Mekanik olarak oluşturulan deneysel gonartroz modelinde interlökin-1 reseptör antagonisti ile kortikosteroid etki düzeyinin karşılaştırması:Tavşan modeli
Comparison of the effect of interleukin-1 receptor antagonist with the effect of corticosteroids at the mechanically induced experimental gonarthrosis: Rabbit model
Yazar: HÜSEYİN EMRE TEPEDELENLİOĞLU
Danışman: PROF. DR. EMİN ERTUĞRUL ŞENER
Gazi Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2019
Konu: Ortopedi ve Travmatoloji = Orthopedics and Traumatology
Dizin: Adrenal korteks hormonları = Adrenal cortex hormones ; Anakinra = Anakinra ; Antagonistler = Antagonists ; Betametazon = Betamethasone ; Diz eklemi = Knee joint ; Eklem hastalıkları = Joint diseases ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Osteoartrit = Osteoarthritis ; Tavşanlar = Rabbits ; İnterlökin 1 = Interleukin 1

Özet:
Amaç: Bu çalışmada mekanik olarak oluşturulan tavşan osteoartrit modelinde eklem içi interlökin-1 antagonisti (anakinra) ve kortikosteroid (betametazon) uygulamasının diz eklem kıkırdağı üzerindeki etkilerinin incelemesi amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Çalışmada ortalama ağırlıkları 6000±100 gram olan 15 adet Yeni Zelanda soyu tavşan kullanıldı. Onbeş adet tavşan kullanılan deney, hayvanı sayısını azaltmak amacıyla sağ ve sol diz esas alınarak elde edilen 30 adet diz her bir grup 10 adet olmak üzere üç gruba ayrıldı.
Tüm tavşan diz eklemlerine medial artrotomi ile girilerek ön çapraz bağ ve her iki menisküs kesildi ve medial femoral kondile kıkırdak soyma işlemi uygulandı. Dizde instabilite ve kıkırdak yük dağılımının bozulmasını takiben on ikinci haftada mekanik yöntemle osteoartrit oluşturuldu. Grup 1'de 10 adet tavşan diz eklemine herhangi bir ek işlem uygulanmadı. Grup 2'de 10 adet tavşan diz eklemine postoperatif 2. haftada 1 ml 30 G 8 mm 10'luk insülin enjektörleri ile 0,5 mg/kg Betametazon (Dipromed®, Koçak Farma, İstanbul, Türkiye) intraartiküler olarak enjekte edildi. Grup 3'te postoperatif 2. haftada 1 ml 30 G 8 mm 10'luk insülin enjektörleri ile 0,6 mg/kg Anakinra (Kineret™, SOBİ, Stockholm, İsveç) intraartiküler olarak enjekte edildi.
Deneklere 12 hafta sonunda 600 mg i.v. ketamin ve 5 mg/kg ksilazin ile ötenazi uygulandı. Aynı gün femur, tibia ve patella eklem yüzleri korunarak diz eklemi uygun seviyeden kesilerek çıkartıldı ve histopatolojik ve immünohistokimyasal inceleme uygulandı. Hematoksilen-eosin ile boyanan kesitlerde OARSI (Osteoarthritis Society Research International) kıkırdak histopatolojik derecelendirme sistemi kullanılarak skorlama yapıldı. IL-8 immünohistokimyasal boyanmayı takiben değerlendirme femur, tibia ve patella eklem kıkırdağında pozitif boyanan kondrosit sayısının diz eklemi toplam kondrosit sayısına oranlaması ile yapıldı. Araştırma verilerinin istatiksel analizleri SPSS-21.0 istatistik paket programı kullanılarakyapıldı.. Gruplar arasında bulguların istatistiksel farkı Bonferroni düzeltmeli Mann- Whitney U testi kullanılarak değerlendirildi.
