OVAREKTOMİZE SIÇANLARDA KAN VE TİBİA KEMİK DOKULARINDA AKUT DÖ-NEMDE MEYDANA GELEN DEĞİŞİKLİKLERİN BİYOKİMYASAL, HİSTOPATOLOJİK VE İMMÜNOHİSTOKİMYASAL YÖNDEN DEĞERLENDİRİLMESİ

AMAÇ: Menopoz sonrası meydana gelen osteoporoz, kemik kütle-sinde azalma ve kemik dokunun yapısında bozulma ile sonuçlanır. Ovariektomi sonrası, osteoporoz bulgularına rastlanmakta ve ke-mik yıkımı kemik oluşumundan fazla olduğundan kemik kaybına neden olmaktadır. ADAMs transmembran proteinleri ekstrasellüler matriksin yeniden yapılandırılmasında ve embriyonik gelişim, hüc-re göçü, adezyon, anjiyogenez olmak üzere birçok fizyolojik süreçte rol alırlar. Çalışmamızın amacı, ovariektomi oluşturulan sıçanlarda kan ve kemik dokusunda akut dönemde meydana gelen değişikleri biyokimyasal, histopatolojik ve immünohistokimyasal yöntemlerle araştırmaktır. GEREÇ VE YÖNTEM: Sağlıklı ve dişi 20 adet erişkin Wistar albino sı-çan kontrol (n:10) ve bilateral ovariektomi uygulanan grup (n:10) ol-mak üzere 2 gruba ayrıldı. Anestezi altında yumurtalık rahim boynu kısmından 2 cm'lik kesi yapılarak, iki dorsolateral insizyon ile uterus apeksinden çift taraflı yumurtalıklar ipek iplikle çıkarıldı. Ovariekto-mi den 1 hafta sonra, deney hayvanları feda edildi. Serum östrojen, kalsiyum ve alkalin fosfat değerlerini ölçmek için her hayvandan kan örnekleri alındı, tibia kemikleri çıkarılarak formalin çözeltisine alına-rak tespit edildikten sonra, dekalsifiye etme işlemine tabi tutuldu ve rutin histolojik işlemlerin ardından parafin blokları hazırlandı, ya-rı-ince kesitleri alınarak histopatolojik incelemeler için Hematoksilen Eozin boyası ile boyandı. İmmünohistokimyasal analiz için, antijen retrival işlemini uygulamak üzere sitrat tamponuna alındıktan sonra hidrojen peroksit ile muamele edildi. Kesitlere anti-ADAMTS-1 pri-mer antikoru uygulandı, ışık mikroskobunda değerlendirildi.BULGULAR: Kontrol grubunda radiyal tarzda dağılmış havers kanal-ları ve volkman kanalları izlenirken, kollajen lifler birbirine paralel ve düzenliydi. Ovariektomi grubunda ise kemik matriksinde dejenera-tif değişiklikler, lamelli kemik yapısında bozulma izlendi. ADAMTS-1 ekspresyonu açısından, kontrol grubu osteoblast ve osteosit hücre-lerinde ve kemik matriksindeki ince kollajen liflerde ekspresyon po-zitifti. Ovariektomi grubunda, dejeneratif alanda yer alan osteoklast hücrelerinde ADAMTS-1 ekspresyonunda artış, osteon yapılarında, endotel hücrelerinde ADAMTS-1 pozitif ekspresyonu izlendi. Kanda östrojen değerleri açısından, ovariektomi grubunda kontrol gru-buna göre anlamlı bir düşüş gözlendi.Kalsiyum değerlerinde ise kontrol ve ovariektomi gruplarının değerleri birbirine yakındı. Al-kalen fosfataz değerlerinin ovariektomi grubunda yükseldiği görül-dü(p=0,01). SONUÇ: Çalışmamız sonucu elde ettiğimiz veriler ışığında, osteo-poroz tedavisine ADAMTS-1 proteinlerinin dahil edilmesinin yeni tedavi yöntemlerini destekleyebileceği düşüncesin

