Kronik böbrek hastalığı olan ratlarda teriparatid kullanımının kırık iyileşmesi üzerine etkisi

Abstract

Kronik böbrek hastalığı (KBH), tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de görülme sıklığı gittikçe artan önemli bir sağlık sorunudur. Kronik böbrek hastalığında başlatan neden ne olursa olsun en önemli sorun son dönem böbrek yetmezliğine ilerleme ve böbrek fonksiyon kaybına bağlı gelişen komplikasyonlar sağlık sektöründe diyaliz ihtiyacının artmasının yanı sıra daha birçok alanda sorunlar ortaya çıkarmakta ve tedavi gereksinimi artmaktadır. Kronik böbrek hastalığında ileri evrelerde ve yetmezlik gelişen hastalarda özellikle kemik mineral metabolizması bozuklukları Ortopedi ve Travmatoloji kliniğinde önemli komplikasyonlarla karşımıza çıkmaktadır. KBH olan hastalarda kemiklerdeki kemik mineralizasyonunun azalmasına ve kemik yapımı ve yıkımındaki dengenin bozulmasına bağlı olarak adinamik kemik hastalığı, tekrarlayan kemik kırıkları, kırık kaynamasında komlikasyonlar gibi birçok sorun uzun uğraşlar gerektirmekte ve eş zamanlı olarak gerek hasta gerekse hekim açısından zaman ve maddi kayba neden olmaktadır. Bu çalışma ülkemizde ve özellikle merkezimizde takip edilen çok sayıda KBH’lı hasta göz önünde bulundurularak, yukarıda saydığımız sorunlara bağlı gelişebilecek komplikasyonlar sonucu oluşan kayıpları en aza indirmek amacıyla yürütülmüştür. Bu amaçla çalışmamızda 32 adet Sprague- Dawley cinsi erkek sıçan, Grup I, Grup II, Grup III ve Grup IV olmak üzere ve her grupta eşit sayıda (8 adet) sıçan olacak şekilde dört gruba ayrıldı. Grup II ve Grup IV’teki sıçanlara KBH oluşturmak amacıyla 5/6 nefrektomi uygulandı. Gruplardaki tüm sıçanlara tur motoru ile sağ femur diafiz kırığı oluşturuldu. Kırık oluşturulmasını takiben tüm sıçanların sağ femurlarına k-telleri ile intramedüller fiksasyon uygulandı. Grup I’deki sıçanlar osteotomi oluşturulan kontrol grubu olarak, Grup II’deki sıçanlar KBH oluşturularak ilaç tedavisi almadan takip edilecek KBH’lı kontrol grubu olarak belirlendi. Grup III sıçanlar KBH oluşturulmayan ancak ilaç kullanılarak kırık iyileşmesi takip edilen, Grup IV sıçanlar ise KBH oluşturularak ilaç kullanılacak çalışmadaki temel grup olarak belirlendi. Sıçanların KBH tanısı ve takibi amacıyla 4 haftalık süreler ile ağırlık ölçümü ve 0.gün, 4.hafta ve 8.haftalarda (sakrifikasyon öncesinde) kan hemoglobin, üre ve kreatinin seviyeleri ölçüldü. Kemik iyileşmesi ve kallus oluşumu; radyolojik olarak direkt grafi, histopatolojik olarak ise Hematoksilen Eosin boyama ile değerlendirildi.Morfolojik olarak kallus dokusu miktarı ve kemiğin düzgün iyileşme bulguları sırası ile: Grup III> Grup I> Grup IV> Grup II olarak bulundu. Kemik iyileşmesinin takibi radyolojik olarak direk garfilerde kallus dokusunun ölçümü ile rakamsal olarak belirlendi. Medüller kanalın en dış kısmından başlanarak kortikal kısım ve kallusun en dış kısmına kadar olan kalınlık ölçüldü. Kallus kalınlıkları rakamsal olarak belirlendi. Kallusun en dış noktasına olan kalınlıklarının ölçülmesi sonucu ortalama kallus kalınlıkları; Grup I (1.538 ±0.7763), Grup II (0.738 ±0.6781), Grup III (1.775 ±0.7126), Grup IV (1.500 ±0.3464) olarak ölçüldü. Kemik iyileşmesi skorlama sistemi sonuçları ile ölçülen kallus kalınlıklarının karşılaştırılmasında; skorlama sistemi ile kallus kalınlıkları arasında anlamlı korelasyon gözlendi. 0. gün, 4. hafta, ve 8.haftada alınan kan örneklerinde BUN, kreatinin seviyelerinde yükselme ve hemoglobin seviyelerindeki düşme anlamlı bulundu. Histopatolojik değerlendirmede kemik dokunun iyileşme skorlaması (Allen skorlaması) sonuçları Grup I (3.38 ±1.302), Grup II (3.88 ±1.458), Grup III (2.5 ±1.609), Grup IV (3.0 ±1.927) olarak bulundu. Bu çalışmada KBH’nın kemik iyileşmesi üzerindeki olumsuz etkilerinin PTH analoğu olan ve düşük dozlarda ve aralıklı uygulamalarda anabolik etkisi olduğu birçok makalede gösterilmiş olan Teriparatid tedavisi araştırıldı. Radyolojik olarak kırık kaynamasında kallus oluşumunu arttırdığı gözlenirken, yapılan birçok çalışmanın aksine histopatolojik olarak kaynama açısından anlamlı fark olmadığı ancak yine histopatolojik olarak kırık iyileşmesi sırasında kemik dokudaki nekrozu önlemede anlamlı fark olduğu gözlendi. Çalışmamızda KBH’lı hastalarda radyolojik olarak kallus kalınlığının ilaç kullanılmayan gruba göre daha fazla olacağı ve iyileşme esnasında oluşabilecek nekrozun ve bu nekrozun uzun dönemde kırık iyileşmesinde oluşturacağı olumsuz etkilerinin önlenebileceği kanaatindeyiz. Chronic