Povidon iyodür, hidrojen peroksit ve klorheksidinin sıçan femuru kırık modelinde kemik iyileşmesine etkileri

Abstract

Amaç: Çalışmamızda; yıkama solüsyonunun içeriğini değiştirerek, günlük pratikte sık kullanılan üç farklı antiseptik ajanın (hidrojen peroksit, klorheksidin ve povidon iyodür) kırık iyileşmesi üzerine etkilerini, sıçan femuru açık kırık modelinde radyolojik, biyomekanik, histopatolojik, histomorfometrik ve immunohistokimyasal açıdan değerlendirmeyi amaçladık. Gereç ve Yöntem: Deneysel hayvan çalışmamızda toplam 48 adet Sprague-Dawley cinsi sıçan, kontrol (Salin), klorheksidin (KHG), hidrojen peroksit (HPO) ve povidon iyodür (PVP-I) olarak dört gruba ayrıldı. Sıçan femuru açık kırık modeli oluşturularak kanal içi tespit sağlandı. Solüsyonlar, kırık hattına belirlenen konsantrasyon ve sürede uygulanarak, kırık kaynamasının 28. gününde tüm denekler sakrifiye edildi. Tüm deneklerin femurları çıkarılarak mikro bilgisayarlı tomografi ile radyolojik inceleme yapıldı. Sonra gruplar kendi içinde rastgele eşit sayıda ikiye ayrılarak bir gruba biyomekanik; diğer gruba ise histopatolojik, histomorfometrik ve immunohistokimyasal incelemeler yapıldı. İstatistiksel analizlerde SPSS 22.0 programı kullanıldı. Bulgular: Radyolojik incelemede, PVP-I grubunda BMD (kemik mineral yoğunluğu) değeri diğer gruplara göre anlamlı olarak daha düşüktü (p<0.05). Histopatolojik incelemede, inflamasyon skoru, KHG grubunda diğer gruplara göre; PVP-I grubunda Salin ve HPO gruplarına göre anlamlı olarak daha düşüktü(p<0.05). Histomorfometrik açıdan, total kallus alanı/korteks alanı değerleri, HPO grubunda diğer gruplara; PVP-I grubunda Salin ve KHG gruplarına göre anlamlı olarak düşüktü(p<0.05). İmmunohistokimyasal değerlendirmede, BMP-4 (kemik morfojenik protein-4) işaretlemesinde; HPO grubunda osteblast ve kondroblast değerleri diğer gruplara; KHG grubunda kondroblast değeri Salin ve PVP-I grubuna göre anlamlı olarak daha düşüktü(p<0.05). BMP-7 (kemik morfojenik protein-7) işaretlemesinde; KHG grubunda fibroblast değeri diğer gruplardan anlamlı olarak düşük, osteoblast değeri ise daha yüksek saptanmıştır(p<0.05). Sonuç: Üç farklı antiseptik ajanın kaynamanın 4. haftasındaki etkilerinin incelendiği çalışmamızda; antibakteriyel etkinliğini azaltmayarak ve yumuşak doku toksisitesini en aza indirgeyerek; kırık iyileşmesini olumsuz etkilemeden antiseptik özelliklerinden faydalanabileceğimiz bir yıkama sıvısı elde etmeyi amaçlamıştık. %0,05'lik klorheksidin solüsyonunda, kırık iyileşmesine etkileri açısından normal saline (%0,9 izotonik sodyum klorür) en yakın sonuçları elde ettik. Ortopedik enfeksiyonların komplikasyonlarının azaltılmasında yıkama solüsyonu olarak %0,05'lik klorheksidin kullanılmasının basit, uygulanabilir, ulaşılabilir ve maliyet etkin bir çözüm olabileceği görüşündeyiz. Anahtar kelimeler: Enfeksiyon, femur, kırık iyileşmesi

Aim: In this study, we aimed to evaluate the radiological, biomechanical, histopathological, histomorphometric and immunohistochemical effect of different antiseptic agents (hydrogen peroxide, chlorhexidine and povidone iodine) used frequently in daily practice, on fracture healing, by changing ingredients of solution. Materials and Methods: In our animal experimental study, fourty-eight Sprague-Dawley rats were randomly divided into four groups: control(Saline), hydrogen peroxide (HPO), povidone iodine (PVP-I) and chlorhexidine (KHG). Rat femur open fracture model was established and intramedullary fixation was applied. Solutions were applied to fracture region in determined concentration and time; and all subjects were sacrified on day 28 of fracture healing. Femurs were removed and radiological investigation were made by micro-computed tomography device. Then, all groups were divided into two random groups in equal numbers. One of groups was evaluated biomechanically and the other histopathologically, histomorfometric and immunohistochemically. SPSS 22.0 program was used in statistical analyzes. Results: In radiological evaluation; BMD (bone mineral density) value of PVP-I group was significantly lower than other groups(p<0.05). In histopathological evaluation, inflammation score of KHG group was significantly lower than other groups; and in PVP-I group, it was lower than saline and HPO groups(p<0.05). In histomorphometric evaluation, total callus area/cortex area value was lower in HPO group compared to other groups; and significantly lower in PVP-I group compared to saline and KHG groups. In immunohistochemical BMP-4 (bone morphogenic protein-4) localization; osteoblast and chondroblast values of HPO group were significantly lower than other groups, and chondroblast value in KHG group was lower than saline and PVP-I groups(p<0.05). In BMP-7 (bone morphogenic protein-7) localization fibroblast value in KHG group was significantly lower and osteoblast value was higher than other groups(p<0.05). Conclusion: In this study that we investigated the effect of three different antiseptic agents on the fourth week of fracture healing, we aimed to obtain an irrigation solution which doesn't have negative effect on fracture healing, minimizing cytotoxicity and maximizing antibacterial efficiency. We obtained similar results in chlorhexidine %0.05 solution compared to normal saline (isotonic sodium chloride %0.9) in terms of fracture healing. We think that chlorhexidine %0.05 use as irrigation solution is a simple, applicable, accessible and cost effective to diminish the complications of orthopedic infections. Key words: Infection, Femur, Fracture healing