Halil BEKLER, Ahmet Muhtar UYGUR, Alper GÖKÇE, TAHSİN BEYZA BEYZADEOĞLU

Steroid kullanımının femur başı avasküler nekrozu patogenezindeki yeri: Deneysel hayvan modeli

Amaç: Sağlıklı ve serum hastalığı oluşturulmuş sıçanların femur başlarında steroid tedavisinin etkileri araştırıldı. Çalışma planı: Ağırlıkları 250-300 gr arasında değişen 30 adet Sprague-Dawley cinsi sıçan eşit sayıda üç gruba ayrıldı. A grubundaki deneklere iki hafta arayla iki kez steril insan serumu (10 ml/kg) periton içine verilerek serum hastalığı oluşturuldu. Bunu izleyen iki haftadan sonra üç gün 40 ml/kg/gün metilprednisolon verildi. B grubundaki deneklere üç gün yalnızca 40 mg/kg/gün metilprednisolon verildi. C grubundaki (kontrol) sıçanlara A grubundaki işlemlerin aynısı yalnızca serum fizyolojik ile uygulandı. Her grupta işlem bitiminden iki hafta sonra deneklerin yaşamı sonlandırıldı ve femurlar çıkarıldı. Histolojik incelemeler için sol femurlarda aksiyel, sağ femurlarda sagittal kesitler hazırlandı. Işık mikroskopisi ile vaskülit, kanama ve hücre morfolojisindeki değişiklikler incelendi. Sonuçlar: Histolojik incelemelerde, A grubu deneklerde kemik iliğinde belirgin bir azalma, nekroz alanları, yaygın kanama alanları, lakünalar ve küçük osteonekroz alanları izlendi. Vaskülit bulguları olarak arteriol duvarı düz kasında nekroz, tunika media tabakasında dejeneratif değişiklikler göze çarpmaktaydı. B grubunda daha çok kemik iliğine ait hücresel değişiklikler görüldü. Kemik trabeküllerinde osteonekroz bulgularına rastlanmadı. C grubunda intramedüller kanama dışında herhangi bir patolojiye rastlanmadı. Çıkarımlar: Steroid kullanımı kemik nekrozunun ana nedeni olmamasına karşın, var olan etkenleri tetikleyerek femur başı avasküler nekrozuna yol açmaktadır.

Anahtar Kelimeler:

Anti-enflamatuvar ajanlar, Serum, Metilprednizolon, Kanama, Femur başı nekrozu, Hastalık modelleri, hayvan, Hayvanlar, Enjeksiyon, periton boşluğu, Sıçan, Sprague-Dawley

The effect of steroid use on the pathogenesis of avascular necrosis of the femoral head: An animal model

Objectives: We investigated the effect of corticosteroid treatment on the femoral head of healthy and serum disease- induced rats. Methods: Thirty Sprague-Dawley rats weighing 250-300 g were divided into three groups equal in number. In group A, serum disease was induced by two intraperitoneal injections of sterile human serum (10 ml/kg), interspersed with a twoweek interval. The rats were then treated with methylprednisolone (40 mg/kg/day) for three consecutive days two weeks after the last injection. In group B, the animals received only methylprednisolone (40 mg/kg/day) for three days. In group C (controls), the same procedures were applied as those in group A, but with saline solution alone. All the rats were sacrificed two weeks after the last procedure. The left and right femora were sectioned axially and sagittally, respectively, to be examined under light microscopy with respect to vasculitis, hemorrhage in bone marrow, and changes in cell morphology. Results: Histological examination showed decreased bone marrow, necrotic areas, diffuse hemorrhage, lacunae, and small areas of osteonecrosis in group A rats. Necrosis in the smooth muscle of the arteriole walls, and degenerative changes in the tunica media were suggestive of vasculitis. In group B, major findings were cellular differentiation of bone marrow, without findings of osteonecrosis in bone trabeculae. In the control group, no pathologic findings were observed other than intramedullary hemorrhage. Conclusion: Even though it is not the main cause of bone necrosis, steroid administration increases the risk for avascular necrosis of the femoral head.

Keywords:

Anti-Inflammatory Agents, Serum, Methylprednisolone, Hemorrhage, Femur Head Necrosis, Disease Models, Animal, Animals, Injections, Intraperitoneal, Rats, Sprague-Dawley,

PDF

___

1. Lieberman JR, Berry DJ, Mont MA, Aaron RK, Callaghan JJ, Rajadhyaksha AD, et al. Osteonecrosis of the hip: management in the 21st century. Instr Course Lect 2003;52:337-55.
2. Wang GJ, Sweet DE, Reger SI, Thompson RC. Fat-cell changes as a mechanism of avascular necrosis of the femoral head in cortisone-treated rabbits. J Bone Joint Surg [Am] 1977;59:729-35.
3. Fisher DE, Bickel WH, Holley KE, Ellefson RD. Corticosteroid-induced aseptic necrosis. II. Experimental study. Clin Orthop Relat Res 1972;(84):200-6.
4. Jaffe WL, Epstein M, Heyman N, Mankin HJ. The effect of cortisone on femoral and humeral heads in rabbits. An experimental study. Clin Orthop Relat Res 1972;(82):221-8.
5. Cruess RL, Ross D, Crawshaw E. The etiology of steroidinduced avascular necrosis of bone. A laboratory and clinical study. Clin Orthop Relat Res 1975;(113):178-83.
6. Felson DT, Anderson JJ. Across-study evaluation of association between steroid dose and bolus steroids and avascular necrosis of bone. Lancet 1987;1:902-6.
7. Jones JP Jr. Intravascular coagulation and osteonecrosis. Clin Orthop Relat Res 1992;(277):41-53.
8. Matsui M, Saito S, Ohzono K, Sugano N, Saito M, Takaoka K, et al. Experimental steroid-induced osteonecrosis in adult rabbits with hypersensitivity vasculitis. Clin Orthop Relat Res 1992;(277):61-72.
9. Kenzora JE, Glimcher MJ. Accumulative cell stress: the multifactorial etiology of idiopathic osteonecrosis. Orthop Clin North Am 1985;16:669-79.
10. Kenzora JE, Glimcher MJ. Pathogenesis of idiopathic osteonecrosis: the ubiquitous crescent sign. Orthop Clin North Am 1985;16:681-96.
11. Korompilias AV, Ortel TL, Urbaniak JR. Coagulation abnormalities in patients with hip osteonecrosis. Orthop Clin North Am 2004;35:265-71.
12. Solomon L. Mechanisms of idiopathic osteonecrosis. Orthop Clin North Am 1985;16:655-67.