Ratlarda bir vitamin A türevi retinoid olan asitretinin epifizyal büyüme plağına etkilerinin biyokimyasal ve histopatolojik olarak değerlendirilmesi

Abstract

Giriş: A vitamini ve türevlerinin iskelet sistemi üzerine etkileri bilinmekle beraber henüz tam olarak aydınlatılamamıştır. Asitretin kullanımında sıklıkla mukokütanöz yan etkiler gözlenirken nadiren laboratuvar anormallikleri ve kemik değişiklikleri olabilir. Amaç: Asitretin ile yapılmış histopatolojik ve immunhistokimyasal çalışma sayısı yok denecek kadar azdır ve birçoğu olgu sunumu şeklinde bildirilmiştir. Dermatoloji servislerinde çok yaygın kullanım alanına sahip bu retinoidin epifizyal plak üzerine olan etkilerini aydınlatabilmek, kemik turnover markerları üzerine olan etkilerini anlayabilmek ve daha güvenle bu ilacı kullanabilmek için bu çalışmayı yaptık. Materyal ve Metod: Çalışmada 4-8 haftalık 30 adet Wistar albino türü 15 erkek ve 15 dişi rat kullanıldı. Her grupta 10 adet rat olacak şekilde 3 grup oluşturuldu. 1. gruba (n:10, 5 erkek, 5 dişi rat) 10 mg/kg/gün oral asitretin çözeltisi verildi, 2. gruba (n:10, 5 erkek, 5 dişi rat) 3 mg/kg/gün oral asitretin çözeltisi verildi. Kontrol grubu normal standart yem ve su ile beslendi. 4 hafta sonunda ratlar sakrifiye edildi. Daha sonra proximal tibialar eksize edilerek histopatolojik ve immunohistokimyasal olarak değerlendirildi. Biyokimyasal değerlendirmede serumda 1,25(OH)2 vitamin D, 25 (OH) vitamin D, parathormon (PTH), kemik alkalenfosfataz (ALP), osteokalsin, kalsiyum, fosfor, magnezyum değerleri çalışıldı. Bulgular: Hematoksilen-eozin ile yapılan boyamada kontrol grubu, düşük doz asitretin çözeltisi verilen ve yüksek doz asitretin çözeltisi verilen gruplar kendi aralarında karşılaştırıldığında düşük doz ve yüksek doz çözelti verilen gruplarda kontrol grubuna göre hipertrofik zonda istatistiksel olarak anlamlı azalma vardı. Yüksek doz verilen grupla düşük doz verilen grup arasında istatistiksel olarak hipertrofik zonda anlamlı fark yoktu. Diğer zonlarda istatistiksel anlamlı bir azalma görülmedi. Büyüme plağının tüm kalınlığında kontrol grubuna göre düşük doz çözelti verilen grupla yüksek doz çözelti verilen grupta azalma olmakla beraber bu durum istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı. Biyokimyasal parametrelere baktığımızda 3 grup karşılaştırıldığında 1,25 (OH) vitamin D, osteokalsin, kemik ALP, fosfor ve magnezyum seviyelerinde istatistiksel anlamlı fark yoktu. 25 OH vitamin D, PTH ve kalsiyum seviyelerinde ise istatistiksel olarak yüksek doz verilen grupta kontrol grubuna göre anlamlı yükselme tespit edildi. Düşük doz verilen grupla kontrol grubu arasında anlamlı fark görülmedi. Toluidin-blue ile yapılan değerlendirmede epifizyal büyüme plağındaki kondrositlerin kolumnar dizilimi kontrol grubunda % 90.9, düşük doz verilen grupta %9.1 ve yüksek doz verilen grupta %0 şeklinde belirgin azalmış ve kaybolmuştu. Yapılan immünhistokimyasal çalışmalarda kontrol grubu, düşük doz asitretin çözeltisi verilen grup ile yüksek doz asitretin çözeltisi verilen gruplarda Tip 2 kollajene epifizyal kemikte, proliferatif zon ve hipertrofik zonda rastlanmadı. Osteoid ve osteoblastlarda Tip 2 Kollajen görülmedi. Tip 1 Kollajen ise tüm gruplarda hipertrofik zonda ve proliferatif zonda hiç görülmedi. Tüm gruplarda epifizyal kemikte, osteoid ve osteoblastlarda tip 1 kollajen 4 (+++) yaygınlığında tespit edildi. Gruplar arasında Tip 1 kollajen boyanma yaygınlığı ve yoğunluğu bakımından anlamlı farklılık tespit edilmedi. Sonuç: Elde ettiğimiz veriler bize asitretinin epifiz plağında dejenerasyon yapmasına rağmen belirgin bir incelme yapmadığını ve düşük doz verilen tedavilerin hem epifiz plağı üzerindeki etkiler hem de kemik mineralizasyonu üzerindeki etkiler açısından daha güvenli olduğunu göstermektedir. Anahtar sözcükler: asitretin, epifiz plağı, kemik mineralizasyonu, rat

