Sıçanlarda bifosfonat kullanımı sonrası diş çekimiyle oluşan osteonekroz üzerinde teriparatidin etkisi

Abstract

Çenenin bifosfonat kullanımına bağlı osteonekrozu (BRONJ), kemik rezorpsiyonunu önleyen bifosfonat (BP) türevi ilaçlara bağlı görülebilen ciddi yan etkilerden biridir. Konservatif tedaviye cevap vermeyen ileri evre BRONJ hastalarının tedavisinde teriparatidin (TP) tedavi edici etkisi bazı çalışmalarda gösterilmiştir. Bu çalışmada amaç, sistemik zoledronik asit (ZA) uygulanan sıçanlarda diş çekim yerindeki osteonekroz üzerinde TP kullanımının etkilerinin incelenmesidir. Gereç ve Yöntem Bu çalışma, 30 adet Sprague-Dawley cinsi dişi sıçan üzerinde yürütüldü. Sıçanlar, ZA (n=10), ZA+TP (n=10) ve Kontrol (CON, n=10) olmak üzere üç gruba ayrıldı. İlk 6 hafta boyunca haftada 3 kez, ZA ve ZA+TP gruplarına serum fizyolojik ile karıştırılarak zoledronik asit, CON grubuna ise serum fizyolojik periton içine uygulandı. Son enjeksiyonlardan 1 hafta sonra alt sol birinci azı dişleri çekildi. Diş çekiminden 4 hafta sonra ZA+TP grubuna 28 gün boyunca serum fizyolojik ile karıştırılarak teriparatid deri altına uygulandı. Bu süre sonunda tüm hayvanlar sakrifiye edilerek, diş çekim bölgesine yönelik klinik, radyolojik, histopatolojik ve histomorfometrik incelemeler yapıldı. Bulgular Klinik incelemede çekim soketi bölgesinde mukoza ülserasyonuna, dişetinde fistül oluşumuna veya açığa çıkmış nekrotik kemiğe rastlanmamıştır. Yapılan ağırlık ölçümlerinde, ZA grubunun sakrifikasyon öncesi ortalama ağırlık ölçülerinin CON grubuna kıyasla daha düşük çıktığı görülmüştür (p<0.05). Mikro bilgisayarlı tomografi (µCT) ile yapılan radyolojik incelemede ZA grubunun çekim boşluğundan ölçülen kemik mineral yoğunluğu (BMD), ZA+TP grubundan daha düşük bulunmuştur (p<0.05). Histopatolojik incelemelerde, ZA ve ZA+TP gruplarındaki sıçanların tümünde IV osteonekroz geliştiği izlenirken, CON grubunda nekroz görülmemiştir. Osteonekroz alanlarına yönelik yapılan histomorfometrik ölçümlerde ZA grubundaki osteonekroz alanı oranı, ZA+TP grubuna kıyasla daha yüksek bulunmuştur (p<0.05). Uygulanan tartrata dirençli asit fosfataz (TRAcP) enzim histokimyası yönteminde, kemik yüzeyine tutunan osteoklastların sayısı ve kemik üzerinde kapladığı alanın, toplam kemik yüzey alanına oranının ZA grubuyla kıyaslandığında, ZA+TP ve CON gruplarında daha yüksek olduğu bulunmuştur (p<0.05). ZA grubundaki TRAcP pozitif boyanan apoptotik ve dev osteoklastik hücreler, diğer gruplardakine göre daha fazla görülmüştür (p<0.05). Sonuç Bu çalışmada elde edilen bulgular teriparatidin BRONJ tedavisinde etkili olabileceği görüşünü desteklemektedir. Anahtar Kelimeler: Bifosfonat, Osteonekroz, Teriparatid, µCT, TRAcP

Bisphosphonates (BP) are widely used in several metabolic and malignant bone diseases because of their antiresorptive effect on bone. Bisphosphonate related osteonecrosis of the jaws (BRONJ) presents as a serious side effect of nitrogen containing bisphosphonates. Some studies indicated the healing effect of teriparatide (TP) in refractory BRONJ cases, which do not respond conservative treatment. The objective of this study is to establish the role of teriparatide in treatment of bisphosphonate related osteonecrosis of the jaw in a zoledronic acid (ZA) induced rat BRONJ model. Study Design Thirty adult female Sprague-Dawley rats were divided randomly in three groups: I- ZA (n=10), II- ZA+TP (n=10), and III- Control (CON, n=10). BRONJ was induced by administering zoledronic acid 3 times a week for 6 weeks intraperitoneally to groups ZA and ZA+TP. Saline was administered to the CON group intraperitoneally. A week after the injections, rats underwent extraction of the mandibular left first molar teeth. Following a 4 weeks period teriparatide was administered subcutaneously to rats in group ZA+TP for 28 days. Extraction sockets were examined clinically, radiologically and histopathologically. Results Clinical examination revealed mucosal ulceration, sinus tract formation, necrotic bone exposure or apparent infection in the region of extraction socket in none of the animals. In terms of weight measurements, prior to sacrificing, measurements of CON group was greater than ZA group (p<0.05). Radiological examination, performed with micro Computed Tomography (µCT) showed that volumetric bone mineral density (vBMD) of ZA group measured in the extraction sockets, was lower than the vBMD of ZA+TP VI group (p<0.05). Histopathological examination revealed that animals in groups ZA and ZA+TP, which were injected with zoledronic acid developed osteonecrosis, whereas no osteonecrosis developed in the CON group. Histomorphometric measurements of the osteonecrotic bone showed that, in ZA group osteonecrotic bone area was larger compared to ZA+TP group (p<0.05). Tartrate resistant acid phosphatase (TRAcP) enzyme histochemistry, performed to visualize osteoclasts, revealed that in ZA+TP ve CON groups the number of osteoclasts attached to the bone surface and the bone surface area occupied with osteoclasts were greater compared to ZA group (p<0.05). The number of TRAcP positive apoptotic and giant osteoclasts were higher in ZA group (p<0.05). Conclusion Our data suggest that teriparatide might be an effective treatment modality for BRONJ patients. Keywords: Bisphosphonate, Osteonecrosis, Teriparatide, µCT, TRAcP