Sıçanlarda oluşturulan deneysel çenelerin bifosfonata bağlı osteonekrozu modelinde pentoksifilin`in profilaktik etkisinin histopatolojik ve histomorfometrik olarak incelenmesi

Abstract

Bu deneysel çalışmanın amacı zoledronik asit (ZA) ile nekrotik alanlar oluştuktan sonra tedavi amacı ile kullanılan Pentoksifilin'in (PEN) nekroz oluşmadan önce profilaktik etkisinin varlığının incelenmesidir. Çalışmamızda otuz dört tane dişi Sprague-Dawley sıçan randomize olarak beş gruba ayrıldı. Grup 1 (Kontrol) ve 2'deki (SF/PEN) sıçanlara çalışmanın ilk gününden başlayacak şekilde 8 hafta boyunca haftada 3 kez intraperitoneal (IP) serum fizyolojik (SF) (0,1 mg/ml) verilirken, Grup 3 (ZA/SF), 4 (ZA/PEN) ve 5'teki (ZA/PEN/PEN) sıçanlara yine çalışmanın ilk gününden itibaren 8 hafta boyunca haftada 3 kez serum fizyolojik ile karıştırılarak zolendronik asit (0.1 mg/kg) (Zolenat® 4mg/5 ml, Mustafa Nevzat, Türkiye) IP olarak uygulandı (Resim 3.2). Grup 5'teki sıçanlara diş çekiminden bir hafta önce ilave olarak IP PEN (Trentillin® 100 mg/5 ml IV,Santa Farma, İstanbul, Türkiye (50 mg/kg) enjeksiyonu yapıldı. Bu 8 haftalık süreci takiben, sıçanların sol alt 2. moları çekildi. Diş çekimlerinin yapıldığı günden itibaren 3 hafta boyunca hergün IP, Grup 1 ve 3'teki sıçanlara SF (0,1 mg/ml); Grup 2, 4 ve 5'teki sıçanlara ise IP PEN (50 mg/kg) enjeksiyonu yapıldı. Tüm deney hayvanları diş çekimlerinden 8 hafta sonra dekapitasyon yöntemi ile sakrifiye edildi. Tüm sıçanlardan alınan örnekler enflamasyon, vaskülarizasyon, kanama ve rejenerasyon açısından, yok (0), çok az (1), orta (2) ve şiddetli (3) olarak histopatolojik açıdan değerlendirilmiştir. Diş çekim soketindeki total kemik hacmi ve kemik yüzdesi ölçümleri histomorfometrik olarak değerlendirilmiştir. Yapılan ağırlık ölçümlerinde, başlangıç ölçümünde gruplar arasında anlamlı bir fark gözlenirken (p=0,043); geçen zamanla birlikte uygulanan işlemlerden bağımsız olarak gruplardaki hayvanların ağırlık ortalamalarında artış gözlenmiş ancak zamana göre ağırlık değişimleri açısından gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark görülmemiştir (p>0,05). Kontrol grubu ile SF/PEN grubu; enflamasyon (p=0,127), vaskülarizayon (p=1), kanama (p=1) ve rejenerasyon (p=1) açısından karşılaştırıldıklarında, bu iki grup arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunamamıştır. Kontrol ile ZA/SF grubu karşılaştırıldığında ise enflamasyon (p=0,013), vaskülarizasyon (p=0,022), kanama (p=0,025) ve rejenerasyon (p=0,008) açısından, istatistiksel olarak her bir parametrede anlamlı fark bulunmuştur. ZA/SF grubu ZA/PEN ve ZA/PEN/PEN grupları ile karşılaştırıldığında; diş çekimi sonrasında PEN uygulanan ZA/PEN grubu ile karşılaştırıldığında enflamasyon (p=0,536), vaskülarizayon (p=0,642), kanama (p=0,765) ve rejenerasyon (p=0,127), açısından bu iki grup arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamıştır. ZA/SF grubu diş çekimi öncesinde koruyucu olarak PEN uygulanan ZA/PEN/PEN grubu ile karşılaştırıldığında ise enflamasyon (p=0,017), vaskülarizayon (p=0,04), kanama (p=0,044) ve rejenerasyon (p=0,04) açısından, tüm bulgularda anlamlı bir fark izlenmiştir. Histomorfometrik değerlendirmede, grupların total kemik hacimleri incelendiğinde; kontrol grubu ile SF/PEN, ZA/PEN ve ZA/PEN/PEN grupları arasında anlamlı bir fark izlenmiş (Sırası ile: p=0,009; p=0,01; p=0,002); kontrol grubu ile ZA/SF grubu arasında anlamlı bir fark izlenmemiştir (p=0,999). Gruplar arasında diş çekim soketlerindeki kemik yüzdeleri karşılaştırıldığında ise; kontrol grubu ile SF/PEN, ZA/PEN ve ZA/PEN/PEN grupları arasında anlamlı bir fark izlenmemiş (Sırası ile: p=0,935; p=0,108; p=0,530); ZA/SF grubu ile karşılaştırıldığında ise anlamlı derecede yüksek kemik yüzdesine sahip oluğu görülmüştür (p<0,001). ZA/SF grubunun kemik yüzdesi ZA/PEN ve ZA/PEN/PEN grupları ile karşılaştırıldığında, ZA/SF grubu ile ZA/PEN grubunun arasında anlamlı bir fark bulunmadığı (p=0,69); ZA/PEN/PEN grubu ile arasında anlamlı bir fark bulunduğu görülmüştür (p=0,008). Deneysel olarak oluşturulan bu modelde, diş çekimi sonrasında verilen PEN'in her ne kadar yeni kemik oluşumunun arttırıp iyileşmeyi pozitif yönde etkilese de anlamlı olarak tedavi edici olmadığı; diş çekimi öncesinde proflaktik olarak verilen PEN'in ise kemik iyileşmesi açısından hem proflaktik hem de tedavi edici olabileceği sonucuna varılmıştır. Sonuç olarak PEN'in enflamatuvar reaksiyonu optimize ederek iyileşmeyi pozitif yönde etkilediği söylenebilir.

