Deneysel periodontitisli ratlarda sistemik melatonin uygulamasının periodontitis ilişkili böbrek hasarı üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of systemic melatonin application on periodontitis related kidney injury in rats with experimental periodontitis
Yazar: BÜŞRA ÜNVER
Danışman: DOÇ. DR. OĞUZ KÖSE
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Periodontoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2021
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Akut böbrek hasarı = Acute kidney injury ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Matriks metalloproteinazlar = Matrix metalloproteinases ; Melatonin = Melatonin ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Periodontit = Periodontitis ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Amaç: Bu hayvan çalışmasının iki temel amacı periodontitisin böbrek yapı ve fonksiyonları üzerine muhtemel etkileri ile sistemik melatonin uygulamasının terapötik etkinliğini kapsamlı olarak araştırmak idi.
Materyal ve Metod: 24 erkek Sprague-Dawley ratı rastgele üç gruba ayrıldı: kontrol, deneysel periodontitis (Dp) ve Dp-Melatonin (Dp-Mel). Periodontitis, sağ-sol alt 1.molar dişlerin boyunlarına sub-paramarjinal pozisyonda 3.0 ipek sütur yerleştirilmesi ve süturun yerinde 5 hafta süre ile muhafazası yoluyla indüklendi. Hemen takiben intraperitoneal olarak melatonin ve taşıyıcı (Kontrol ve Ep grupları) uygulamaları (10 mg/vücut ağırlığı/gün, 14 gün) gerçekleştirildi. Ratların ötenazisini takiben mandibular ve böbrek doku örnekleri alındı. Periodontal kemik kaybı histolojik ve mikrobilgisayarlı tomografik kesitlerle ölçüldü. Sağ böbrekte histopatolojik ve immünohistokimyasal, sol böbrekte ise biyokimyasal (MDA, GSH, OSİ, TNF-α, IL-1β, MMP-8, MMP-9 ve KtD seviyeleri) değerlendirmeler yapıldı. Böbreklerin fonksiyonel durumu serum kreatinin, üre, sistatin C ve üre kreatinin düzeyleri ile analiz edildi.
Bulgular: Melatonin ligatürle indüklenen periodontal kemik kaybını belirgin olarak sınırlandırdı (p<0,01). Periodontitisli ratların böbreklerinde belirgin olarak daha yüksek tespit edilen proinflamatuar sitokinler (TNF-α ve IL-1β), oksidatif stres (MDA ve OSİ) ve proteaz düzeylerini (MMP-8, MMP-9 ve KtD) ise baskıladığı tespit edildi (p<0,05).  Bunun yanı sıra periodontitisle ilişkili histopatolojik bozulmalar ve apoptotik aktivite de Dp-Mel grubunda belirgin olarak daha düşük idi (p<0,05). Buna karşın, böbrek fonksiyonel belirteçlerinde Dp grubunda kontrol grubuna kıyasla hafif bir bozulma tespit edilmiş olup (p>0.05) melatoninin terapötik etkinliği ise sınırlı idi (p>0.05).
Sonuç: Melatonin periodontitis ilişkili inflamatuar stres, apoptozis ve yapısal fakat fonksiyonel olmayan bozuklukları etkili bir şekilde sınırlandırabilmektedir. 
Anahtar Kelimeler: Böbrek, deneysel periodontitis, matrix metalloproteinaz, melatonin, oksidatif stres, periodontal-sistemik hastalık etkileşimleri

Abstract:
Aim: Two main aims of this animal study were to inspect the possible effects of periodontitis on the structure and functions of the kidneys and the therapeutic effectiveness of melatonin.
Material and Methods: Twenty-four male Sprague-Dawley rats were randomly divided into three groups: control, experimental periodontitis (Ep), and Ep-melatonin (Ep-Mel). Periodontitis was induced by placing 3.0-silk sutures sub-paramarginally around the cervix of right-left mandibular first molars and maintaining the sutures for 5weeks. Then melatonin (10 mg/kg bodyweight/day, 14 days), and the vehicle was administered intraperitonally. Mandibular and kidney tissue samples were obtained following the euthanasia. Periodontal bone loss was measured via histological and microcomputed tomographic slices. On right kidney histopathological and immunohistochemical, and on the left kidney biochemical (MDA, GSH, OSI, TNF-α, IL-1β, MMP-8, MMP-9, and CtD levels) evaluations were performed. Renal functional status was analyzed by levels of serum creatinine, urea, cystatin-C, and urea creatinine.
Results: Melatonin significantly restricted ligature-induced periodontal bone loss (P<0.01) and suppressed the levels of proinflammatory cytokines (TNF-α and IL-1β), oxidative stress (MDA and OSI), and proteases (MMP-8, MMP-9, and CtD) that was significantly higher in the kidneys of the rats with periodontitis (P <0.05). In addition, periodontitis-related histological damages and apoptotic activity were also significantly lower in the Ep-Mel group (P <0.05). However, the markers of renal function of the Ep group were detected slightly impaired in comparison with the control group (P >0.05); and the therapeutic activity of melatonin was limited (P >0.05).
Conclusion: Melatonin restricts the periodontitis-induced inflammatory stress, apoptosis, and structural but not functional impairments.
Keywords: Kidney, experimental periodontitis, matrix metalloproteinase, melatonin, oxidative stress, periodontal-systemic disease interactions