kidney disease (CKD) is an important health problem that has been seen to increase globally and in our country as well. No matter the cause leading to chronic kidney disease, most importantly is its progression to late stage kidney failure and complications due to kidney disfunction. As a result, apart from the need for dialysis in the health sector, problems in quite a number or areas ensue and also an increased need for treatment. Patients who have advanced chronic kidney disease and kidney failure develope especially disorders of bone and mineral metabolism presenting with important complications to the Orthopaedic Surgery and Traumatology clinic. Decreased bone mineralization and impaired balance between bone formation and bone resorption in CKD patients lead to many problems like adynamic bone disease, recurrent bone fractures and complications in bone union that require long term management and at the same time costs both the patient and the doctor time and money. This study has been caried out taking into consideration the number of CKD patients in our country and especially in our clinic and with the aim of reducing to the minimum the complications that would ensue as a result of the above mentioned problems. In this study 32 Sprague-Dawley male rats were divided into 4 groups each with equal numbers (8 rats). Single session 5/6 nephrectomy model described by Seth et al. was applied to the rats in Group II and Group IV with the aim of inducing CKD. Right femur diaphysis fracture was created using a rotating bar in all the rats in all the groups. Intramedullary fixation of the right femur with k-wire was then done on all the rats after the fracture. The rats in Group I were designated to be a control group with osteotomies and the rats in Group II were designated to be a CKD control group with induced CKD and would be followed up with no treatment. Group III rats would not be induced to have CKD however they would be administered medicine to treat fractures, whereas Group IV rats were the main group that would be induced to develope CKD and administered medicine. To be able to diagnose and follow up CKD induced in the rats, weight measurements were taken for a period of 4 weeks and hemoglobin, urea and creatinin levels measured at the beginning, on the 4th week and on the 8th week (before sacrification). Bone healing and callus formation was evaluated radiologically using x-ray and histopathologically using hematoxylin and eosin staining.Morphologically the amount of callus tissue and signs of bone healing were determined to be in this order; Grup III> Grup I> Grup IV> Grup II. Bone healing was monitored radiolojically using x-ray whereas measurement of callus tissue was done numerically. The thickness from medullary canal’s outer most part to the cortical part and the outer most part of callus was measured. The thickness of callus was determined numerically. Callus thickness that was measured upto the outer most point was determined and the average thicknesses was as follows; Grup I (1.538 ±0.7763), Grup II (0.738 ±0.6781), Grup III (1.775 ±0.7126), Grup IV (1.500 ±0.3464). The results of bone healing scoring system were compared to measurements of callus thickness and a significant correlation observed. Blood samples taken at the beginning, on the 4th week and 8th week showed levels of BUN and creatinin to have significantly increased and levels of hemoglobin to have significantly decreased. With histopathologic evaluation the results of bone healing scoring (Allen scoring system) were as follows; Grup I (3.38 ±1.302), Grup II (3.88 ±1.458), Grup III (2.5 ±1.609), Grup IV (3.0 ±1.927). In this study the therapeutic effect of Teriparatide on bone healing affected by CKD has been investigated. Teriparatide is a PTH analogue that has been shown in a number of articles to have an anabolic effect when applied intermittent. Radiologically it has been observed that callus formation increases in fracture union whereas unlike many studies carried out, there was no significant difference in terms of fracture union histopathologically. However there was a significant difference in the prevention of necrosis in bone tissue while the fracture is healing. In our study radiologically callus thickness in CKD patients would be greater compared to the group that medicine was not used and we believe that necrosis that ocurs during healing and its long term impact on the healing of fracture would be prevented.