Ratlarda retrobulber prostaglandin analoğu enjeksiyonunun orbital yağ dokusu üzerine etkisinin bilgisayarlı tomografi ile ve histolojik olarak incelenmesi
Effect of retrobulbar injection of prostaglandin analogues on orbital fat in rats-histological analysis and computed tomography findings
Yazar: SEMİH COŞAN
Danışman: PROF. DR. YONCA ÖZKAN ARAT
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Göz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Göz Hastalıkları = Eye Diseases
Dizin: Atrofi = Atrophy ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Prostaglandinler = Prostaglandins ; Sıçanlar = Rats ; Tomografi-x ışınlı-bilgisayarlı = Tomography-x ray-computed

Özet:
Ratlarda Retrobulber Prostoglandin Analoğu Enjeksiyonunun Orbital Yağ Dokusu Üzerine Etkisinin Bilgisayarlı Tomografi ile ve Histolojik Olarak İncelenmesi
Amaç
Periorbital yağ dokusunda atrofi, topikal prostoglandin analoglarının (PA) bilinen bir yan etkisidir. Bu istenmeyen etkinin, artmış orbita yağ hacmi ile giden tiroid orbitopati gibi hastalıkların tedavisinde önemli rolü olabilir. Literatürde PA'nın retrobulber enjeksiyonunun, orbita yağ dokusu üzerindeki atrofi etkisini inceleyen ve üç rat üzerindeki sonuçlarını bildiren sadece bir ön çalışma bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında amaç, rat hayvan modelinde,  retrobulber PA enjeksiyonunun, orbital yağ dokusu üzerindeki etkilerinin bilgisayarlı tomografi (BT) ile ve histolojik olarak değerlendirilmesidir.
Gereç ve Yöntem
On sekiz adet erişkin, erkek Wistar-albino rat, bimatoprost, latanoprost ve travoprost olmak üzere, 6 adet hayvandan oluşan 3 gruba ayrıldı. Ratların sağ orbitalarına, 0,1 ml bimatoprost, latanoprost veya travoprost enjeksiyonu, sol orbitalarına salin enjeksiyonu yapıldı. Enjeksiyon öncesi ve enjeksiyondan 3 hafta sonra BT görüntüleri alındı. Karbondioksit ile ötenazi sonrasında, ratların her iki gözü ekzentere edildi. Doku kesitleri alınarak hematoksilen-eozin ile boyandı ve fotoğrafları çekilerek dijital ortama aktarıldı. BT görüntüleri Image J (Rasband, W.S., US National Institutes of Health, Bethesda, MD) yazılımı ile sekanslara ayrıldıktan sonra, yazılım içerisinde yer alan Trainable Weka Segmentation programı kullanılarak, orbita yağ dokusu hacmi, total orbita hacmi ve orbita yağ dokusu hacminin total orbita hacmine oranı hesaplandı. Her ratın histolojik kesiti de Image J yazılımı ile analiz edildi. Her kesitte birim alana düşen yağ hücresi sayısı hesaplandı. Histolojik kesitlerde, orbita yağ hücresi çekirdeklerinin, apopitotik veya apopitozise gitmek üzere olduğu düşünülen hücreleri belirlemek için kullanılan nükleer alan, dairesellik ve yuvarlaklık parametreleri açısından analizi yapıldı.
Bulgular 
BT incelemesinde, hiçbir grupta, PA enjeksiyonunu takiben üçüncü haftada, PA enjeksiyonu yapılan orbita ile salin enjeksiyonu yapılan orbita arasında, orbita yağ dokusu hacmi ölçümlerinde istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmamıştır. Aynı şekilde, PA enjeksiyonu yapılan tarafta enjeksiyon öncesi ve enjeksiyondan 3 hafta sonra hesaplanan orbita yağ dokusu hacmi ölçümlerinde anlamlı fark izlenmemiştir. Histolojik incelemede, birim alana düşen hücre sayısı, nükleer alan, nükleer dairesellik ve yuvarlaklık ölçümlerinde, PA enjeksiyonu yapılan orbita ile kontrol orbita arasında anlamlı fark saptanmamıştır.
Sonuç
Rat hayvan modelinde, retrobulber PA enjeksiyonunu takiben üçüncü haftada, orbita yağ dokusunda radyolojik veya histolojik olarak anlamlı bir atrofi gösterilememiş ve yağ hücresi nükleuslarında apoptozis bulgusu izlenmemiştir. Retrobulber PA enjeksiyonunun, tiroid orbitopati gibi yağ proliferasyonu ile giden orbital hastalıklarda potansiyel bir tedavi olarak kullanılabilmesi için, daha fazla sayıda denek içeren, farklı hayvan modellerinde, daha yüksek doz/konsantrasyonda PA kullanıldığı in vivo çalışmaların yapılmasına ihtiyaç vardır.
Anahtar kelimeler: Prostoglandin analogları, prostoglandin ilişkili periorbitopati, yağ atrofisi, bilgisayarlı tomografi

Abstract:
Effect of Retrobulbar Injection of Prostaglandin Analogues on Orbital Fat in Rats-Histological Analysis and Computed Tomography Findings
Purpose
Periorbital fat atrophy is a known side effect of prostaglandin analogues (PA). This undesirable effect on orbital fat could have a role in some diseases, manifesting with increased orbital fat volume such as thyroid orbitopathy. There is only one pilot study in the literature investigating the effects of retrobulbar bimatoprost injection on orbital fat in three rats. The goal of this study is to evaluate the effect of retrobulbar PA injection on orbital fat by histological analysis and computed tomography (CT) in rat animal model.
Methods
18 adult, male, Wistar-albino rats were randomly divided into 3 groups as bimatoprost, latanoprost and travoprost groups each consisting of 6 animals. The rats were given retrobulbar injections of 0.1 ml of bimatoprost (n=6), latanoprost (n=6) or travoprost (n=6) in the right orbit, and 0.1 ml of saline in the left orbit as a control. CT imaging was performed before and 3 weeks after the injection. Rats were euthanized, perfused, and postfixed at 3 weeks after injection. Exenterated orbital tissue was sectioned for histologic staining. Photos of the slides were transferred to the digital platform.  Number of fat cells per unit area for each rat was calculated via Image J software application (Rasband, W.S., US National Institutes of Health, Bethesda, MD) by two masked investigators. Nuclear image analysis of stained orbital fat cells were used to discriminate apoptotic cells and cells suspected to be undergoing apoptosis from other cells based on parameters such as nuclear area, roundness and circularity. Weka Trainable Segmentation as a plugin to Image J was used to measure the orbital and orbital fat volume on axial computed tomography sections.
Results 
Histological evaluation showed no significant difference in number of cells per unit area between the PA and saline injected control orbits in any of the groups. Nuclear image analysis of stained orbital fat cells showed no difference in nuclear area, roundness and circularity parameters between the PA and saline injected orbits in any of the groups. CT imaging analysis showed no significant difference in orbital fat volume between the PA and saline injected orbits in any of the groups. Likewise, on the PA injected sides, there were no significant difference in the orbital fat volume before and after the injection in any of the groups. 
Conclusion
No significant orbital fat atrophy was demonstrated on radiologic and histological analysis 3 weeks after retrobulber PA injection compared to control orbits in rat animal model. There was also no significant difference in apoptosis parameters in nuclear analysis. Further studies with more subjects investigating higher concentration of the drug in other animal models are needed in order to consider retrobulber PA injection as a potential therapy for diseases presenting with increased orbital fat volume like thyroid orbitopathy.
Key words: prostaglandin analogues, prostaglandin associated periorbitopathy, fat atrophy, computed tomography.