Nitrik oksitin kemik iyileşmesi üzerine olan etkisinin radyolojik incelenmesi: Sıçanlarda deneysel çalışma

Amaç: Nitrik oksitin (NO) kemik iyileşmesi üzerindeki etkisi araştırıldı. Çalışma planı: Erişkin ve aynı yaşta 20 adet Sprague-Dawley türü sıçanın femurlarında kritik büyüklükte segmental defekt modeli kullanıldı. Diafiz ortasında diafiz çapının yaklaşık iki katı büyüklüğünde (5 mm) standart defekt oluşturuldu. 23x3x4 mm boyutunda polietilen plak ve 1.2 mm çaplı piva çivileriyle stabil osteosentez yapıldı. Defekt bölgesi greftlenmesinde kontrol grubunda aynı tür sıçanın femur ve tibialarından elde edilen demineralize kemik matriksi (DKM), deney grubunda ise NO’nun depo şekli gibi davranan nitrozoalbumin ile muamele edilen DKM kullanıldı. Ameliyattan sonra 1, 3, 5, 6 ve 10. haftalarda yapılan radyolojik değerlendirmelerde kallus oluşumu ve kaynama üç ayrı gözlemci tarafından değerlendirildi. Sonuçlar: Radyolojik değerlendirmede gözlemciler arası güvenilirlik için korrelasyon katsayısı anlamlı (r=0.97) bulundu. Onuncu haftada kontrol grubunda hiçbir hayvanda %100 kallus oluşumu ve kaynama görülmezken, deney grubunda iki hayvanda %100’e yakın kallus oluşumu, altı hayvanda kaynama gözlendi. Yeni kemik oluşumu görülen ortalama defekt alanı kontrol grubunda %43, deney grubunda %83 bulundu. Her iki gruptaki kemik oluşumuna ait veriler değişkenlerin parametrik olmayan analizi (Kruskal-Wallis H Testi) yöntemiyle değerlendirildi ve fark istatistiksel olarak anlamlı bulundu (p=0.022). Çıkarımlar: Kırık iyileşmesinin erken döneminde ortama verilen NO’nun iyileşmeyi ve yeni kemik oluşumunu olumlu yönde etkilediği görüldü.

Radiographic evaluation of the effect of nitric oxide on bone healing: An experimental study

Methods:Twenty adult Sprague-Dawley rats were used in a critical-size, segmental femoral defect model. A standard 5 mm segmental defect, approximately twice the diameter of the diaphysis, was created in the middle of the shaft. A polyethylene plate (23x3x4 mm) and L3-size postdental screws (1.2 mm in diameter) were used for rigid fixation. The defect was grafted using demineralized rat-bone (femur and tibia) matrix (DBM) in the control group, and DBM treated with nitrosoalbumin (an active NO congener) in the study group. Serial radiographs were obtained at 1, 3, 5, 6, and 10 weeks postoperatively. Bone formation and union were scored by three independent observers. Results: The interobserver reliability study for radiographic scoring yielded an intraclass correlation coefficient of r=0.97. At the end of the 10th postoperative week none of the rats in the control group had 100% callus formation and union, whereas nearly 100% callus formation and union were observed in two and six study animals, respectively. Similarly, the calculated median values for the defect area occupied by new bone were 43% and 83% in the control and study groups, respectively. Analysis of data on bone formation showed a statistically significant difference between the two groups (Kruskal-Wallis H test, p=0.022). Conclusion: Significant difference in radiologic results suggest that NO may promote healing and new bone formation when given in the early phase of bone healing.

