Ratlarda, intratimpanik propilen glikolle indüklenmiş deneysel kolesteatomda sistemik infliksimab'ın tedavideki rolü
The role of systemic infliximab in the treatment of intratympanic propylene glycol induced experimental cholesteatoma in rats
Yazar: FERHAT KÜÇÜK
Danışman: PROF. DR. AYŞE ASLI ŞAHİN YILMAZ
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / İstanbul Ümraniye Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Kulak Burun Boğaz ve Baş-Boyun Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Kulak Burun ve Boğaz = Otorhinolaryngology (Ear-Nose-Throat)
Dizin: Kolestatoma = Cholesteatoma ; Kulak = Ear ; Monoklonal antikorlar =   ; Sıçanlar = Rats ; Temporal kemik = Temporal bone ; İnfliksimab = Infliximab

Özet:
AMAÇ: Kolesteatomun patofizyolojisinde inflamatuar sebepler ön plandadır. Ancak günümüzde altın standart tedavi cerrahidir. Bu çalışmanın amacı, antiinflamatuar etkisi olan, bir Tnf-alfa inhibitörü monoklonal antikor olan İnfliksimab'ın deneysel kolesteatom gelişimini önlemedeki etkinliğini araştırmaktır.

GEREÇ VE YÖNTEM: Çalışmaya 18 adet, 350-450 gr ağırlığında, erkek, wistar albino ırkından rat dahil edilmiştir. Ratlar öncelikle rastgele iki eşit gruba ayrılmıştır. İlk 9 ratın her iki kulağına 1, 8 ve 15. günlerde, 0.2 ml hacimde ve %100 konsantrasyonda intratimpanik propilen glikol ile birlikte enfeksiyon profilaksisi amacıyla 0.05 ml hacimde, 40 mg/ml konsantrasyonda gentamisin enjekte edilmiştir (Grup 1). Geriye kalan 9 ratın ise sağ kulaklarına 1, 8 ve 15. günlerde, 0.2 ml hacimde ve %100 konsantrasyonda intratimpanik propilen glikol ile birlikte 0.05 ml gantamisin (Grup 2), sol kulaklarına ise aynı günlerde 0.2 ml intratimpanik SF ile birlikte 0.05 ml gentamisin enjekte edilmiştir (Grup 3). Birinci grup tedavi grubu olarak belirlenmiştir ve bu gruptaki ratlara 1,15 ve 43. günlerde, her seferinde 5 mg/kg dozda intraperitoneal İnfliksimab uygulanmıştır. İkinci ve üçüncü grubu oluşturan ratlara ise birinci grupla aynı günlerde ve aynı hacimde SF, intraperitoneal yoldan verilmiştir. Gruplandırma, aynı lokal ve sistemik ajanlar uygulanmış kulaklar üzerinden yapılmıştır. 
Son intratimpanik enjeksiyondan 10 hafta sonra tüm ratlar sakrifiye edilmiştir. Tüm ratların sağ ve sol temporal kemikleri bütün halinde çıkarılarak histopatolojik inceleme için hazırlanmıştır ve patolog tarafından değerlendirilmiştir.

BULGULAR: Deneyin ikinci haftasında birinci gruptan 1 rat ile ikinci ve üçüncü gruplarda ortak yer alan 1 rat  ex olmuştur. Deneyin sonunda Grup 1'den 16, Grup 2 ve Grup 3'ten ise 8'er adet temporal kemik elde edilmiştir. 
Grup 1'de yer alan temporal kemiklerin %12.5'inde, Grup 2'de yer alan temporal kemiklerin ise %62.5'inde kolesteatom geliştiği görülmüştür. Grup 3'te yer alan hiçbir kulakta kolesteatom bulgusuna rastlanılmamıştır. Grup 2'deki kulaklarda kolesteatom görülme oranının Grup 1 ve Grup 3'ten  istatistiksel olarak anlamlı şekilde yüksek olduğu tespit edilmiştir (p<0.05). Grup 2'deki kulakların %75'inde granülasyon dokusu, %87.5'inde ise inflamasyon gözlenmiştir. Grup 1'de granülasyon dokusu görülme oranı %12.5, inflamasyon varlığı oranı ise %31.3 olarak bulunmuştur. Grup 3'te ise hiçbir temporal kemikte granülasyon dokusuna rastlanmazken, sadece 1 kulakta hafif düzeyde inflamasyon tespit edilmiştir. Grup 2'deki temporal kemiklerde granülasyon dokusu ve inflamasyon görülme oranının, diğer gruplardan istatistiksel olarak anlamlı düzeyde daha fazla olduğu gözlenmiştir (p<0.05).
Gruplar Tnf-alfa ile immünohistokimyasal boyanma ve kemik erozyonunun varlığı açısından kıyaslandığında, gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık görülmemiştir.
Tüm temporal kemiklerin sadece üç tanesinde kemik erozyonu bulgularına rastlanmıştır. Kemik erozyonu olan temporal kemiklerde kolesteatom, granülasyon dokusu, inflamasyon varlığı ve Tnf-alfa ile immünohistokimyasal boyanma oranı, kemik erozyonu olmayan kemiklere kıyasla istatistiksel olarak anlamlı şekilde daha yüksek bulunmuştur (p<0.05). 