Bulgular: OARSI (Osteoarthritis Society Research International) osteoartrit kıkırdak hisopatoloji değerlendirme sistemi kullanılarak yapılan değerlendirmede grup 1'de Derece 2, grup 2 ve grup 3'te ise derece 0-1 olarak gözlendi. Il-8 immünohistokimyasal boyanma sonucu; grup 1 'deki boyanma yüzdesi grup 2 ve grup 3'e göre istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek bulundu. Grup 2 ve grup 3 karşılaştırıldığında ise grup 2'deki boyanma yüzdesinin grup'e göre istatistiksel olarak anlamlı derecede düşük bulundu. Osteoblast aktivitesi incelendiğinde grup 2'nin osteoblast inhibisyonu grup 1 ve grup 3'e göre istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek bulundu
Sonuç: Dizde instabilite ve yük dağılımının bozulması sonucunda oluşan osteoartritte eklem içi uygulanan betamatazon ve anakinra tedavisinin kondroprotektif ve hastalık progresyonunu yavaşlatıcı etkiye sahip olduğusaptanmıştır. Ancak betamatozunun osteoblastik aktiviteyi inhibe edici özelliği nedeniyle anakinranın kemik rejenerasyonu üzerine etkisinin daha üstün olduğu gösterilmiştir. Hafif ve orta dereceli osteoartritlerde ve opere edilemeyecek hastalarda eklem içi anakinra uygulaması cerrahi dışı tercih edilebilecek ve kemik rejenerasyonuna katkı sağlayabilecek tedavi yöntemlerinden olduğu gösterilmiştir. Bununla beraber kondroprotektif etkilerinin insanda ispat edilmesi için ileri düzeyde klinik ve histopatolojik prospektif çalışmalara ihtiyaç vardır.

Abstract:
Objective: To investigate the effect of intraarticularly administrated interleukin-1 antagonist (anakinra) and corticosteroid (betametazon) in an experiental model of mechanically induced knee osteoarthritis.
Materials and Methods: In this study 15 New Zealand rabbits weighting 6000±100 gr were used. In order to reduce the amount of used rabbits 30 knees were based on right and left. The knees were divided into 3 groups. In group 1 'de All knees underwent a combinated surgery of anterior cruciate ligament and meniscus transection with cartilage shamming via using medial arthrotomy to stimulate a knee instability altering articular cartilage loading that leads to mechanically induced osteoarthritis. In group 1 no additional treatment were applied. In group 2 0,5 mg/kg Bethametasone (Dipromed®, Koçak Farma, İstanbul, Turkey) were intraarticularly injected to 10 rabbit knees by using 1 ml 30 G 8 mm insulin injectors 2 weeks postoperatively. In group 3 0,6 mg/kg Anakinra (Kineret™, SOBİ, Stockholm, Sweden) were intraarticularly injected to 10 rabbit knees by using 1 ml 30 G 8 mm insulin injectors 2 weeks postoperatively.
All animals were sacrified 12 weeks after the operation by using 600 mg i.v. ketamine and 5 mg/kg xylazine and the knee joints were assesed by histopathological and immunohistochemical methods. Histopathological assesment was made by using the OARSI (Osteoarthritis Society Research
International) cartilage osteoarthritis pathology assesment system based on 6 grades.
Immunohistochemical assesment was made by identifying the percentage of IL-8 stained chondrocytes in the articular cartilage of femur and tibia.
Results: Histopathological examination showed that group 1 had grade 2, group 2 and group 3 had grade 0-1 according to the OARSI system. The percentage of Il-8 staining at group 1 was statistically higher than group 2 and group 3; when compared group 2 ve group 3 the percentage at group 2 was statistically lower than the percentage at group 3. Examination of the osteoblastic activity has shown the osteoblastic inhibiton of group 2 was statistically higher than group 1 and group 3.
Conclusion: Intraarticularly administrated betamethasone and anakinra had beneficial effects on progression of osteoarthritis in an experimental animal model of osteoarthritis achieved by the combinated surgery of anterior cruciate ligament and meniscus transection with cartilage shamming. However; the osseous regenerative effect of anakinra is significicantly superior due to to inhibitory effect betamethasone to the osteoblasts. It is proved that intraarticular anakinra administration has a promising role in prevention of osteoarthritis and can be used as a nonoperative treatment method at the early and middle stage osteoarthritis and inoperable patients. Nevertheless; in order to prove the chondroprotective effects at the human patient more advanced clinical and histopathological researchs should be provided in the future.