Deneysel septik artrit modelinde eklem kıkırdağı hasarı üzerine intraartiküler uygulanan ozonun etkileri
Effects of intraarticular ozone on articular cartilage damage in an experimental septic arthritis model
Yazar: MERT KARSLI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜRDAL NUSRAN ; PROF. DR. HÜSEYİN YENER ERKEN
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology

Özet:
Amaç: Çalışmanın amacı ratların diz eklemlerinde septik artrit oluşturduktan sonra meydana gelen eklem kıkırdağı hasarına intraartiküler uygulanan ozonun etkilerini histopatolojik yöntemle araştırmaktır.
Materyal ve Metod: Çalışma şartlarına uygun ortalama ağırlığı 300-350 gram olan Wistar Albino cinsi, 5-7 aylık 40 adet erkek rat çalışmaya alındı. Hayvanlarımızı seçmeden rastgele 8'erli olacak şekilde 5 adet gruba ayırdık. 1. grup kontrol grubu(K), 2. Grup debridman grubu(D), 3. grup antibiyotik grubu(AB), 4. Grup ozon grubu(O), 5. Grup ozon-antibiyotik grubu (OAB) olarak belirlendi. Ardından septik artrit oluşturulacak tüm hayvanlara(kontrol grubu hariç) 1,5x10⁴cfu/ml yoğunluğundaki bakteriler insülin enjektörü yardımıyla 0,1 ml miktarında lateral portalden diz eklem içine verildi. Ardından klinik değerlendirmeler sonucunda septik artrit tanısı konuldu. Bakteri inokülasyonundan sonraki 7. Günde cerrahi müdahaleye başlandı ve D grubuna debridman+yıkama(günümüzde uygulanan geleneksel tedavi metodu) yaptık. AB grubuna debridman+yıkama yapıldı ve ilave olarak 7 gün süreyle her gün verilmek kaydıyla 75mg/kg dozunda antibiyotik(Sefazolin Sodyum) intramusküler yoldan verildi. O grubuna debridman+yıkama yapıldı ve ilave olarak haftada bir kez 3 hafta boyunca (1. Hafta, 2. Hafta ve 3. Haftada) intraartiküler ozon(20 μg/mL) uygulandı. OAB grubuna ise debridman+yıkama yapıldı ve ilave olarak 7 gün süreyle her gün verilmek kaydıyla 75mg/kg dozunda antibiyotik(Sefazolin Sodyum) intramusküler yoldan verildi ve yine  ilave olarak haftada bir kez 3 hafta boyunca (1. Hafta, 2. Hafta ve 3. Haftada) intraartiküler ozon(20 μg/mL) uygulandı. Ratların hepsinin 2. ayın sonunda klinik değerlendirmeleri yapılıp sakrifikasyonu gerçekleştirildi. Bu klinik değerlendirme yapılırken diz eklemindeki septik artritin etkilerinin şiddetini belirlemek için artritik indeks denilen bir skorlama sistemi kullanıldı. Histopatolojik incelemede ise; kıkırdak hasarının ciddiyetini değerlendirmek için Salter ve arkadaşlarının geliştirdiği skorlama sistemi kullanıldı.
Bulgular: Tüm boyamaların ve artritik indeksin sonuçlarına bakıldığında K grubu ile D grubu arasında istatiksel olarak anlamlı fark bulunması bütün ratların dizlerinde septik artrit oluşturup kıkırdak hasarı oluşturabildiğimizi göstermektedir. Fizik muayene ve klinik değerlendirmelere göre yaptığımız artritik indeks sonuçlarında K grubunun diğer tüm gruplara göre arasında istatiksel olarak anlamlı farkı vardı. O grubu D grubu ile kıyaslandığında artritik indeks değerleri daha düşük görülmüş ve bu değerler istatiksel olarak da anlamlı bulunmuştur. O ile AB grubunun artritik indeksleri birbirine yakın olup istatiksel olarak aralarında anlamlı fark bulunmamıştır. OAB grubunun  artritik indeksi en düşük bulunmuştur ve OAB grubunun diğer tüm gruplara göre artritik indeksi karşılaştırıldığında istatiksel olarak anlamlı fark bulunmuştur. Tüm boyamalarda ve tüm skorlarda en yüksek(yani en kötü) skor D grubunda alınırken en düşük(yani en iyi) skor OAB grubunda alındı. O ve AB gruplarının skorları birbirine yakın idi. Tüm boyamalarda grupların skorları üzerinden yapılan istatiksel incelemede D grubunda oldukça anlamlı (p<0,001) bir hasar görülürken uygulama gruplarının sırası ile AB, O ve OAB ile anlamlı (p<0,05) olarak hasarı azalttığı saptandı.
Çıkarımlar: Tüm boyamaların ve artritik indeksin sonuçlarına bakıldığında; ozon grubunun antibiyotik grubuna çok yakın sonuçlar elde etmesi ve ayrıca ozon grubunun debridman grubu ile kıyaslandığında aralarında istatiksel olarak  anlamlı farkın bulunması ozonun S. Aureus tipi septik artrit sonrası gelişen kıkırdak hasarını azaltmada etkili olabileceğini düşündürtmektedir. OAB grubunun ise en düşük artritik indekse sahip olması ve Salter skorlamasına göre de bütün boyamalarda en düşük skora sahip olması ozon ve antibiyotiğin birlikte kullanımının kıkırdak hasarını azaltmada ve eklem enfeksiyonunu engellemede sinerjistik etki yarattığını göstermektedir ve bu da bize S. Aureus tipi septik artrit sonrasında gelişebilecek kıkırdak hasarlarında antibiyotik ile birlikte eklem içi ozon uygulamasının kullanılabileceğini göstermektedir.

