı artışına, eklemin rengine, intra artikuler ve ekstra artiküler yapılara baktık.Histolojik incelemede eklem yüzeyinde izlenen bulguları, Colombo ve arkadaşları tarafından tanımlanan histolojik sınıflamayı modifiye ederek sınıflandırdık. Kıkırdakta ve eklem yüzeyinde (kıkırdak ve artroz bulguları) süperfisyal tabaka kaybına, fibrilasyona, fissüre, kondrosit düzensizliğine, kondrosit kaybına/nekrozuna, pannus oluşumuna, ülserasyon ve erozyon varlığına bakarak toplam yedi parametrede bulguların ciddiyetine göre artacak şekilde 0-3 arasında skorlama yaptık. Sinoviyal dokudaki değişiklikleri Madhok ve arkadaşlarının çalışmasındaki kriterleri baz alarak değerlendirdik Bulguların ciddiyetine göre artan 0-3 arasında derecelendirme yaptık. İstatiksel değerlendirmeleri IBM SPSS 20 programı ile gerçekleştirdik. Histolojik sonuçları çalışma ve aynı deneklerin girişim yapılmamış dizlerinden oluşan kontrol grupları arasında Mann-Whitney U testi kullanılarak karşılaştırdık. İstatistiksel anlamlılık düzeyini olarak p<0.05 belirledik.Tavşanların 18'i erkek (%51.4) ve 17'si (%48.6) dişiydi. İki hayvan (%5.7) çalışma sonu yapılan histolojik değerlendirmeler neticesinde enfeksiyon varlığı nedeniyle çalışma dışı bırakıldı. Ortalama ağırlıkları 3068 (±441,25 sd) idi (en küçük 2520gr en büyük 4115 gr).Sinoviyal anaormalliğin, kıkırdak ve artroz bulgularının tüm çalışma ve kontrol grupları arasında istatistiksel olarak anlamlı derecede farklılık olduğu tespit edildi (p=0.00). Sinoviyal anormalliklerden alınan puanların tüm A,B,C,D ve E çalışma gruplarına göre dağılımında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık saptandı (p=0.00). Çalışma gruplarının sinoviyal anormallikler açısından birbirleri arasında istatistiksel olarak karşılaştırıldığında A grubu ile C grubu arasında(p=0,001), A ile D grubu arasında(p=0,001), B grubu ile D grubu arasında(p=0,004), C grubu ile E grubu arasında(p=0,003), D grubu ile E grubu arasında(p=0,001) istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptandı. Kıkırdak ve artroz bulgularından alınan puanların A,B,C,D ve E çalışma gruplarına göre dağılımında istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptandı (p=0.00). Çalışma gruplarının kıkırdak ve artroz bulguları açısından birbirleri arasında istatistiksel olarak karşılaştırıldığında A grubu ile C grubu arasında(p=0,002), A grubu ile D grubu arasında(p=0,002), C grubu ile E grubu arasında(p=0,003) ve D grubu ile E grubu arasında(0,003) istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptandı. Yapılan enjeksiyonlar tüm çalışma gruplarında kontrol gruplarına göre belli etkiler yaratmıştır. Kanın hücresel ve plazma bileşeninin demir kadar eklem hasarı yapmadığını gördük. Demirin ve demir+şelatörün, kalan diğer gruplara oranla daha etikili olduğunu gördük. Demir ve demir+şelatörün skorlarının birbirine yakın olması, şelatörün demirin etkisini azaltmada yetersiz kaldığını, şelatörün saf demiri bağlama kapasitesinin hemoglobindeki demir formunu bağlama kapasitesine göre daha düşük olduğunu düşündürmektedir.