BIOCHEMICAL, HISTOPATHOLOGICAL AND IMMUNOHISTOCHEMICAL EVALUATION OF ALTERATIONS IN BLOOD AND TIBIAL BONE TISSUES OF OVARIECTOMIZED RATS IN THE ACUTE PHASE

OBJECTIVE: Postmenopausal osteoporosis results in decreased bone mass and deterioration of bone tissue. symptoms of osteopo-rosis are observed after ovarectomy and due to the fact that bone resorption is more than bone formation, it causes bone loss. ADAMs transmembrane proteins are involved in many physiological proces-ses, including reconstruction of the extracellular matrix and embr-yonic development, cell migration, adhesion, and angiogenesis. The aim of our study was to investigate the biochemical, histopathologi-cal and immunohistochemical alterations in blood values and tibia bone tissue of ovariectomized rats in the acute phase.MATERIAL AND METHODS: Twenty healthy and female adult Wis-tar albino rats were divided into two groups as control (n:10) and bilateral ovariectomy (n: 10). A 2-cm incision was performed from the ovarian cervix under anesthesia, and two dorsolateral incisions were made from the uterine apex and the bilateral ovaries were re-moved with a silk thread. One week after ovariectomy, experimental animals were sacrificed. Blood samples were taken from each ani-mal to determine serum estrogen, calcium and alkaline phosphate values. Tibia bones were removed and placed into formalin solution for fixation, then they were decalcified and paraffin blocks were pre-pared after routine histological procedures. Semi-thin sections were cut and stained with Hematoxylin-Eosin for histopathological exa-mination. For immunohistochemical analysis, the antigen retrieval process was performed with hydrogen peroxide after administrati-on to citrate buffer. Anti-ADAMTS-1 primary antibody was applied to the sections and evaluated under a light microscope.RESULTS: In the control group, while the Haversian and Volkmann canals were distributed in raider style, collagen fibers were in pa-rallel and regular. In the ovariectomy group, degenerative changes in the bone matrix, deterioration of lamellar bone structure were observed. ADAMTS-1 expression was positive in the control group osteoblast and osteocyte cells and fine collagen fibers in the bone matrix. In the ovariectomy group, increased ADAMTS-1 expression in osteoclast cells in the degenerative area, ADAMTS-1 positive exp-ression in endothelial cells was observed in osteon structures. There was a significant decrease in ovarian estrogen values in the ovarie-ctomy group compared to the control group. Calcium values of the control and ovariectomy groups were close to each other. Alkaline phosphatase levels were increased in the ovariectomy group (P = 0.01).CONCLUSIONS: In the light of data we obtained from our study, we suggest that the inclusion of ADAMTS-1 protein may support the new treatment methods in the treatment of osteoporosis.

PDF

___

1. Nevitt MC, Felson DT. Sex hormones and the risk of osteoarthritis in women: epidemiological evidence. Ann Rheum Dis 1996; 55: 673-6.

2. Felson DT, Nevitt MC. The effect of estrogen on osteo-arthritis. Curr Opin Rheumatol 1998; 10: 269-72.

3. Öztürk Ö, Güçtekin A, Giniş Z, Erdoğan S. Hipertiroidi ve subklinik hipertiroidide kemik ve mineral metaboliz-masının idrar piridinyum çapraz bağlarıyla değerlendiril-mesi. Genel Tıp Dergisi 2007;17(2):71-6.

4. Lelovas PP, Xanthos TT, Thoma SE, Lyritis GP, Dontas IA. The laboratory rat as an animal model for osteoporosis research. Comp Med 2008;58(5):424-30.

5. Porter S, Clark IM, Kevorkıan L, Edwards DR. The ADAMTS metalloproteinases. Biochem J 2005; 386, 15–27.

6. Tortorella MD, Malfait F, Barve RA, Shieh HS, Malfait AM. A review of the ADAMTS family, pharmaceutical targets of the future. Curr Pharm Des 2009; 15(20): 2359-74.