___

  • 1. Chae HJ, Park RK, Chung HT, Kang JS, Kim MS, Choi DY, et al. Nitric oxide is a regulator of bone remodelling. J Pharm Pharmacol 1997;49:897-902.
  • 2. Ralston SH. The Michael Mason Prize Essay 1997. Nitric oxide and bone: what a gas! Br J Rheumatol 1997;36:831-8.
  • 3. Fox S W, Chambers TJ, Chow JW. Nitric oxide is an early mediator of the increase in bone formation by mechanical stimulation. Am J Physiol 1996;27O(6 Pt l):E955-60.
  • 4. Turner CH, Takano Y, Owan I, Murrell GA. Nitric oxide inhibitor L-NAME suppresses mechanically induced bone formation in rats. Am J Physiol 1996;270(4 Pt l):E634-9.
  • 5. Corbett S A, McCarthy İD, Batten J, Hukkanen M, Polak JM, Hughes SP. Nitric oxide mediated vasoreactivity during fracture repair. Clin Orthop 1999;(365):247-53.
  • 6. Bolander ME, Balian G. The use of demineralized bone matrix in the repair of segmental defects. Augmentation with extracted matrix proteins and a comparison with autologous grafts. J Bone Joint Surg [Am] 1986;68:1264-74.
  • 7. Yasko AW, Lane JM, Fellinger EJ, Rosen V, Wozney JM, Wang EA. The healing of segmental bone defeets, induced by recombinant human bone morphogenetic protein (rhBMP-2). A radiographic, histological, and biomechanical study in rats. J Bone Joint Surg [Am] 1992;74:659-70.
  • 8. Einhorn TA, Lane JM, Burstein AH, Kopman CR, Vigorita VJ. The healing of segmental bone defeets induced by demineralized bone matrix. A radiographic and biomechanical study. J Bone Joint Surg [Am] 1984;66:274-9.
  • 9. Hülliquin P, Borderie D, Hernvann A, Menkes CJ, Ekindjian OG. Nitric oxide as S-nitrosoproteins in rheumatoid arthritis.Arthritis Rheum 1997;40:1512-7.
  • 10. Ewing JF, Young DV, Janero DR, Garvey DS, Grinnell TA. Nitrosylated bovine serum albumin derivatives as pharmacologically aetive nitric oxide congeners. J Pharmacol Exp Ther 1997;283:947-54.
  • ll.Shearer JD, Richards JR, Mills CD, Caldwell MD. Differential regulation of macrophage arginine metabolism: a proposed role in wound healing. Am J Physiol 1997;272(2 Pt 1): El 81-90.
  • 12. Seifter E, Rettura G, Barbul A, Levenson SM. Arginine: an essential amino acid for injured rats. Surgery 1978;84:224-30.
  • 13. Schaffer MR, Tantry U, Efron PA, Ahrendt GM, Thornton FJ, Barbul A. Diabetes-impaired healing and reduced wound nitric oxide synthesis: a possible pathophysiologic correlation. Surgery 1997;121:513-9.
  • 14. Murrell GA, Szabo C, Hannafin JA, Jang D, Dolan MM, Deng XH, et al. Modulation of tendon healing by nitric oxide. Inflamm Res 1997;46:19-27.
  • 15. Schaffer MR, Tantry U, Ahrendt GM, Wasserkrug HL, Barbul A. Acute protein-calorie malnutrition impairs wound healing: a possible role of decreased wound nitric oxide synthesis. J Am Coll Surg 1997; 184:37-43.
  • 16. Greenhalgh DG. The role of apoptosis in wound healing. Int J Biochem Cell Biol 1998:30:1019-30.
  • 17. Shen YH, Wang XL, Wilcken DE. Nitric oxide induces and inhibits apoptosis through different pathways. FEBS Lett 1998;433:125-31.
  • 18. Lopez-Farre A, Rodriguez-Feo JA, Sanchez de Miguel L, Rico L, Casado S. Role of nitric oxide in the control of apoptosis in the microvasculature. Int J Biochem Celi Biol 1998:30:1095-106.
  • 19. Buckwalter JA, Einhorn TA, Bolander ME, Cruess RL. Healing of the musculoskeletal tissues. in: Rockwood CA, Green DP, Bucholz RW, Heckman JD, editors. Fractures in adults. Vol 1, 4th ed. Philadelphia: Lippincott-Raven; 1996. p. 268-76.
  • 20. Murohara T, Asahara T, Silver M, Bauters C, Masuda H, Kalka C, et al. Nitric oxide synthase modulates angiogenesis in response to tissue isehemia. J Clin Invest 19981; 101:2567-78.
  • 21. Brinker MR, Lippton HL, Cook SD, Hyman AL, Pharmacological regulation of the circulation of bone. J Bone Joint Surg [Am] 1990;72:964-75.
  • 22. Wallace AL, Draper ER, Strachan RK, McCarthy ID, Hughes SP. The effect of devascularisation upon early bone healing in dynamic external fixation. J Bone Joint Surg [Br] 1991:73:819-25.
  • 23. Corbett SA, Hukkanen M, McCarthy ID, Polak JM, Hughes SP: Expression of nitric oxide synthase isoforms in rat tibial fracture callus. J Bone Joint Surg [Br] 1997;79 Suppl IV:468.
  • 24. Muschler GF, Lane JM, Werntz J, Gebhardt M, Sandu H, Piergentili C, et al. Segmental femoral defect model in the rat. in: Aebi M, Regazzoni P, editors. Bone transplantation. 1st ed. New York: Springer; 1989. p. 167-9.
Acta Orthopaedica et Traumatologica Turcica-Cover
  • ISSN: 1017-995X
  • Başlangıç: 2015
  • Yayıncı: Türk Ortopedi ve Travmatoloji Derneği
Sayıdaki Diğer Makaleler