Introduction: Although Vitamin A and its derivatives have known effects on skeletal system, this is not yet fully elucidated. During acitretin treatment the mucocutaneous side effects are often observed while rarely laboratory abnormalities and bone modifications may occur. Purpose: Number of histopathologic and immunohistochemical studies made with acitretin is negligibly small and most of those studies are in the form of case reports. Since it is highly used in Dematology Services, to elucidate the effects on epiphyseal plate, identify the effects on bone turnover markers and to allow the safe usage of this retinoid.Material and Method: In this study, total of 15 male and 15 female Wistar Albino, 4-8 weeks old rats rats have been used. The rats are divided in 3 groups of 10 rats in each group. The first group (n:10, 5 male, 5 female rats) was given dose of 10 mg/kg/day oral diluted acitretin. The second group (n:10, 5 male, 5 female rats) was given dose of 3 mg/kg/day oral diluted acitretin. Control group was given a standard feed and water. The rats were sacrificed after 4 weeks. Then the proximal tibias were excised and histopathological and immunohistochemical evaluated. Then the average measurement of those 3 sections were calculated. In the serum, the appropriate kits with the appropriate values of 1,25 (OH)2 vitamine D, 25 (OH) vitamine D, PTH, bone ALP, osteocalcin, calcium, phosphorus and magnesium were used.Findings: For the hematoxylin and eosin stained samples, a statistically significant decrease was observed in the hypertrophic zones of low dose and high dose solution given groups, compared to the control group. In the comparison of hypertrophic zones between low dose solution given group and high dose solution given group, there was no statistically significant difference. There was no statistically significant decrease observed in other zones. In the comparison of control group, low dose acitretin solution given group and high dose acitretin solution given group, although a thickening in resting zone was observed in low dose and high dose acitretin solution given groups compared to control group, that result was not statistically significant. Although a decrease in total thickness of growth plate was observed in low dose and high dose acitretin souliton given groups compared to the control group, that was not considered as statistically significant. From the biochemical parameters perspective, there was no statistically significant difference between the 1,25 (OH) vitamine D, osteocalcin, bone ALP, phosphorus and magnesium levels of 3 groups. However, there was a statistically significant increase in the 25 (OH) vitamine D, PTH and Calcium levels of of high dose acitretin given group compared to the control group. For Toluidine blue stained samples, the columnar array of chondrocytes in epiphyseal growth plate were observed as 90,9% in control group, significantly decreased and observed 9,1% in low dose acitretin given group and observed as 0% and disappeared in high dose acitretin given group. In the immunohistochemical studies we have performed, there was no Type 2 collagene observed in epiphyseal bone, proliferative zone and hypertrophic zone in any of the control group, high dose and low dose acitretin given groups. There was no Type 2 collagene observed in osteoid and osteoblasts. There was no Type 1 collagene observed in hypertrophic zone and proliferative zone for any of the groups. In all of the groups, Type 1 collagene was detected in hypertrophic zone and proliferative zone with a 4(+++) prevalence. There was no significant difference in Type 1 collagene staining prevalence and concentration between the groups. Conclusion: The result of our study showed us that although acitretin causes degeneration in epiphysis plate, it does not cause a significant slimming. This study verifies that although acitretin has degenerative effects on epiphyis plate, the lower dose treatment is more safe in terms of the effects on epiphysis plate and bone mineralization.Key Words: acitretin, epiphysis plate, bone mineralization, rat.