Düşük magnitüd yüksek frekanslı vibrasyon tedavisi ovaryektomi ile indüklenen osteoporotik kemikte kırık iyileşmesini arttırır
Düşük magnitüd yüksek frekanslı vibrasyon tedavisi ovaryektomi ile indüklenen osteoporotik kemikte kırık iyileşmesini arttırır
Makale Dili: TR
ÖZET
Osteoporotik kemikte kırık iyileşmesi bozulmuştur. Düşük magnitüd yüksek frekanslı vibrasyonun (DMYFV) osteoporotik intakt kemikte osteojenik olduğu son zamanlarda kanıtlanmıştır. Bir önceki çalışmamız DMYFV'nin erişkin ratlarda kırık iyileşmesini anlamlı bir şekilde arttırdığını göstermiştir. Bu çalışma DMYFV'nin osteoporotik kemikte kallus oluşumunu arttırma, yeniden yapılanma ve mineralizasyon yoluyla kırık iyileşmesini arttırıp arttıramayacağını araştırmak ve aynı yaştaki osteoporotik olmayanlarla karşılaştırmak için tasarlanmıştır. Dokuz aylık ovaryektomi (OVX) ile indüklenen osteoporozlu ratlar kontrol (OVX K) veya vibrasyon (OVX V) grubu olarak randomize edilmiştir; aynı yaştaki sham-operasyonlu ratlar kontrol (Sham K) veya vibrasyon grubuna (Sham V) ayrılmıştır. DMYFV (35 Hz, 0.3 g) tedavi gruplarına 20 dk/gün ve 5 gün/hafta süreyle verilirken, kontrol gruplarına sham tedavi verilmiştir. Haftalık radyografiler ve sonlanma noktasında mikro-BT, histomorfometri ve mekanik özellikler tedavi sonrası 2, 4 ve 8. haftalarda değerlendirilmiştir. Sonuçlar OVX-K grubundaki kırık iyileşmesinin süresinin Sham-K grubundakilerin önemli ölçüde altında olduğunu doğrulamıştır. DMYFV'nin OVX grubunda kırık iyileşmesini arttırmada ölçülen tüm parametrelerde, özellikle de iyileşmenin erken evrelerinde, aynı yaştaki normal kırık iyileşmesi ile birbirine yakın sonuçlar verecek şekilde etkili olduğu gösterilmiştir. OVX K ile karşılaştırıldığında kallus oluşumu, mineralizasyon ve yeniden yapılanma %25-30, kırılma enerjisi ise %70 oranında artmıştır. Bununla birlikte Sham V'de kırık iyileşmesindeki artışın daha az olduğu bulunmuştur, Sham K'ye kıyasla sadece 2. ve 3. haftalarda kallus alanında anlamlı artışlar izlenmiştir, bu da OVX olmayan yaşlı kemiklerin mekanik yüklenmeye daha az duyarlı olduğunu düşündürmektedir. Bu çalışmanın sonuçları, DMYFV'nin osteoporotik kırık iyileşmesi üzerindeki etkinliğini değerlendirmede bir sonraki basamağın klinik denemelere geçiş olduğunu ileri sürmek için iyi bir temel oluşturur.
Anahtar Kelimeler: Düşük magnitüd yüksek frekanslı vibrasyon; Osteoporotik kırık iyileşmesi; Ovaryektomi; Kapalı kırık; Mekanik stimülasyon
Osteoporotik kemikte kırık iyileşmesi bozulmuştur. Düşük magnitüd yüksek frekanslı vibrasyonun (DMYFV) osteoporotik intakt kemikte osteojenik olduğu son zamanlarda kanıtlanmıştır. Bir önceki çalışmamız DMYFV'nin erişkin ratlarda kırık iyileşmesini anlamlı bir şekilde arttırdığını göstermiştir. Bu çalışma DMYFV'nin osteoporotik kemikte kallus oluşumunu arttırma, yeniden yapılanma ve mineralizasyon yoluyla kırık iyileşmesini arttırıp arttıramayacağını araştırmak ve aynı yaştaki osteoporotik olmayanlarla karşılaştırmak için tasarlanmıştır. Dokuz aylık ovaryektomi (OVX) ile indüklenen osteoporozlu ratlar kontrol (OVX K) veya vibrasyon (OVX V) grubu olarak randomize edilmiştir; aynı yaştaki sham-operasyonlu ratlar kontrol (Sham K) veya vibrasyon grubuna (Sham V) ayrılmıştır. DMYFV (35 Hz, 0.3 g) tedavi gruplarına 20 dk/gün ve 5 gün/hafta süreyle verilirken, kontrol gruplarına sham tedavi verilmiştir. Haftalık radyografiler ve sonlanma noktasında mikro-BT, histomorfometri ve mekanik özellikler tedavi sonrası 2, 4 ve 8. haftalarda değerlendirilmiştir. Sonuçlar OVX-K grubundaki kırık iyileşmesinin süresinin Sham-K grubundakilerin önemli ölçüde altında olduğunu doğrulamıştır. DMYFV'nin OVX grubunda kırık iyileşmesini arttırmada ölçülen tüm parametrelerde, özellikle de iyileşmenin erken evrelerinde, aynı yaştaki normal kırık iyileşmesi ile birbirine yakın sonuçlar verecek şekilde etkili olduğu gösterilmiştir. OVX K ile karşılaştırıldığında kallus oluşumu, mineralizasyon ve yeniden yapılanma %25-30, kırılma enerjisi ise %70 oranında artmıştır. Bununla birlikte Sham V'de kırık iyileşmesindeki artışın daha az olduğu bulunmuştur, Sham K'ye kıyasla sadece 2. ve 3. haftalarda kallus alanında anlamlı artışlar izlenmiştir, bu da OVX olmayan yaşlı kemiklerin mekanik yüklenmeye daha az duyarlı olduğunu düşündürmektedir. Bu çalışmanın sonuçları, DMYFV'nin osteoporotik kırık iyileşmesi üzerindeki etkinliğini değerlendirmede bir sonraki basamağın klinik denemelere geçiş olduğunu ileri sürmek için iyi bir temel oluşturur.
