Deneysel diyabet oluşturulan ratlarda selenyum'un kırık iyileşmesi üzerine etkilerinin radyolojik, histopatolojik ve biyomekanik olarak değerlendirilmesi
Radiological, histopathological and biomechanical evaluation of selenium effects on fracture healing in experimental diabetes in rats
Yazar: SERDAR İPEK
Danışman: DOÇ. DR. KUTAY ENGİN ÖZTURAN
Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2012
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Biyomekanik = Biomechanics ; Diabetes mellitus-deneysel = Diabetes mellitus-experimental ; Histopatoloji = Histopathology ; Kırık iyileşmesi = Fracture healing ; Radyoloji = Radiology ; Selenyum = Selenium ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Kemik kırıkları; klinikte sık karşılaştığımız yaralanmalardan biri olup bu kırıkların yaklaşık %10 kadarlık bir bölümü kaynama sorunları nedeniyle cerrahi müdahale gerektirmektedir. Çok uzun zamanlardır kullanılan kırık tedavi yöntemlerinin (alçılı tespit, traksiyon vb.) yanı sıra, gerek kırık iyileşmesinin biyolojisinin gerekse de biyolojik faktörler ve matriks komponentlerinin iyileşme üzerine etkilerinin anlaşılır hale gelmesiyle, iyileşme süresini kısaltmak ve kaynama oranlarını en üst düzeye çıkarmak için kırık tedavisinde bir takım yenilikler gündeme gelmiştir. Öte yandan kırık iyileşmesini etkileyen bir çok faktör vardır. Yaptığımız bu çalışmada kronik ve sistemik bir hastalık olan ve kırık iyileşmesine olumsuz etkilerinin olduğu bilinen diyabetin kırık iyileşmesi üzerine etkilerinin değerlendirilmesi ve selenyumun diyabetin kemikte oluşturduğu bu etkilere karşı kullanılabilir olup olmadığını araştırdık.Hayvan deneyleri etik kurulu onayını aldıktan sonra ağırlıkları 250-300 gr arası 3 aylık 36 adet Wistar cinsi rat'ın sol tibiası çalışmaya alındı. Denekler kontrol grubu (grup 1), sadece diyabet oluşturulan (diyabet grubu-grup 2) ve diyabet oluşturulduktan sonra selenyum verilen (diyabet + selenyum grubu-grup 3) olarak 3 gruba ayrıldı. Grup 2 ve grup 3'teki deneklere 60mg/kg STZ intraperitoneal uygulanarak deneysel diyabet oluşturuldu ve kan glikoz düzeyleri 250mg/dl üzerinde olanlar diyabetik kabul edilerek çalışmaya alındı. 1 hafta sonra her üç gruba da sol tibialarına açık osteotomi yapıldıktan sonra intrameduller K teli ile tespit edildi. Grup 3'e 6 hafta boyunca 10mg/kg/gün intraperitoneal sodyum selenit enjeksiyonu yapıldı.Her üç grubun da 0. gün, 3. ve 6. hafta sonunda radyografileri çekildi. 6. Hafta sonunda sakrifiye edilen deneklerin sol tibiaları çıkartılarak yumuşak dokulardan temizlendi. Her 3 grubun yarısı histopatoloji diğer yarısı da biyomekanik değerlendirmeye alındı. Sonuçlar Chi-Square test, Cramer's V test ve ANOVA kullanılarak yapıldı. P<0.05 olan sonuçlar istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.Her üç grubun sonuçları değerlendirildiğinde 3. hafta ve 6. hafta sonunda radyografik olarak diyabet grubunda (grup 2) iyileşmenin diğer gruplardan daha kötü olduğu istatistiksel olarak gösterilmiş (p=0,014), kontrol grubu (grup 1) ile selenyum grubu (grup 3) arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark olmadığı bulunmuştur. Her üç grupta da 3. hafta ve 6. hafta radyolojik sonuçları değerlendirildiğinde 6. haftada iyileşmenin daha iyi olduğu görülmüştür. Altıncı hafta sonunda histopatolojik sonuçlar değerlendirildiğinde her üç grup arasında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu (p=0,001) kontrol grubunda (grup 1) en iyi sonuç olduğu, selenyum uygulanan grupta (grup 3) diyabet grubuna (grup 2) göre kırık iyileşmesinin istatistiksel olarak anlamlı düzeyde iyi olduğu bulunmuştur. Biyomekanik sonuçlara bakıldığında benzer şekilde diyabet grubunda en kötü sonuçlar elde edildiği istatistiksel olarak gösterilmiş olup (p=0,015) kontrol ve selenyum grubu arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunamamıştır (p= 0,137).Sonuç olarak; çalışmamız selenyumun diyabet varlığında kırık iyileşmesini olumlu yönde etkilediğini ve iyileşme süresince diyabetin kemik dokusu ve kırık iyileşmesi üzerindeki etkilerini azalttığını göstermiş ve klinikte kullanımı açısından yapılacak diğer çalışmalara ışık tutacağını düşünüyoruz.

Abstract:
Bone fractures are common injuries that we encounter at clinics and 10 % of these injuries require surgery. Addition to a long time experience about fracture treatment methods (casting, traction), fracture healing biology, biologic factors and matrix components on fracture healing are searched, and to shorten the time of healing and to increase the rates of healing, some innovations are appared. On the other side there are lots of factors that affect fracture healing. Diabetes mellitus is a chronic and sistemic disease known as unfavourable on fracture healing. The purpose of this study is to show the positive effects of the selenium to the fracture healing at the diyabetic environment.After ethic council approval for the experimental study left tibias of 250 ? 300 gr weight, 3 months old 36 Wistar rats was taken to our study. Animals were divided into three groups; first one was control (group 1), second was diabetic (diyabetic group ? group 2) and the third was diyabetic rats which was treated by selenium (diabetes + selenium group ? group 3). 60 mg/kg STZ injected intraperitoneally per rat at group 2 and group 3. Rats with blood glucose levels above 250 mg/dl accepted diyabetic and used in the study. One week later we performed osteotomy to the left tibiae of the rats at all groups and fixed by intramedullary kirshner wire method. 10mg/kg/day sodium selenite was administered intraperitoneally for 6 weeks.Radiographs of the left tibiae at all groups were obtained were at 0. day, 3. and 6. weeks. At the end of the 6. week left tibiae of sacrificied rats were excised and soft tissues were removed. Biomechanical analysis was performed to the half of the rats from each group and the other half were examined histopathologically. Chi-Square , Cramer?s V and ANOVA tests were used to evaluate the results.Statistical results showed that, radiological healing in diyabetic group (group 2) was worse than the other groups at the end of 3. and 6. weeks. In all three groups, radiological healing results were better at 6. week then 3. week. At the end of the 6. week according to the histopathological results there was a statistically significant difference between three groups. The control group had the best results. According to statistical results of healing, group 3 (diabetes + selenium) was significantly better then group 2 (only diabetes). According to the biomechanical tests, diyabetes group had the worst result but there was no statistically significant difference between control and selenium groups.In this study we exhibit that selenium enhances fracture healing at diyabetic environment and reduce the effects of diabetes mellitus on bone and its healing biology. In conclusion our study can light the way for the other studies about clinical usage of selenium.