Nitrojen içeren bifosfonatların oral mukoza hücre kültürleri üzerine doza bağlı etkilerinin incelenmesi

Abstract

Bifosfonat kullanımı ile ilişkili olarak çene kemiklerinde görülen osteonekroz (BRONJ), oral ve maksillofasiyal cerrahide tedavisi oldukça zor ve karmaşık patolojilerden biridir. Hasarlı veya gecikmiş yumuşak doku epitelizasyonu hemen her BRONJ vakasında görülmektedir. BRONJ'un yumuşak veya sert dokunun hangisinden köken alarak başladığı hala belirsizdir. Kurulan hipotezlerde oral mukozanın BRONJ'un gelişmesinde önemli rol oynadığı düşünülmüştür. Bu hipotezi desteklemek veya reddetmek amacıyla, bu çalışma insan dişeti fibroblastları üzerinde alendronat ve pamidronatın in vitro etkilerini araştırmak ve karşılaştırmak için planlanmıştır. Primer fibroblast kültürleri, altı sağlıklı gönüllüden alınan dişeti biyopsileri kullanılarak standart hücre kültürü şartlarında üretilmiştir. MTT kiti kullanılarak alendronat ve pamidronatın sitotoksik konsantrasyonları belirlenmiştir. Alendronat ve pamidronat 10-4 -10-7M arası konsantrasyonda; 6, 12, 24, 48 ve 72 saat süreyle kültür medyumuna uygulanmıştır. Hücre proliferasyonu ve apopitoz indüksiyonu immunohistokimyasal olarak Ki-67 ve kaspaz 3 tutulumu ile değerlendirilmiş ve iki ilaç için karşılaştırılmıştır. Pamidronat ve alendronatın her ikisinin de, ilaç uygulanmayan kontrol kültürleri ile karşılaştırıldığında doz ve zamana bağlı olarak apopitozu indüklediği ve proliferasyonu baskıladığı görülmüştür. Hücre proliferasyonundaki değişiklikler her iki ilaç grubu için benzer olsa da, kaspaz 3 aktivasyonunun her doz ve uygulama zamanı için pamidronat grubunda istatistiksel olarak anlamlı ölçüde fazla olduğu bulunmuştur (p:0.046). Bifosfonatların, doza ve zamana bağlı olarak insan dişeti fibroblastları üzerinde indükledikleri kaspaz 3 yolağı ile belirlenmiş apopitozis, BRONJ'un patogenezinde yumuşak dokunun önemini vurgulamaktadır.

Bisphosphonate related osteonecrosis of the jaw (BRONJ) has become one of the most obstinate and complicated pathology in oral and maxillofacial surgery. Defective or delayed epithelialization of soft tissue has been observed in almost every BRONJ case. Whether BRONJ starts from bone or soft tissue is still controversial. It has been hypothesized that the soft tissue of the oral mucosa could play a significant role in BRONJ. In order to support or reject this hypothesis, our study was planned to investigate and compare the in vitro effects of alendronate and pamidronate on human gingival fibroblasts. Primary fibroblast cultures were set up from 6 healthy volunteers? oral mucosa biopsy under standard cell culture conditions. The cytotoxic concentrations of alendronate and pamidronate were determined by MTT assay. Alendronate and pamidronate were added to culture medium at concentrations of 10-4 to 10-7M for at 6, 12, 24, 48 and 72 hours. Cell proliferation and induction of apoptosis were evaluated and compared with immunohistochemically by Ki-67 and caspase-3 staining, respectively. Both pamidronate and alendronate induced apoptosis and inhibited cell proliferation in a dose and time dependent manner compared to untreated control cells. Although cell proliferation ratios were similar for both drugs, caspase activation in every application time and dose was significantly higher in pamidronate than alendronate (p:0.046). Bisphosphonates induce apoptosis via caspase-3 pathway on human gingival fibroblasts in a dose and time dependent manner emphasizing the importance of soft tissue in BRONJ.