Osteoporotik sıçan femurunda anjiotensin II tip 1 reseptör blokajının kemik kompozisyonu ve mimarisi üzerindeki etkilerinin raman spektroskopisi ve MİKRO-BT yöntemleriyle gösterilmesi

Abstract

Kan basıncının kontrolünde önemli rol oynayan Renin- anjiotensin sisteminin (RAS) son yıllarda kemik dokuda osteoblastlar ve osteoklastlar üzerinde etkilerinin olduğu gösterilmiştir. Çalışmamızın amacı Anjiotensin II tip I reseptör blokajının (AT1) osteoporotik kemikte yarattığı mekaniksel ve fizikokimyasal parametreler üzerindeki etkilerinin araştırılmasıdır.Çalışmamızda 75 adet Wistar cinsi dişi sıçan (n=15) (KONT), SHAM (n=15) (SHAM), Kontrol Losartan (n=15) (KONT- LOS), Overektomize (n=15) (OVX), Losartan tedavili overiektomize (n= 15) (OVX- LOS) olmak üzere beş gruba ayrılmıştır. AT1 reseptör blokörü olarak Losartan, gavaj yoluyla 8 hafta süreyle verilmiştir. Bu etkilerin kemik dokusu üzerindeki makro yansımalarını göstermek için biyomekanik test, kemik dokusundaki mikro-mimari değişiklikleri göstermek için mikro-BT görüntüleme ve fiziko-kimyasal değişiklikleri göstermek için Raman spektroskopi analizleri yapılmıştır. Ayrıca Losartan’ın kemik kolajenindeki etkilerini göstermek için PCR testi yapılmıştır.Eğme testi bulgularımıza göre, OVX grubunun eğilme mukavementi, KONT grubuna göre istatistiksel olarak daha düşük belirlenmiştir. Losartan ile tedavi edilen OVX- LOS grubundaki dayanıklılık mukavemetinin ise, tedavi edilmeyen OVX grubuna göre istatistiksel olarak daha yüksek olduğu ortaya konulmuştur. BV/TV, Conn.D, Tb.Th., Tb.Sp. değerleri Mikro-CT ölçümü sonucu elde edilmiştir. OVX grubunda BV/ TV ve Tb/ Th ölçümleri KONT grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı derecede azalmıştır. Tb.Sp değeri KONT grubuna göre OVX grubunda artmıştır. Ancak BV/TV, Tb.Th, Tb.Sp değerlerinde diğer gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmamıştır. Overektomiden 12 hafta sonra, 8 haftalık Losartan tedavisi sonucunda, Yapı Modeli İndeksi (SMI) değerleri OVX grubunda KONT grubuna oranla daha düşük olduğu belirlenmiştir. 8 haftalık Losartan tedavisi alan OVX- LOS grubu ile diğer grupların SMI değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farka rastlanmamıştır. Organik matriks özellikleri Hyp/ Pro, 1670/ 1640, 1670/ 1690 değerleri ile incelenmiş, her bir değer için gruplar arasında anlamlı fark bulunmamıştır. COL1A1 ve COL1A2 alel genlerinin ekspresyonu, OVX grubunda KONT grubuna göre ve OVX- LOS grubunda OVX grubuna göre istatistiksel olarak daha yüksek olduğu bulunmuştur. Çalışmamızın sonunda 8 haftalık Losartan tedavisinin osteoporotik kemikte kemiğin biyomekanik özelliklerini geliştirirken kolajen seviyelerini artırdığı ortaya konulmuştur. Ancak elde edilen sonuçlara göre kemiğin organik materyaline ve mikromimarisine herhangi bir etkisinin olmadığı gözlemlenmiştir.

The renin- anjiotensin system (RAS) is a complex enzymatic structure that plays an important role in the control of blood pressure, it also plays an important role in antihypertensive therapy. The local presence of RAS released by osteoblasts and osteoclasts in the bone indicates that it is effective in bone metabolism. The aim of our study is investigate effects of Anjiotensin II type I receptor blokage (AT1) on biomechanical and histochemical parameters of osteoporotic bone. In this study we used 78 female Wistar rats and divide into 5 groups. We have Control (n=15) (CONT), Sham (n=15) (SHAM), Control Losartan (n=15) (CONT- LOS), Overiectomized (n=15) (OVX), Losartan treathed overiectomized (n=15) (OVX- LOS). As an AT1 receptor blockage, Losartan was administered oral gavage for 8 weeks. In order to show the macro reflections of these effects on the bone tissue, biomechanical tests, micro-CT imaging to show the micro-architectural changes in the bone tissue, and Raman spectroscopy analyzes to show the physico-chemical changes were performed at the same time. Also PCR test was performed to investigate effects of Losartan in bone collagen. According to our bending test findings, the bending strength of the OVX group was statistically lower than that of the CONT group. The endurance strength in the OVX- LOS group treated with Losartan was statistically higher than the untreated OVX group. BV/TV, Conn.D, Tb.Th., Tb.Sp. values were obtained as a result of Micro-CT measurement. BV/TV and Tb/Th measurements in the OVX group were statistically significantly decreased compared to the CONT group. Tb.Sp value increased in the OVX group compared to the CONT group. However, there was no statistically significant difference between other groups in BV/TV, Tb.Th, Tb.Sp values. 12 weeks after ovariectomy following 8 weeks Losartan treathment, Structural Model Index (SMI) values were found to be lower in the OVX group than in the CONT group. No statistically significant difference was found between the SMI values of the OVX- LOS group, which received 8 weeks of Losartan treatment, and the other groups. Organic matrix properties were examined with Hyp/ Pro, 1670/ 1640, 1670/ 1690 values and no significant difference was found between the groups for each value. The expression of COL1A1 and COL1A2 allele genes was found to be statistically higher in the OVX group than in the CONT group and in the OVX- LOS group compared to the OVX group.In conclusion, after 8 week of Losartan treathment. Losartan improved biomechanical properties and bone collagen levels. But our data show that there are no significant improvement in organic materials after 8 weeks of Losartan treathment. Therefore our study suggest that AT1 receptor blockage has no significant effect in acute threatment of osteoporosis.