Diabetik sıçanlarda melatoninin kemik iyileşmesi üzerine etkilerinin incelenmesi
The effects of supplemental melatonin administration on the healing of bone defects in rats with streptozocin induced diabetes mellitus
Yazar: SENEM YILDIRIMTÜRK
Danışman: PROF. DR. REFİA DENİZ FIRAT
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Ağız, Diş, Çene Hastalıkları ve Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Kemik ve kemikler = Bone and bones ; Melatonin = Melatonin ; Serbest radikaller = Free radicals ; Serbest radikaller = Free radicals ; Sıçanlar = Rats ; Yara iyileşmesi = Wound healing

Özet:
Yıldırımtürk S. Diabetik Sıçanlarda Melatoninin Kemik İyileşmesi Üzerine Etkilerinin İncelenmesi. İstanbul Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Ağız Diş ve Çene Cerrahisi ABD. Doktora Tezi. İstanbul. 2015.
Diabetes Mellitus (DM), metabolik bozukluklara yol açan kronik bir hastalıktır. DM varlığında, organizmanın savunma sistemini aşan miktarda oluşan serbest oksijen radikallerine bağlı olarak kemik metabolizmasında bozukluklar meydana gelir. Melatonin, serbest radikallerin vücuttan uzaklaştırılmasında rol oynayan bir hormondur. Bu çalışmanın amacı, streptozotosin (STZ) ile DM meydana getirilen sıçanlara uygulanan melatonin desteğinin kemik iyileşmesi ve oksidatif stres mekanizmaları üzerindeki etkilerini histolojik ve biyokimyasal olarak incelemektir. Çalışmada 86 adet Sprague–Dawley türü erkek sıçan kullanılmıştır. Deney hayvanlarının 44 tanesine intraperitonal (i.p.) 65 mg/kg dozunda STZ uygulanarak DM modeli oluşturulmuştur. 4 hafta beklendikten sonra bütün hayvanların tibialarında cerrahi yöntemlerle kemik defektleri hazırlanmıştır. Cerrahi girişimi takip eden 10. ve 30. günlerdeki sakrifikasyon işlemlerine kadar, her gün 29 hayvana 250 μg/hayvan/gün, i.p. melatonin, 28 hayvana 0,5 ml, i.p etanol uygulanmış, diğerlerine ise aynı yolla serum fizyolojik verilmiştir. Kardiyak kan örneklerinde serum Advanced Oxidation Protein Products (AOPP), Malondialdehit (MDA) ve Superoxide Dismutase (SOD) değerleri ölçülmüştür. Hazırlanan histolojik kesitlerde osteoblast ve osteoklast sayısı, damar alanı ve sayısı, yeni kemik yapımı ve fibrozis alanı değerlendirilmiştir. Melatonin uygulanan DM grubunda 30. günde AOPP ve MDA seviyeleri melatonin uygulanmayan DM grubuna göre anlamlı derecede düşüktür (p<0,05). 10. günde, melatonin uygulanan DM grubundaki osteoblast sayısı, yeni kemik yapım alanı, damar sayısı ve damar alanı melatonin uygulanmayan DM grubuna göre anlamlı derecede yüksek (p<0,05), osteoklast sayısı ise anlamlı derecede düşüktür (p<0,003). STZ ile DM oluşturulan sıçanlara uygulanan melatonin, oksidatif stresi azaltmış, erken dönemde, kemik iyileşmesini biyokimyasal ve histopatolojik olarak olumlu yönde etkilemiştir.

Abstract:
Yildirimturk S. The effects of supplemental melatonin administration on the healing of bone defects in rats with streptozocin induced diabetes mellitus. İstanbul University, Institute of Health Science, Department of Oral and Maxillofacial Surgery Ph.D. Thesis, İstanbul. 2015.
Diabetes mellitus (DM) is a chronic disease leading to metabolic disorders. DM increases free radical production which can impair bone metabolism. Melatonin is a hormone that participates in the neutralization process of free radicals. The purpose of this study was to investigate histologic and biochemical effects of supplemental melatonin administration on bone healing and oxidative stress mechanism in diabetic rats. 86 Sprague-Dawley male rats were used in this study. DM was induced in 44 rats by intraperitonal (i.p.) administration of 65 mg/kg streptozotocin. Four weeks later, surgical bone defects were created in the tibiae of all rats. 29 animals were treated with daily melatonin (250 μg/animal/day/i.p.), 28 rats with ethanol (0.5 ml/animal/day/i.p.) and others with sterile saline solution until sacrification. Animals were humanely killed after 10 and 30 days. The plasma levels of Advanced Oxidation Protein Products (AOPP), Malondialdehid (MDA) and Superoxide Dismutase (SOD) were measured in cardiac blood samples, The number of osteoblasts, osteoclasts, blood vessels, the area of new bone and fibrosis were evaluated in histologic sections. DM group treated with melatonin had significantly lower levels of AOPP and MDA on 30th day (p<0.05) and significantly higher number of osteoblasts, blood vessels, and larger new bone surfaces (p<0.05). Significantly lower number of osteoclasts (p<0.003) was found on 10th day when compared to nontreated DM group. Melatonin administration in STZ induced diabetic rats reduced oxidative stress markers and showed beneficial effects on bone healing at short term.