Osteoporotik ratlarda oluşturulan deneysel periodontitis modelinde kemik rezorpsiyonu üzerine sistemik olarak alınan melatoninin etkisinin histopatolojik ve histomorfometrik açıdan araştırılması
The histopathological and histomorphometric investigation of the effects of systemically administered melatonin on alveolar bone resorption in experimental periodontitis model in osteoporotic rats
Yazar: SUAT SERHAN ALTINTEPE
Danışman: DOÇ. DR. HÜLYA TOKER
Cumhuriyet Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Periodontoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Alveolar kemik kaybı = Alveolar bone loss ; Melatonin = Melatonin ; Osteoporoz = Osteoporosis ; Overektomi = Ovariectomy ; Periodontitis = Periodontitis

Özet:
Bu çalışmanın amacı, osteoporotik ratlarda oluşturulan deneysel periodontitis modelinde alveoler kemik rezorpsiyonu üzerine sistemik olarak verilen melatoninin etkisinin histopatolojik ve histomorfometrik açıdan araştırılmasıdır.
44 Wistar rat rastgele 6 deney grubuna ayrıldı: kontrol (K, n=6) grubu; osteoporoz (O, n=6) grubu; ligatürlü periodontitis (LP, n=8) grubu; osteoporoz ve periodontitis (O+LP, n=8) grubu; osteoporozlu, periodontitis ve 30 mg/kg/gün melatonin (ML30, n=8) grubu; osteoporozlu, periodontitis ve 50 mg/kg/gün melatonin (ML50, n=8) grubu. Osteoporoz oluşturmak için ratların overleri bilateral olarak alındı ve 4 ay bekletildi. 4. ayın sonunda deneysel periodontitisi indüklemek için her ratın mandibular birinci molarının çevresine 4/0 ipek ligatürler submarginal olarak yerleştirildi. 30 gün melatonin uygulaması sonrasında ratlar sakrifiye edildi. Alveol kemik kaybı steromikroskopta mine-sement sınırı ile alveol kret tepesi arasındaki mesafe olarak ölçüldü. Serum IL-6 seviyesi ELİZA ile belirlendi. Histopatolojik olarak enflamatuvar hücre infiltrasyonu, osteoklast ve osteoblast sayıları ile immünohistokimyasal olarak nükleer faktör kappa B'nin reseptör aktivatör bağlayıcısı (RANKL) aktivitesi değerlendirildi.
Çalışma sonuçlarına göre, LP ve O+LP gruplarındaki alveoler kemik kaybı ve enflamatuvar hücre infiltratı diğer gruplara oranla anlamlı düzeyde yüksekti (p<0.05). Ayrıca K, O ve ML30 gruplarında alveoler kemik kaybı benzerdi. En yüksek osteoklast sayısı O+LP grubunda saptandı (p<0.05) ve ML30, ML50, K ve O grupları arasında anlamlı bir faklılık gözlenmedi (p>0.05). En düşük osteoblast sayısı K grubunda gözlenirken, en yüksek ML30 ve ML50 gruplarında tespit edildi. O+LP grubunda RANKL aktivitesi artış gösterirken, melatonin uygulaması RANKL aktivitesini anlamlı oranda azalttı. Gruplara ait IL-6 değerleri karşılaştırıldığında anlamlı bir farklılık bulunmadı.
Bu çalışmanın sınırları dahilinde; periodontitisli osteoporotik rat modelinde sistemik olarak verilen melatoninin RANKL aktivitesinde azalma, osteoblastik aktivitede artış yoluyla alveoler kemik kaybını önlediği düşünülmektedir.

Abstract:
The aim of this study was to investigate the effect of melatonin administered systemically on the alveolar bone resorption in an experimental periodontitis model, which is developed in osteoporotic rats, in terms of immunohistochemistry and morphometric.
Forthy-four Wistar rats were randomly divided into 6 experimental groups: control (C, n=6) group; osteoporosis (O, n=6) group; ligated periodontitis (LP, n=8) group; osteoporosis and periodontitis (O+LP, n=8); osteoporosis, periodontitis and 30 mg/kg/day melatonin (ML30, n=8) group; osteoporosis, periodontitis and 50 mg/kg/day melatonin (ML50, n=8) group. Ovaries of the rats were taken bilaterally to deveop osteoporosis and the rats were kept 4 months. At the end of 4th month, 4/0 silk ligatures were placed submarginally around the mandibular first molar of each rat, to induce experimental periodontitis. 30 days after administration of the melatonin, all rats were sacrificed. Alveolar bone loss were measured as the distance from cemento-enamel junction to the alveolar bone crest at the stereomicroscope. Serum IL-6 levels were determined by ELISA. Histopathologically, inflammatory cell infiltration, numbers of osteoblasts and osteoclasts and immunohistochemically, receptor activator of nuclear factor kappa B ligand (RANKL) activity were evaluated.
According to the study results, the alveolar bone loss were significantly higher in the LP and O+LP groups compared to the other groups (p<0.05). Also, the alveolar bone loss was similar in C, O and ML30 groups. The highest number of osteoclast was detected in the O+LP group and there were no significant differences in osteoclast numbers among ML30, ML50, C and O groups. While the lowest number of the osteoblast was observed in the C group, the highest one was detected among the ML30 and ML50 groups. While the RANKL activity was at highest level in the O + LP group, it was observed at lower levels in the groups that the melatonin was administered. There was no significant differences when IL-6 values of groups were compared.
Within the limits of this study, it is suggested that in the osteoprotic rat model with periodontitis sistemically adminestered melatonin prevents alveolar bone loss by the way of reducing RANKL activity and increasing osteoblastic activity.