Diyabetik ratlarda oluşturulan kalvaryal defektlerde değişik greft materyalleri ile kombine olarak uygulanan ozonun kemik rejenerasyonu üzerine etkinliğinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmanın amacı; diyabetik ratlarda, oluşturulan kalvaryal defektlerin farklı greft materyalleri ile restorasyonu sonrası uygulanan ozon gazının kemik iyileşmesi üzerine etkisinin morfometrik ve immünohistokimyasal açıdan araştırılmasıdır.84 Wistar erkek ratta 50mg/kg streptozotosin (STZ) intraperitonal olarak uygulanarak diyabet oluşturuldu. Deneysel diyabet sonrası ratlar rastgele 6 gruba ayrıldı: Boş defekt (Kontrol, n=14) grubu, Otojen greft (OG, n=14) grubu, Ksenogreft (KG, n=14) grubu, Boş defekte ozon uygulaması (Kontrol+Ozon, n=14) grubu, Otojen greftle kombine ozon uygulaması (OG+Ozon, n=14) grubu, Ksenogreftle kombine ozon uygulaması (KG+Ozon, n=14) grubu. Ratlarda 5mm boyutunda kalvaryal defektler oluşturuldu. OG gruplarına otojen greft, KG gruplarına ise sığır kaynaklı ksenogreft uygulandı. Defekt bölgesine, cerrahi sırasında ve takiben 2 hafta boyunca her gün ozon gazı uygulandı. Histolojik analizlerde rezorptif lakün sayısı, osteoblast ve osteoklast sayısı incelendi. Görüntü analiz programı ile defekt dolum alanı ölçüldü. KG gruplarında yeni oluşmuş kemik ve kalan greft materyali ayrıca hesaplandı. Osteokalsin ve kemik morfojenik protein-2 (KMP-2) analizleri immünohistokimyasal olarak gerçekleştirildi. Deney süresinde hiperglisemi tablosu devam etti. Histopatolojik analiz sonuçlarına göre KG gruplarında 4. haftada rezorptif lakün sayısı diğer gruplara göre yüksekti (p<0.05). Osteoklast sayısı 4. haftada KG+Ozon grubunda diğer tüm gruplardan daha yüksekti (p<0.05). OG+Ozon grubunda ise osteoklast sayısı 4. haftaya oranla 8. haftada artış gösterdi (p<0.05). 4. haftada OG+Ozon ve KG+Ozon grupları, OG ve KG gruplarından daha fazla defekt dolum alanına sahipti (p<0.05). İmmünohistokimyasal analizlerin sonuçlarına göre, 4. haftada OG+Ozon ve KG+Ozon gruplarındaki KMP-2 pozitif hücre yüzdesi diğer gruplardan daha yüksekti. Ayrıca tüm gruplarda osteokalsin pozitif hücre miktarı Kontrol gruplarından daha yüksekti. 8. hafta analizlerinde ise defekt dolum miktarı ozon uygulanan greft gruplarında daha fazla olmasına rağmen istatistiksel açıdan anlamlı değildi.Bu çalışmanın sınırları dahilinde, diyabetik ratlarda oluşturulan kalvaryal defektlere uygulanan ozon, erken iyileşme döneminde otojen greft ve ksenogreft rejerasyonunu hızlandırmıştır. Bununla beraber, diyabete bağlı olumsuz etkileri elimine etmede farklı doz ve sürelerde ozon uygulamasının sonuçları araştırılmalıdır.

The aim of this study is to investigate the effect of gaseous ozone on bone healing in diabetic rat calvarial defects that restorated with different type of graft materials morphometrically and immunohistochemically. Diabetes was induced by using 50mg/kg streptozotocin (STZ) on 84 male Wistar rats intraperitoneally. Rats were randomly divided into 6 groups after induction of diabetes: Empty defect (Control, n=14) group, Autogenous bone graft (AG, n=14) group, Xenograft (XG, n=14) group, Ozone application to empty defect (Control+Ozone, n=14) group, Autogenous bone graft combination with ozone application (AG+Ozone, n=14) group, Xenograft combination with ozone application (XG+Ozone, n=14) group. 5mm diameter calavrial defects were created in the rats. Autogenous bone was applied to AG groups and bovine derived xenograft was applied to XG groups. Gaseous ozone was applied to defect area on the operation day and the following 2 weeks daily. Resorptive lacunae, osteoblast and osteoclast were analyzed histologically. Total bone area, newly formed bone and residuel graft material were measured using by image analysis program. Osteocalcin and bone morphogenic protein-2 (BMP-2) analyses were carried out immunohistochemically.Hyperglycemia with high blood glucose values were observed in the rats during the experimental process. In XG groups at 4th week resorptive lacunae numbers were higher than the other groups (p<0.05). Osteclast numbers at 4th week in XG+Ozone group were higher than the all other groups (p<0.05). Osteoclasts in AG+Ozone group increased at 8th week comparing to at 4th week (p<0.05). AG+Ozone and XG+Ozone groups revealed more total bone area than the AG and XG groups at 4th week (p<0.05). AG+Ozone and XG+Ozone groups revealed more BMP-2 positive cell percentage than the other groups at 4th week according to immunohistochemical analysis. Also osteocalcin positive cell percentage in all groups was higher than the Control group (p<0.05). Although total bone area in ozone applied grafted groups was higher at 8th week, this result was not statistically significant.Within the limits of this study, ozone application to calvarial defects in diabetic rats increased autogenous bone and xenograft regeneration at early healing phase. In addition to further studies should investiagate different dosages and application times of ozone to elimination of diabetical complications.