SONUÇ: Bu deneysel hayvan çalışmasında, intratimpanik propilen glikol uygulamasının ratlarda kolesteatom gelişimini tetiklediği doğrulanmıştır. Deneysel kolesteatom gelişimini önlemek için daha önceden denenmemiş bir ajan olan İnfliksimab'ın sistemik yoldan uygulanmasının, kolesteatomu engellemede başarılı olduğu ispatlanmıştır. İnfliksimab uygulaması kolesteatomla birlikte inflamasyon ve granülasyon dokusu gelişimini de azaltmıştır. 
İnfliksimab tedavisi alan grupta kemik erozyonu görülme oranı, sadece propilen glikol uygulanmış olan gruba göre daha düşük olarak tespit edilmiş olsa da bu fark istatistiksel açıdan anlamlı bulunmamıştır. İnfliksimab tedavisinin kemik erozyonunu engelleme üzerine etkisini araştırmak için daha fazla sayıda denek üzerinde çalışma yapmak gerekmektedir.

Anahtar Kelimler: İnfliksimab, Kolesteatom, Rat, Tnf-alfa

Abstract:
OBJECTIVES: Inflammatory causes are at the predominant role in the pathophysiology of cholesteatoma. However, the gold standard treatment of cholesteatoma is surgery. The main aim of our study was to investigate the efficacy of an anti-inflammatory Tnf-alpha monoclonal antibody, Infliximab, in preventing the development of experimental cholesteatoma.

MATERIALS AND METHODS: Eighteen male wistar albino rats weighing 350-450 g were included in our study. The rats were first randomly divided into two equal groups. The first 9 rats were injected intratympanically with 0.2 ml of propylene glycol at a volume of 0.2 ml and 100% concentration in both right and left ears on days 1, 8 and 15 (Group 1). In the remaining 9 rats, 0.2 ml intratympanic propylene glycol (Group 2) was injected into the right ear and 0.2 ml intratympanic SF (Group 3) was injected into the left ear on days 1, 8 and 15. The first group was determined as the treatment group and rats in this group were administered intraperitoneal Infliximab at a dose of 5 mg/kg each time on days 1, 15 and 43. In the second and third groups, rats were administered SF intraperitoneally on the same days and in the same volume with the first group. Our study was grouped on the basis of ears treated with the same local and systemic agents. 
All rats were sacrificed 10 weeks after the last intratympanic injection. The right and left temporal bones of all rats were removed whole and prepared for histopathological examination and evaluated by a pathologist.

RESULTS: In the second week of the experiment, 1 rat from the first group and 1 rat from the second and third groups died. At the end of the experiment, 16 temporal bones were obtained from the first group and 8 temporal bones from the second and third groups.
It was observed that 62.5% of the rats in the second group developed cholesteatoma. However, there was no evidence of cholesteatoma in any ear in the third group. In our experiment, we have shown that propylene glycol causes cholesteatoma in the middle ear of rats.
However, the incidence of cholesteatoma in the first group of rats receiving intraperitoneal infliximab treatment was 12.5%. This rate was statistically significantly lower compared to the second group (p<0.05). In the second group, 75% of the ears had granulation tissue and 87.5% had inflammation. In the first group, the rate of granulation tissue was 12.5% and the rate of inflammation was 31.3%. In the third group, granulation tissue was not found in any temporal bone, while mild inflammation was found in only 1 ear. The presence of granulation tissue and inflammation in the temporal bones in the second group was statistically significantly higher than the other groups (p<0.05).
When the groups were compared in terms of immunohistochemical staining with Tnf-alpha and the presence of bone erosion, no statistically significant difference was observed between the groups.
Only three of all temporal bones had evidence of bone erosion. The presence of cholesteatoma, granulation tissue, inflammation and immunohistochemical staining with Tnf-alpha were statistically significantly higher in temporal bones with bone erosion compared to those without bone erosion (p<0.05).

CONCLUSIONS: In this experiment, we confirmed that intratympanic administration of propylene glycol induced cholesteatoma development in rats. In the present study, we tried Infliximab, a previously untried agent, systemically to prevent experimental cholesteatoma development and showed that it was successful in preventing cholesteatoma. We also showed that Infliximab administration reduced inflammation and granulation tissue development along with cholesteatoma. 
The incidence of bone erosion was lower in the infliximab-treated group than in the group receiving only propylene glycol injection, but this difference was not statistically significant. Further studies on a greater number of rats are needed to investigate the effect of infliximab treatment on the prevention of bone erosion.

Keywords: Cholesteatoma, İnfliximab, Rats, Tnf-alpha