The aim of this experimental study is to investigate the prophylactic effect of Pentoxifylline (PEN) on bisphosphonate-related osteonecrosis of the jaw (BRONJ). In our study, 34 female Sprague-Dawley rats were randomly divided into five groups. Groups 1 (Control) and 2 (SF/PEN) were injected intraperitoneally (IP) with sterile saline solution (SF) for 8 weeks; Groups 3 (ZA/SF), 4 (ZA/PEN) and 5 (ZA/PEN/PEN) were received IP zoledronic acid (ZA) (Zolenat® 4mg/5 ml, Mustafa Nevzat, Türkiye) at a dose of 0.1 mg/kg, 3 times a week for 8 weeks. In the eighth week, rats in group 5 (ZA/PEN/PEN) were received IP 50 mg/kg PEN (Trentillin® 100 mg/5 ml IV, Santa Farma, İstanbul, Türkiye) everyday. The left second molar teeth were extracted and the animals were allowed to recover for 8 weeks before being sacrificed. After tooth extraction, groups 1 (Control) and 3 (ZA/SF) were injected IP SF everyday for 3 weeks; groups 2 (SF/PEN), 4 (ZA/PEN) and 5 (ZA/PEN/PEN) were received 50 mg/kg IP PEN everyday for 3 weeks. At the end of this 16-week period, all rats were sacrificed. The specimens were histopathologically evaluated according to their inflammation, vascularization, bleeding and regeneration degrees. This parameters are valued as none (0), mild (1), moderate (2) and severe (3). The total bone volume and bone percentage were histomorphometrically evaluated. At the beginning of the experiment, weights of the rats were recorded and there were a statistically significant difference between the groups (p=0,043). Within the 16-week process, weights of the rats recorded and rats have continued to gain weight. At the end of the experiment, there was no statistically significant difference between the groups (p>0,05). Between control group and group SF/PEN, there were no statistically significant difference for inflammation (p=0,127), vascularization (p=1), bleeding (p=1) and regeneration (p=1). Between control group and group ZA/SF (Osteonecrosis Group), there were statistically significant difference for inflammation (p=0,013), vascularization (p=0,022), bleeding (p=0,025) and regeneration (p=0,008). Comparison between group ZA/SF and treatment groups has showed: between control group and group ZA/PEN, there were no statistically significant difference for inflammation (p=0,536) vascularization (p=0,642), bleeding (p=0,765) and regeneration (p=0,127). Between group ZA/SF and group ZA/PEN/PEN, there were statistically significant difference for inflammation (p=0,017), vascularization (p=0,04), bleeding (p=0,044) and regeneration (p=0,04). Evaluation of histomorphometrical results have revealed that comparison of the total bone volume has showed statistically significant difference between control group and group SF/PEN (p=0,009); ZA/PEN (p=0,01) and ZA/PEN/PEN (p=0,002). Between control group and group ZA/SF, there was no statistically significant difference for total bone volume (p=0,999). Comparison of the bone percentage in the extraction sockets has showed no statistically significant difference between control group and group SF/PEN (p=0,935); ZA/PEN (0,108) and ZA/PEN/PEN (p=0,530). Between control group and group ZA/SF, control group has showed a statistically significant difference for bone percentage in the extraction sockets (p<0,001). Comparison between group ZA/SF and treatment groups has showed no statistically significant difference with group ZA/PEN (p=0,69); but statistically significant difference with group ZA/PEN/PEN (p=0,008). In this experimental model for BRONJ, it might be concluded that although PEN which was given right after tooth extraction improves new bone formation and in this way it positively affects bone healing, it is not therapeutic. However, PEN that was given before tooth extraction is both prophylactic and therapeutic. In conclusion, PEN might affect healing in a positive way via optimizing inflammatory response.