7. Demircan K, Comertoglu I, Akyol S, Yigitoglu BN, Sa-rikaya E. A new biological marker candidate in female reproductive system diseases: Matrix metalloproteinase with thrombospondin motifs (ADAMTS). J Turk Ger Gyne-col Assoc 2014; 15(4): 250-5.

8. Miles RR, Sluka JP, Halladay DL, Santerre RF, Hale LV, Bloem L, Thirunavukkarasu K, Galvin RJ, Hock JM, Onyia JE. ADAMTS-1: a cellular disintegrin and metalloprotease with thrombospondin motifs is a target for parathyroid hormone in bone. Endocrinol 2000; 141:4533–42.

9. National Research Council, Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. 2011; 8. Basım, www.nap.edu/ca-talog/5140.html.

10. Park SB, Lee yj, Chung CK. Bone Mineral Density Chan-ges after Ovariectomy in Rats as an Osteopenic Model: Stepwise Description of Double Dorso-Lateral Approach. J Korean Neurosurg Soc 2010; 48: 309-312.

11. Fedchenko N, Reifenrath J. Different approaches for interpretation and reporting of immunohistochemistry analysis results in the bone tissue – a review. Diag Pathol 2014; 9:221.

12. Kutsal GY, Özdemir O, Çalışkan A, İnanıcı F, Karahan S, Doğan A ve ark. Fiziatristlerin Antiosteoporotik ilaç ter-cihleri: Çok Merkezli Tanımlayıcı Araştırma. Türk Osteopo-roz Dergisi 2012;18: 42-6.

13. Sheng MH, Taper LJ, Veit H, Thomas EA, Ritchey SJ, Lau KH. Dietary boron supplementation enhances the effects of estrogen on bone mineral balance in ovariectomized rats. Biol Trace Elem Res 2001; 81(1):29-45.

14. Ömeroğlu S, Erdoğan D, Take G,Ilgaz C, Görgün M, Lortlar N. Ovariektomi Yapılmış Sıçanlarda aralıklı yüksek doz östrojen tedavisinin kemik yapısı üzerine etkisi. Acta Orthop Traumatol Turc 2003; 37(5):400-5.

15. Chachra D, Lee JM, Kasra M, Grynpas MD. Differential effects of ovariectomy on the mechanical properties of cortical and cancellous bone in rat femora and vertebrae. Biomed Sci Instrum 2000, 36:123-8.

16. Celik O, Hascalık S, Tamser M, Turkoz Y, Kekilli E, Yag-mur C, Boz M. Enfluence of resveratrol against ovariec-tomy induced bone loss in rats: comparison with conju-gated equine estrogen tibolone and raloxifene. Gynecol Obstet Reprod Med 2007;13:292-9.

17. Wronski TJ, Dann LM, Scott KS, Cintron M Long-term effects of ovariectomy and aging on the rat skeleton. Cal-cif Tissue Int 1989; 45: 360–66.

18. Tolomio S, Ermolao A, Lalli A, Zaccaria M. The effect of a multicomponent dual-modality exercise program tar-geting osteoporosis on bone health status and physical function capacity of postmenopausal women. J Women Aging 2010; 22:241-54.

19. Rittweger J, Beller G, Armbrecht G, Mulder E, Bueh-ring B, Gast U, et al. Prevention of bone loss during 56 days of strict bed rest by side-alternating resistive vibrati-on exercise. Bone 2010; 46: 137-47.

20. Lijuan H, Kenneth BJ, Andersén H, Edenro A, Bohlo-oly-YM, Melhus H et al. Over-expression of Adamts1 in mice alters bone mineral density. J Bone Min Metabol 2012; 30(3): 304–31.

21. Rehn AP, Birch MA, Karlström E, et al. ADAMTS-1 incre-ases the three-dimensional growth of osteoblasts throu-gh type I collagen processing. Bone 2007; 41: 231–238.