Astaksantin tedavisinin epidural fibrozis üzerine topikal ve sistemik etkisi: Deneysel çalışma

Abstract

Epidural fibrozis (EF), peridural mesafede operasyon sonrası oluşan fibrotik doku ve adhezyon bantlarının nöral yapılara tutunması, yapışıklık yapması veya bu yapılar üzerine bası yapmasıdır, kronik bel ve bacak ağrısı ile sonuçlanabilir. Astaksantin (ASX), yüksek etkili antioksidan, antiinflamatuar, antitümoral, antifibrotik etkili bir karotenoiddir. Literatürde antifibrotik etkisi üzerine çalışma fazladır. Bu çalışmada, deneysel laminektomi modelinde, topikal ve sistemik uygulanan astaksantinin EF üzerindeki etkisi araştırıldı. Çalışmamızda 72 Sprague-Dawley erkek sıçan altı gruba ayrıldı; 1. grup laminektomi yapılıp başka müdahele yapılmayan sham grubu (n=12); 2. grup laminektomiden sonra sahanın 20 mL SF ile yıkandığı kontrol grubu (n=12); 3. grup laminektomi sonrasında sahaya 0,1 mL vektör (Olea Europaea L. subs. yağı) uygulanan topikal vektör grubu (n=12); 4. grup laminektomi sonrasında sahaya 0,1 mL %10 ASX yağı uygulanan topikal ASX grubu (n=12); 5. grup laminektomi sonrası 7 gün gastrik lavajla vektör verilen sistemik vektör grubu (n=12); 6. grup laminektomi sonrası 7 gün gastrik lavajla 50 mg/kg/gün ASX verilen sistemik ASX grubu (n=12). Tüm denekler 4 hafta sonra sakrifiye edilerek vertebral kolon çıkarıldı; histopatolojik ve kolajen yıkımı ile oluşan hidroksiprolin ölçülerek biyokimyasal olarak EF incelendi. Fibrozis yaygınlığı ve dural adhezyon, peridural fibrozis, enflamasyon, medulla spinalis retraksiyonu, fibroblast yoğunluğu açısından gruplar arasında fark saptanmadı (sırasıyla p=0,699, p=0,299, p=0,677, p= 0,145, p= 0,07). Yabancı cisim reaksiyonun kontrol grubunda anlamlı olarak az (p=0,031); granülasyon dokusu sham grubunda anlamlı olarak fazla (p<0,001) bulundu. Hidroksiprolin düzeylerinde gruplar arasında fark saptanmadı (p=0,322). Sonuç olarak; EF'in önlenmesinde topikal veya sistemik astaksantin uygulaması umut vericidir ancak, farklı tedavi protokolleri düzenlenerek ileri deneysel çalışmalar yapılmalıdır.Epidural fibrosis (EF) is the formation of fibrotic tissue and adhesion bands in the peridural space after surgery, which can adhere to, attach to, or compress neural structures, potentially resulting in chronic back and leg pain. Astaxanthin (ASX) is a carotenoid with strong antioxidant, antiinflammatory, antitumor, and antifibrotic effects. There are numerous studies in the literature on its antifibrotic effects. In this study, the effects of topically and systemically administered astaxanthin on EF were investigated using an experimental laminectomy model. In our study, 72 male Sprague-Dawley rats were divided into six groups: Group 1 was the sham group (n=12), in which laminectomy was performed with no further intervention; Group 2 was the control group (n=12), where the site was irrigated with 20 mL saline after laminectomy; Group 3 was the topical vehicle group (n=12), where 0.1 mL vector (Olea Europaea L. subs. oil) was applied to the site after laminectomy; Group 4 was the topical ASX group (n=12), where 0.1 mL of 10% ASX oil was applied to the site after laminectomy; Group 5 was the systemic vehicle group (n=12), in which the rats were given vector via gastric lavage for 7 days post-laminectomy; and Group 6 was the systemic ASX group (n=12), in which 50 mg/kg/day ASX was administered via gastric lavage for 7 days post-laminectomy. All subjects were sacrificed after 4 weeks, and the vertebral columns were removed for evaluation of EF; which was examined histopathologically and biochemically by measuring hydroxyproline levels resulting from collagen degradation. There were no significant differences between the groups regarding the extent of fibrosis and dural adhesion, peridural fibrosis, inflammation, medulla spinalis retraction, or fibroblast density (p=0.699, p=0.299, p=0.677, p=0.145, p=0.07, respectively). Foreign body reaction was significantly lower in the control group (p=0.031), and granulation tissue was significantly higher in the sham group (p<0.001). No significant difference was found between groups in hydroxyproline levels (p=0.322). In conclusion, topical or systemic astaxanthin application appears to be promising in the prevention of EF; however, further experimental studies with different treatment protocols should be conducted.