Anahtar Sözcükler: Deneysel Septik Artrit Modeli, Kıkırdak Hasarı, Ozon

Abstract:
Purpose: The aim of the study was to investigate the effects of intra-articular ozone on articular cartilage damage after septic arthritis in the knee joints of rats by histopathologic method.
Materials and Methods: Forty male rats of Wistar Albino breed with an average weight of 300-350 grams and 5-7 months of age were included in the study. We randomly divided the rats in our animal experiment study into 5 groups of 8. The 1st group was determined as control group (K), 2nd group as debridement group (D), 3rd group as antibiotic group (AB), 4th group as ozone group (O), 5th group as ozone-antibiotic group (OAB). Then, bacteria with a density of 1.5x10⁴cfu/ml were administered to all animals (except the control group) with the help of an insulin syringe into the knee joint through the lateral portal in an amount of 0.1 ml, and septic arthritis was diagnosed as a result of clinical evaluations. Surgical intervention was started on the 7th day after bacterial inoculation and debridement+washing (the traditional treatment method applied today) was performed in the D group. AB group underwent debridement+washing and in addition, antibiotic (Cefazolin Sodium) was administered intramuscularly at a dose of 75mg/kg every day for 7 days. In the O group, debridement+washing was performed and intraarticular ozone (20 μg/mL) was administered once a week for 3 weeks (Week 1, Week 2 and Week 3). In the OAB group, debridement+washing was performed and antibiotic (Cefazolin Sodium) was given intramuscularly at a dose of 75 mg/kg for 7 days and intra-articular ozone (20 μg/mL) was applied once a week for 3 weeks (Week 1, Week 2 and Week 3). All rats were sacrificed after clinical evaluation at the end of the 2nd month. During this clinical evaluation, a scoring system called arthritic index was used to determine the severity of the effects of septic arthritis in the knee joint. In histopathologic examination, the scoring system developed by Salter et al. was used to assess the severity of cartilage damage.
Results: When the results of all staining and arthritic index were analyzed, the statistically significant difference between the K group and the D group showed that we were able to cause septic arthritis and cartilage damage in the knees of all rats. In the results of the arthritic index, which we performed according to physical examination and clinical evaluations, there was a statistically significant difference between the K group compared to all other groups. When O group was compared with D group, arthritic index values were lower and these values were statistically significant. The arthritic indices of the O and AB groups were close to each other and there was no statistically significant difference between them. The arthritic index of the OAB group was the lowest and a statistically significant difference was found when the arthritic index of the OAB group was compared to all other groups. The highest (i.e., the worst) score in all stains and all scores was obtained in the D group, while the lowest (i.e., the best) score was obtained in the OAB group. The scores of the O and AB groups were close to each other. Statistical analysis of the scores of the groups in all stainings showed a highly significant (p<0.001) damage in the D group, while the application groups AB, O and OAB significantly (p<0.05) reduced the damage, respectively.
Conclusions: When the results of all stainings and arthritic index were analyzed, the fact that the ozone group obtained very close results to the antibiotic group and there was a statistically significant difference between the ozone group and the debridement group suggests that ozone may be effective in reducing cartilage damage after S. Aureus type septic arthritis. The fact that the OAB group had the lowest arthritic index and had the lowest score in all stains according to Salter scoring shows that the combined use of ozone and antibiotics creates a synergistic effect in reducing cartilage damage and preventing joint infection, and this suggests that intra-articular ozone application together with antibiotics can be used in cartilage damage that may develop after S. Aureus type septic arthritis.

Keywords: Experimental Septic Arthritis Model, Cartilage Damage, Ozone