Allogreft kullanımı ve kemik bankası üzerine deneyimlerimiz

YILMAZ TOMAK, Nevzat DABAK, Cemal KÖKÇÜ, Birol GÜLMAN, T. Nedim KARAİSMAİLOĞLU, Alper ANDAÇ

Doğuştan kalça çıkığı ve displazisinde total kalça artroplastisi

Şenol AKMAN, Cengiz ŞEN, Nadir ŞENER, İ. Remzi TÖZÜN

Antakya Kırıkhan Devlet Hastanesi Ortopedi Polikliniği'nde tedavi edilen çocuk kırıklarının epidemiyolojik değerlendirilmesi

Hasan EKERBİÇER, Ercan ÇETİNUS

Antakya Kırıkhan Devlet Hastanesi Ortopedi Polikliniği'nde tedavi edilen çocuk kırıklarının epidemiyolojik değerlendirilmesi

Ercan ÇETİNUS, Hasan EKERBİÇER

Korpektomi yapılan vertebra modellerinde korpektomi yapılmış vertebranın transpediküler fiksasyonunun stabiliteye etkisi: Biyomekanik çalışma

CEM ZEKİ ESENYEL, Ercan OLCAY, Erdoğan MERİH, Rıdvan YEŞİLTEPE, TURGUT GÜLMEZ, AYHAN NEDİM KARA

Yenidoğanda iskemik kangren: Olgu sunumu

Ufuk TALU, Necdet SAĞLAM, S. Bora GÖKSAN

Komplike sindaktili olgularında uyguladığımız cerrahi tedavi prensipleri

Emre ORHUN, Ümit KANTARCI, Selim ÇEPEL, Oğuz POLATKAN, Ersin NUZUMLALI

Nitrik oksitin kemik iyileşmesi üzerine olan etkisinin radyolojik incelenmesi: Sıçanlarda deneysel çalışma

Yasemin BALDIK, Ufuk TALU, Levent ALTINEL, Hatice BİLGE, Aykaç Gülçin TOKER

İdiyopatik pes ekinovarusun cerrahi tedavisinde Carroll tekniği

Ufuk TALU, S. Bora GÖKSAN, İbrahim KAYA, Mehmet DEMİRHAN, Fehmi DALDAL

Parmak ucu yaralanmalarında kullandığımız ters akımlı dijital arter ada flebi ile sonuçlarımız

Emre ORHUN, Kahraman ÖZTÜRK, Ersin NUZUMLALI, Selma POLATKAN, Oğuz POLATKAN