Posterior vertebral füzyonun intervertebral disk dejenerasyonunda ortaya çıkan proinflamatuar mediatörler üzerindeki etkisi (Tavşanlarda deneysel çalışma)
Effects of disc degeneration and vertebral fusion on pro-inflammatory mediators in A rabbit intervertebral disc degeneration model
Yazar: DAVUT DUMANLIDAĞ
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA CAN KOŞAY
Dokuz Eylül Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2016
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Metalloproteinazlar = Metalloproteinases ; Nitrik oksit = Nitric oxide ; Omurga = Spine ; Spinal füzyon = Spinal fusion ; İnterlökin 1 = Interleukin 1 ; İntervertebral disk = Intervertebral disc ; İntervertebral disk deplasmanı = Intervertebral disc displacement

Özet:
Amacı: Tavşan omurgasında geliştirilen disk dejenerasyon modelinde dejenerasyon sonrası disklerdeki proinflamatuar mediatör değişimlerini ve posterior vertebral füzyonun bu değişime etkisini saptamak.
Gereç-Yöntem: Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Ortopedi ve Travmatoloji ABD. ve Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Deney Hayvanları Laboratuarı bünyesinde yapılan ve hayvan deneyleri yerel etik kurulu onayı alan çalışmamız ;  erişkin 3-3,5  kilogram ağırlığında 24 adet dişi Yeni Zelanda albino tavşan üzerinde gerçekleştirilmiştir.Tavşanlar eşit sayıda dört gruba ayrılmıştır. Grup A  (Sham grubu) : Dorsal cerrahi girişim yapılan ancak disk hasarı oluşturulmayan,füzyon yapılmayan grup. Grup B : Dorsal cerrahi girişim ile disklere hasar verilen ancak füzyon yapılmayan grup. Grup C: Dorsal cerrahi girişim ile disklere hasar verilen ve vertebral füzyon yapılan grup. Grup D: Dorsal cerrahi girişim ile disklere hasar verilen, vertebral füzyon yapılan  ve füzyon sonrası uzun dönem sonuçları değerlendirmek için ' C 'grubundan 4 hafta sonra sakrifiye edilen grup. Grup B , C ve  D deki hayvanların alt üç  lomber diskine lateral oblik prone pozisyonda, skopi eşliğinde 18 gauge iğne ucu ile delici yaralanma  yapılarak hasar yaratılmıştır. Grup C  ve D'de  aynı zamanda alt  üç lomber vertebraya , lamina ve spinöz proses dekortikasyonu ve aynı insizyonla ulaşılan  iliak kanattan alınan 1-1,5 cm3 lük otogreftin (kemik doku) bu alana yerleştirilmesiyle posterior ve posterolateral  spinal füzyon oluşturulmuştur.Her tavşan yüksek doz  IV penthotal (100mg/kg) ile sakrifiye  edilerek diskler alınmıştır. İndeks cerrahi sonrası birinci haftanın sonunda Grup A,B ve C'deki tavşanlar, beşinci haftanın sonunda ise Grup D' deki tavşanlar sakrifiye edilerek diskler elde edilmiştir. Alınan disklerdeki NO, IL-1β, TIMP 1,IL 6, MMP 3 ve MMP 13 düzeylerinin biyokimyasal  analizi Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Biyokimya Laboratuvarında yapılmıştır. Grupların karşılaştırılmasında Kruskal Wallis Varyans Analizi kullanılmıştır. Grupların ikili karşılaştırılmalarında ise Mann Whitney U Testi kullanılmıştır. Anlamlılık düzeyi p<0.05 kabul edilmiştir.
Bulgular : Grup B, C ve D' de tüm proinflamatuar mediatör düzeyleri Grup A 'ya göre anlamlı derecede yüksek saptandı. D grubundaki NO , IL-1β ve TIMP 1 düzeylerinin B grubuna göre anlamlı ölçüde düşük olduğu görüldü. Füzyon yapılan C ve D gruplarının  füzyon yapılmayan B grubuyla karşılaştırıldığında tüm proinflamatuar mediatörler önemli ölçüde düşük saptandı. 
Sonuç : Bu çalışmada geliştirdiğimiz  tavşan omurgasında disk dejenerasyon modeliyle; disk dejenerasyonunun proinflamatuar mediatörleri arttırdığını saptadık.Füzyon yapılan ve beklenen  grupta  ise bu mediatörlerin azaldığını tespit ettik. Bu sonuçlar,  posterior vertebral füzyonun bel ağrısının giderilmesindeki rolünü açıklayabilir. Bu çalışmadaki  disk dejenerasyonu ve füzyon modeli gelecekte disk dejenerasyonu kaynaklı bel ağrısını önlemeye yönelik çalışmalarda kullanılabilir.

Abstract:
Pro-inflammatory mediators play important role in pain mechanism during intervertebral disc degeneration. Alterations of pro-inflammatory mediators in disc degeneration have been discussed in previous studies. But effects of vertebral fusion on these mediators are not clear. The purpose of this study is to determine the alterations of pro-inflammatory mediators after vertebral fusion in a rabbit disc degeneration model. Materials and Methods Twenty-four New Zealand Albino rabbits were used in this study in accordance with local ethics committee for animal studies. Four different groups were considered: In group A (Sham) dorsal spinal exposure was done but no disc degeneration or vertebral fusion was performed. In group B, both dorsal spinal exposure and disc degeneration was applied but no fusion was performed. In group C, dorsal spinal exposure, disc degeneration and fusion were all applied. In group D, same procedures were applied as group C but sacrificed after 4 weeks. Disc degenerations were obtained by puncturing the discs with 18-gauge needle puncture under C-arm imaging control after dorsal spinal exposure. In group C and D posterior and postero-lateral decortication, fusion with iliac bone grafts were performed. In first week, Group A, B and C, in fifth week Group D was sacrificed. In group D, fusion was assessed by inspection and by manual palpation. Intervertebral discs were removed and Interleukin (IL)-1β, IL-6, Nitric Oxide (NO), Matrix MetalloProteinases (MMP)3-(MMP)13, Tissue Inhibitor of Metalloproteinases (TIMP) 1 levels in discs were analysed by elisa kits. Kruskal Wallis Variance and Mann Whitney U tests were used. Results All pro-inflammatory mediators levels in Group B, C and D were significantly higher than Group A. IL-1β, NO and TIMP 1 levels in group D were significantly lower than Group B. Mediator levels in fusion groups (C & D) were significantly lower than the non-fusion group (B). Conclusion Increase in pro-inflammatory mediators after intervertebral disc degeneration were detected in rabbit model. Decrease in these mediators was obtained in posterior vertebral fusion groups after degeneration. These results may be helpful in clarifying the role of vertebral fusion in low back pain.