Sıçanlarda kronik metabolik asidoz ve overektomi modelinin kemik doku üzerine etkisi

Abstract

Kronik Metabolik Asidoz (KMA) kronik diyare hastalığı, aşırı ilaç kullanımı ve ketojenik diyetler sonucunda ortaya çıkmaktadır. Bu durum vücuttaki pH seviyesinin düşmesi ve HCO3- seviyesinin azalmasıyla ortaya çıkan ve asit-baz bozukluğuna sebep olan metabolik bir klinik tablodur. Overektomi (OVX) ise postmenapozal dönemde meydana gelen özellikle kemik hasarı ve osteporoz ile karakterize bir durumdur. OVX’in kemik doku üzerine yapmış olduğu negatif etki yapılan çalışmalar ile ortaya konmuştur. Fakat KMA’nın kemik doku üzerinde yapmış olduğu etki üzerine çalışmalar sınırlıdır. Bizim amacımız, KMA’ nın kemik doku üzerinde meydana getirdiği hasarı ortaya koymak ve OVX’ in vermiş olduğu hasar ile karşılaştırmaktır. Bu çalışma ile; yapılan diğer çalışmalara ek olarak yapacağımız değerlendirmeler ve yöntemler, KMA’nın kemik doku üzerindeki etkisine geniş bir bakış açısı ile bakmaktadır. Bu amaçla 60 adet Spraque Dawley cinsi yetişkin dişi sıçanlar alınıp, Kontrol (KONT), Sahte operasyon (SHAM), Overektomi (OVX), Kronik Metabolik Asidoz (KMA) ve Overektomi+Kronik Metabolik Asidoz (OVX-KMA) grupları oluşturuldu. Deneyden önce OVX grubunda bulunan hayvanlara overektomi cerrahisi uygulanırken KMA grubu hayvanlara 10 hafta boyunca gavaj yoluyla günde iki kez 15 mEq/kg dozunda NH4CI (amonyum klorür) verildi. Tüm sıçanların ağırlıkları düzenli şekilde ölçüldü, 10. haftanın sonunda sıçanlar sakrifiye edilerek kan gazı analizi ve biyokimyasal testler için arteriyel kan alındı. RT-PCR, mikro-BT, biyomekanik testler, Raman spektroskopi ölçümleri için femur ve tibia kemikleri diseke edildi. İstatistiksel analiz (ANOVA) kullanılarak tüm gruplar karşılaştırıldı. KMA’ya maruz kalan kemik dokuda yapılan Raman spektroskopi analizleri sonucu mineral ve organik matriks oranlarında azalma, RT-PCR deneyleri ile kemik yapımından sorumlu proteinlerinde azalma ile yıkımından sorumlu proteinlerinde artış meydana geldi. Mikro-BT ve biyomekanik testler sonucunda mikro mimari ve makro yapıda hasar görüldü (p<0.005). Sonuç olarak KMA kemik dokuda fiziko-kimyasal, mikro ve makro yapıda hasara sebep olmaktadır. Bu çalışma, KMA’nın kemik dokuda hasara sebep olduğunu bütüncül bir bakış açısıyla ortaya koymaktadır. Bu konuda yapılacak klinik çalışmalara ve tedavi çalışmalarına önemli bir kaynak olacaktır.

Chronic Metabolic Acidosis (CMA) occurs as a result of chronic diarrheal disease, excessive drug use and ketagenic diets. This is a metabolic clinical state that occurs when the pH level in the body decreases and the HCO3- level decreases and causes acid-base disorder. Ovariectomy (OVX) is a condition that occurs in the postmenopausal period, especially characterized by bone damage and osteoporosis. The negative effect of OVX on bone tissue has been demonstrated by studies. However, studies on the effect of KMA on bone tissue are limited. Our aim is to reveal the damage caused by CMA on the bone tissue and compare it with the damage caused by OVX. The aim of this study is to reveal the effect of CMA on bone tissue with a broad perspective, with the evaluations and methods we will do in addition to other studies. For this purpose, 60 Spraque Dawley adult female rats were taken and Control (CONT), Sham Operation (SHAM), Ovariectomy (OVX), Chronic Metabolic Acidosis (CMA) and Ovariectomy+Chronic Metabolic Acidosis (OVX-CMA) groups were formed. Before the experiment, the animals in the OVX group underwent ovariectomy surgery, while the animals in the CMA group were given NH4Cl (ammonium chloride) at a dose of 15 mEq/kg twice a day by gavage for 10 weeks. Weights of all rats were measured regularly. At the end of the 10th week, the rats were sacrified and arterial blood was collected for blood gas analysis and biochemical tests. Femur and tibia bones were dissected for RT-PCR, micro-CT, biomechanical tests, Raman spectroscopy measurements. All groups were compared using statistical analysis (ANOVA). As a result of Raman spectroscopy analysis, a decrease in mineral and organic matrix ratios, a decrease in proteins responsible for bone formation and an increase in proteins responsible for destruction occurred with RT-PCR experiments. Micro-architecture and macro structure were damaged as a result of micro-CT and biomechanical tests (p<0.005). As a result, CMA causes physico-chemical, micro and macro structure damage in bone tissue. This study demonstrates from a holistic perspective that CMA causes damage to bone tissue. It will be an important resource for clinical studies and treatment studies on this subject.