Erken dönem deneysel osteoartrit modelinde intraartiküler uygulanan statinin kondroprotektif etkilerinin elektron mikroskop altında araştırılması

Abstract

Bu çalışmada tavşanlarda geliştirilen erken dönem deneysel osteoartrit (OA) modelinde intraartiküler uygulanan statinin (atorvastatinin), kıkırdak dokusu üzerindeki kondroprotektif etkilerini ışık ve elektron mikroskopları ile inceleyip hücre içindeki ve dışındaki değişiklikleri değerlendirmeyi amaçladık.20 tavşan osteoartrit oluşturmak için ön çapraz bağları kesilerek iki gruba ayrıldı. Kontrol grubuna serum fizyolojik, deney grubuna atorvastatin intraartiküler olarak birer hafta ile üç kez uygulandı. Tavşanlar 12. haftada sakrifiye edilerek diz eklemi kıkırdak dokusu makroskopik, histopatolojik ve hücresel düzeyde elektron mikroskopik olarak değerlendirildi. Diz eklemi medial kompartmanı kıkırdak dokusunun lezyonlarının histolojik ve histokimyasal evrelemesinde Mankin derecelendirme sistemi, makroskopik evrelemesinde ise Pelletier sistemi kullanıldı. Makroskopik ve histopatolojik sonuçlar istatiksel olarak gruplar arasında karşılaştırıldı.Femur medial kondilinde gelişen lezyonların değerlendirilmesiyle elde edilen toplam puan kontrol grubunda ortalama 11.33±0.667, deney grubunda 1.5±0.687 iken, tibia medial plato kıkırdak dokuda gelişen lezyonların değerlendirmesiyle elde edilen toplam puan kontrol grubunda ortalama 11.56±0.709, deney grubunda ise 1.40±0.618 olarak tespit edildi. Femur medial kondil ve tibia medial plato kıkırdak dokusu için elde edilen puanlar gruplar arasında istatistiksel olarak karşılaştırıldığında, kontrol grubu ile deney grubu arasında anlamlı fark saptandı (p<0,05). Deney grubu ile kontrol grubunun makroskopik sonuçları da istatiksel olarak anlamlı olduğu saptandı (p<0,05).Çalışmamızda kıkırdak dokunun orta tabakasında yapılan elektron mikroskopik değerlendirmede, deney grubunda hücresel düzeyde sağlam kıkırdak dokusuyla uyumlu kondrosit ve matriks yapısı olduğu, perisellüler hale görünümü olmadığı, golgi kompleksi ve endoplazmik retikulumun yapısının bozulmadığı gözlemlendi. Kontrol grubunda ise piknotik çekirdekler, düzensiz kollajen lifler, değerlendirilen kesitlerde kondrositlerin etrafında perisellüler hale görünümü, endoplazmik retikulumda sakküler yapılar olduğu ve golgi kompleksinin görülmediği tespit edildi.Sonuç olarak deneysel osteoartrit modelinde kıkırdak dokunun makroskopik, ışık ve elektron mikroskopik değerlendirmesinde, statinin kıkırdak dokudaki kondroprotektif etkisinin varlığını tespit ettik. Elektron mikroskopik olarak hücresel düzeyde elde ettiğimiz bulgulara göre; statinin kondroprotektif etkisinin endoplazmik retikulum ve golgi kompleksinin yapısını koruyarak, proteoglikanların yapımı ve salınımının devamlılığını yaparak sağladığı kanısındayız.

This study of early stage osteoarthritis developed in an experimental rabbit model, aimed to evaluate the chondroprotective effects of intra-articularly applied atorvastatin on cartilage tissue by examining intracellular and extracellular changes.Osteoarthritis was created by cutting the anterior cruciate ligament on 20 rabbits that were then assigned to 2 groups. The control group received saline and the experimental group received atorvastatin intra-articularly once a week for 3 weeks. After sacrifice at 12 weeks, the cartilage tissue of the knee joint was evaluated macroscopically, histopathologically and at a cellular level by electron microscope. Lesions in the cartilage tissue of the medial compartment of the knee were categorised according to the Mankin system for histological and histochemical stages and the Pelletier system was used for macroscopic classification.The mean total points obtained from the evaluation of the lesions which developed in the femoral medial condyle and tibial medial plateau cartilage tissue were 11.33±0.667 and 1.5±0.687, 11.56±0.709 and 1.40±0.618 for the control group and the experimental group respectively, determining statistical significance between the two groups (p<0.05). A statistically significant difference was determined between the groups for the macroscopic results (p<0.05).When the mid layer of cartilage tissue was evaluated by electron microscope at the cellular level in the experimental group, healthy cartilage tissue with appropriate chondrocyte and matrix structure was observed, no image of pericellular halo, a shadow complex and no impairment of the endoplasmic retinaculum structure. In the control group, pyknotic nuclei were observed and irregular collagen fibres, pericellular halo was determined around chondrocytes in the sections evaluated, saccular structures in the endoplasmic retinaculum and no shadow complex.In conclusion, a chondroprotective effect of statin on cartilage tissue was determined in this experimental osteoarthritis model evaluated macroscopically and by light and electron microscope. According to the results obtained from the electron microscope evaluation at the cellular level, it is believed that the chondroprotective effect of the statin is that, by protecting the structure of the endoplasmic retinaculum and shadow structure, it ensures the continuation of the formation and expression of proteoglycans.