Kirenol'ün ratlarda deneysel femur kırığı kaynaması ve WNT/ β-catenin yolağı üzerine etkileri

Amaç: Bu çalışmada; ratlarda oluşturulan deneysel femur kırığı iyileşmesi ve olası etki mekanizması `Wnt/β- Catenin` yolağı üzerine Kirenol'un etkilerinin araştırılması, aynı zamanda kırık iyileşmesi üzerinde olumlu etkileri bilinen insan kaynaklı `Bone Morphogenetic Protein-2` (rhBMP-2) ile etkinliklerinin kıyaslanması amaçlanmıştırGereç ve Yöntem: Deneysel olarak planlanan araştırmada, 80 adet Wistar Albino cinsi rat kullanıldı. Ratlar 8'er denekli 10 gruba ayrıldı. Sağlam ratlarda alkalen fosfataz (ALP) düzeyinin ölçüldüğü `L grubu` hariç bütün deneklerin sağ femurları kırık oluşturulduktan sonra Krishner teli ile intramedüller olarak fikse edildi. Cerrahi sonrası 1. saat, 10. gün ve 21. günlerde sakrifikasyon yapıldı. Sakrifikasyon öncesi bütün deneklerden ALP ölçümü için intrakardiak 1cc kan örneği alındı. 1. saatte sakrifiye edilen grup `A`; 10. gün sakrifiye edilen gruplardan sadece dimetil sülfoksit (DMSO) verilen grup `B`, 2mg/kg/gün Kirenol verilen grup `C`, 4mg/kg/gün Kirenol verilen grup `D`, kırık hattına rhBMP-2 uygulanan grup `E` grubu olarak isimlendirildi. Yirmibirinci gün sakrifiye edilen gruplardan sadece DMSO verilen grup `F`, 2mg/kg Kirenol verilen grup `G`, Kirenol 4mg/kg verilen grup `H`, kırık hattına rhBMP-2 uygulanan grup `K` grubu olarak isimlendirildi. Bilgisayarlı Tomografi(BT) ile kallus hacim ve dansite olçümü, direkt grafi ile kaynama skorlaması, histopatolojik skorlama ve Western Blot yöntemi ile Wnt3a, LRP5, TCF–LEF1, β– Catenin, Runx-2 proteinlerinin ekspresyon analizi yapılarak gruplar arasında kırık iyileşmesi arasındaki değişim analiz edildi.Bulgular: Onuncu gün denek grupları arasında en yüksek histopatolojik ve radyolojik skor D grubunda görüldü. Bu fark istatistiksel olarak anlamlı bulundu. Ancak 21. gün grupları arasında kallus hacmi, dansite, histoloji, ALP ve röntgen skorları arasında anlamlı fark görülmedi. Western Blot sonuçlarında ise Kirenol uygulanan deneklerde Wnt ve β – Catenin ekspresyonunun kontrol grubuna göre daha yüksek olduğu görüldü.Tartışma: Bu bulgular doğrultusunda Kirenol ve BMP'nin kırık iyileşmesi basamaklarını hızlandırdığı, erken dönemde kırık iyileşmesinin pik yaptığı ancak ilerleyen günlerde kaynamanın tamamlanmaya yaklaşmasıyla bu aktivasyonun yavaşladığı ve kontrol grubu ile aynı kaynama düzeyinde kaldığı düşünülmektedir.Anahtar kelimeler: Herba Siegesbeckia, Kırık İyileşmesi, Kirenol, Wnt, β – Catenin, rhBMP-2 Aim: The aim of this experimental study is to determine the effect of Kirenol on bone healing via Wnt/B Catenin pathway on rats and compare the beneficial effects of Bone Morphogenic Protein-2 which is one of the well-known substance for healing mechanism of the bone.Material and Methods: 80 Wistar albino rats has been included in this experimental study. Rats divided into 10 subgroups and 8 rats grouped for each. Right femurs of the rats has been fractured and than intramedular fixation applied via K-wire to all except the '' L '' group in which, blood samples taken to obtain ALP levels as control group. Rats sacrified at first hour, 10th day and 21st day postoperatively and 1 cc intracardiac blood samples were taken right before the sacrification to evaluate ALP levels. Rats sacrifed 1 hour after operation classified as group A, subjects taken dimethyl sulfoxide (DMSO) and sacrified 10 day after operation as group B, subjects taken Kirenol2mg/kg/day and 4 mg/kg/day as group C and D respectivly and subjects which rhBMP2 applied to the fracture site as group E. All subjects in group B, C, D and E were sacrified 10 day after operation. Subjects sacrified at 21st day and have taken DMSO only named as group F, subjects taken Kirenol 2mg/kg/day and 4 mg/kg/day as group G and H respectivly and subjects which rhBMP-2 applied to the fracture site as group K. All subjects in group F, G, H and K were sacrified 21 day after operation. The level of union between groups has been studied and analized using the parameters such as callusvolume measurment with Computed Tomography, radiographic union evaluation score on plain radiographs, histopatholgic scoring system and proportion of proteins expressed in Wnt3a, LPR5, TCF-LEF, B- Catenin Runx-2 pathways obtained using Western Blot technique.Results: Group D has the highest radiolgic and histopathologic healing score in subjects had been sacrified 10 days after operation. Whereas, there is no significal diffrence in calus volume, density, histology radiologic scores and ALP levels between the subjects sacrified 21 days after operation. Subjects taken kirenol showed significantly improved Wnt and B- catenin gene expression when compared to control group. Discussion: In conclusion, Kirenol and BMP are considered to accelarate bone healing metabolism at early phase but as the process maintains, activation of genes induced by those substances reduced and union grades became similar with control group ultimately.Key words: Herba Siegesbeckia, Bone healing, Kirenol, Wnt, β- catenin, rhBMP-2 90