Anahtar Kelimeler: Düşük magnitüd yüksek frekanslı vibrasyon; Osteoporotik kırık iyileşmesi; Ovaryektomi; Kapalı kırık; Mekanik stimülasyon
ABSTRACT
Fracture healing is impaired in osteoporotic bone. Low-magnitude high-frequency vibration (LMHFV) has recently been proven to be osteogenic in osteoporotic intact bone. Our previous study found that LMHFV significantly enhanced fracture healing in adult rats. This study was designed to explore whether LMHFV was able to promote fracture healing in osteoporotic bone by enhancing callus formation, remodeling, and mineralization and to compare with age-matched nonosteoporotic ones. Nine-month-old ovariectomy (OVX)-induced osteoporotic rats were randomized into control (OVX-C) or vibration group (OVX-V); agematched sham-operated rats were assigned into control (Sham-C) or vibration group (Sham-V). LMHFV (35 Hz, 0.3 g) was given 20 min/day and 5days/week to the treatment groups, while sham treatment was given to the control groups. Weekly radiographs and endpoint micro-CT, histomorphometry, and mechanical properties were evaluated at 2, 4, and 8 weeks post-treatment. Results confirmed that the fracture healing in OVX-C was significantly inferior to that in Sham-C. LMHFV was shown to be effective in promoting the fracture healing in OVX group in all measured parameters, particularly in the early phases of healing, with the outcomes comparable to that of age-matched normal fracture healing. Callus formation, mineralization and remodeling were enhanced by 25-30%, with a 70% increase in energy to failure than OVX-C. However, Sham-V was found to have lesser fracture healing enhancement, with significant increase in callus area only on week 2 and 3 than Sham-C, suggesting non-OVX aged bones were less sensitive to mechanical loading. The findings of this study provide a good basis to suggest that proceeding to clinical trials is the next step to evaluate the efficacy of LMHFV on osteoporotic fracture healing.
Keywords: Low-magnitude high-frequency vibration; Osteoporotic fracture healing; Ovariectomy; Closed fracture; Mechanical stimulation
Fracture healing is impaired in osteoporotic bone. Low-magnitude high-frequency vibration (LMHFV) has recently been proven to be osteogenic in osteoporotic intact bone. Our previous study found that LMHFV significantly enhanced fracture healing in adult rats. This study was designed to explore whether LMHFV was able to promote fracture healing in osteoporotic bone by enhancing callus formation, remodeling, and mineralization and to compare with age-matched nonosteoporotic ones. Nine-month-old ovariectomy (OVX)-induced osteoporotic rats were randomized into control (OVX-C) or vibration group (OVX-V); agematched sham-operated rats were assigned into control (Sham-C) or vibration group (Sham-V). LMHFV (35 Hz, 0.3 g) was given 20 min/day and 5days/week to the treatment groups, while sham treatment was given to the control groups. Weekly radiographs and endpoint micro-CT, histomorphometry, and mechanical properties were evaluated at 2, 4, and 8 weeks post-treatment. Results confirmed that the fracture healing in OVX-C was significantly inferior to that in Sham-C. LMHFV was shown to be effective in promoting the fracture healing in OVX group in all measured parameters, particularly in the early phases of healing, with the outcomes comparable to that of age-matched normal fracture healing. Callus formation, mineralization and remodeling were enhanced by 25-30%, with a 70% increase in energy to failure than OVX-C. However, Sham-V was found to have lesser fracture healing enhancement, with significant increase in callus area only on week 2 and 3 than Sham-C, suggesting non-OVX aged bones were less sensitive to mechanical loading. The findings of this study provide a good basis to suggest that proceeding to clinical trials is the next step to evaluate the efficacy of LMHFV on osteoporotic fracture healing.
Keywords: Low-magnitude high-frequency vibration; Osteoporotic fracture healing; Ovariectomy; Closed fracture; Mechanical stimulation
.: İşlem Listesi