Kemik defekti oluşturulmuş osteoporotik ratlarda bor nitrür ve/veya hidroksiapatit bileşiklerinin etkisinin araştırılması

Abstract

Amaç: Bu çalışmanın amacı farklı konsantrasyonlarda BN ve/veya hidroksiapatit içeren PLGA scaffoldlarının osteoporotik sıçanlardaki kemik defekti üzerinde etkilerini araştırmaktır. Materyal ve Metot: Çalışma 10 dişi sıçan grubu üzerinde gerçekleştirildi. Bu gruplardan 9 tanesine osteoporoz indüklenmesi amacıyla ovariektomi yapıldı. Sağlıklı hayvanlar kontrol grubu olarak kullanıldı (Grup 1). Ovariektomi operasyonundan 12 hafta sonra tüm osteoporotik sıçan femurlarında standart-kritik derecede olmayan defekt (3 mm çapında) oluşturuldu. Farklı konsantrasyonlarda BN-HA içeren PLGA skaffoldlar defektli alana yerleştirildi ve cerrahi alan kapatıldı. Bir grupta defekt oluşturuldu ancak PLGA uygulaması yapılmadı (Grup 2). Operasyondan sonraki 1, 2 ve 4. haftalarda BT görüntüleri çekilen gruplardan doku örnekleri toplandı. PLGA scaffoldları hiç BN-HA içermeyen (Grup 3), %10 HA içeren (Grup 4), % 2.5 BN + % 10 HA, % 5 BN + % 10 HA veya % 10 BN + % 10 HA içeren (Grup 5, 6 ve 7), ve sadece % 2.5, % 5 veya % 10 BN içeren gruplar (Grup 8, 9, 10) olarak sınıflandırıldı. Bulgular: Operasyondan sonraki 1. ve 2. haftalarda herhangi bir iyileşme izlenmedi. Ancak 4. haftada % 10 HA, % 2.5 BN + % 10 HA, % 2.5 BN ve % 5 BN içeren gruplarda ve özellikle % 2.5 BN + % 10 HA grubunda iyileşme bulguları mevcuttu. Real Time PCR analizlerinde osteopontin ve kemiğe spesifik alkalaen fosfataz gibi bazı kemik iyileşme parametreleri incelendi. BN içeren PLGA skaffoldları sadece PLGA gruplarında daha iyi bulgular verdi. Histopatolojik incelemeler de BT bulgularını ve Real Time PCR bulgularını destekler nitelikte idi. Sonuç: Bu çalışma BN ve/veya HA içeren PLGA skaffoldlarının osteoporotik sıçanlarda kemik iyileşmesini artırdığını göstermiştir. Ayrıca çalışma osteoporotik kemik defektlerinin tedavisinde doktorlar ve mühendisler için BN'yi yeni bir hedef olarak ortaya koymaktadır.

Aim: This study investigated PLGA scaffolds including different concentrations of BN and/or HA on bone defect in osteoporotic rats. Methods: This study performed in 10 female rats groups, nine of them underwent ovariectomy to induce osteoporosis. Heathy ones were control rats (Group 1). Twelve weeks after ovariectomy a standard non-critical size defect (3 mm diameter) induced in osteoporotic rats' femurs. PLGA scaffolds containing different concentrations of BN+HA located in defected area. In one group defect induced but no PLGA applied (Group 2). At the 1st, 2nd and 4th week after operation, CT images obtained and tissue samples collected. PLGA scaffolds classified as the ones with no BN + HA (Group 3), only 10 % HA (Group 4), with 2.5 % BN + 10 % HA, 5 % BN + 10 % HA or 10 % BN + 10 % HA (Groups 5, 6 and 7) and only 2.5 %, 5 % or 10 % BN (Groups 8, 9 and 10). Results: In 1st and 2nd weeks after operation any healing could not recognized. At the 4th week healing observed in groups treated with PLGA scaffolds containing 10 % HA, 2.5 % BN + 10 % HA, 2.5 % BN and 5 % BN, especially in 2.5 % BN + 10 % HA. In Real Time PCR analyses osteopontin and bone specific alkaline phosphatase investigated. PLGA scaffolds containing BN exerted better results that only PLGA groups. In addition, histopathological analyses were supporting our CT and Real Time PCR results. Conclusions: This study showed that PLGA scaffolds containing BN and/or HA significantly increased bone healing in osteoporotic rats. This study suggested BN as a new target for treating osteoporotic bone defects for medics and engineers.