Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması

GÜLKESEN, Arif; AKGÖL, Gürkan; Atilgan, Remzi; ULAS, Mustafa; Altunkılıç, Tarık

Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması

Murat GÜRGER, (Fırat Üniversitesi Tıp Fakültesi Ortopedi ve Travmatoloji Anabilim Dalı, Elazığ, Türkiye)

Gürkan AKGÖL, (Fırat Üniversitesi Tıp Fakültesi Ortopedi ve Travmatoloji Anabilim Dalı, Elazığ, Türkiye)

Mustafa ULAŞ, (Fırat Üniversitesi Tıp Fakültesi Fizik Tedavi ve Rehabilitasyon Anabilim Dalı, Elazığ, Türkiye)

Remzi ATILGAN, (Fırat Üniversitesi Tıp Fakültesi Fizyoloji Anabilim Dalı, Elazığ, Türkiye)

Arif GÜLKESEN (Fırat Üniversitesi Tıp Fakültesi Kadın Hastalıkları ve Doğum Anabilim Dalı)

Türkiye Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Dergisi

5 2

Yıl: 2016 Cilt: 62 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 156 - 161 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması

Öz:

Amaç: Bu çalışmada osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu (KMY) ve biyomekaniği üzerine olan etkileri karşılaştırıldı.Gereç ve yöntemler: Çalışmaya 32 adet üç aylık dişi Wistar albino sıçan alındı. Kontrol grubuna (n=8) yalnızca cilt insizyonu yapıldı. Overektomize edilen sıçanlara iki ay sonra KMY ölçümü yapıldı. Osteopeni saptanan sıçanlar rastgele üç gruba ayrıldı. Birinci gruba (n=8) tek doz 0.1 mg/kg intravenöz zoledronik asit, ikinci gruba (n=8) treadmill egzersiz testi uygulandı. Üçüncü gruba ise (n=8), ilaç ve egzersiz uygulanmadı. On iki hafta sonunda sıçanların tümü sakrifiye edildi. Sağ femurların KMY ölçümü yapıldı. Sol femurlara ise üç nokta eğme testi yapıldı.Bulgular: Cerrahi menopozdan 12 hafta sonra ortalama KMY değerleri, diğer gruplara kıyasla, kontrol grubunda anlamlı düzeyde daha yüksekti (p< 0.05). En düşük KMY değerleri overektomi grubunda bulundu (p< 0.05). Zoledronik asit grubu ve egzersiz grubunun KMY değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark saptanmadı (p> 0.05). Kontrol grubundaki örneklerin ortalama maksimum stres değerleri, diğer gruplara kıyasla, anlamlı düzeyde daha yüksekti (p< 0.05). Kontrol grubundaki ortalama maksimum gerilme değeri, zoledronik asit grubu ve overektomi grubuna kıyasla, daha yüksekti (p< 0.05). Overektomi grubu, diğer gruplara kıyasla, daha zayıf biyomekanik dayanıma sahipti. Egzersiz grubunun maksimum gerilme değerleri, zoledronik asit grubu ve overektomi gruplarına kıyasla, anlamlı düzeyde daha yüksek bulundu (p< 0.05).Sonuç: Çalışma sonuçlarımız, osteoporozun tedavisinde ve önlenmesinde egzersizin zoledronik asit tedavisi kadar etkili olduğunu göstermektedir

Anahtar Kelime:

Konular: Mühendislik, Biyotıp Tıbbi Araştırmalar Deneysel Genel ve Dahili Tıp Fizyoloji Biyofizik Ortopedi

Comparison of the effects of zoledronic acid and exercise on bone mineral density and biomechanics in rats with induced osteoporosis

Öz:

Objectives: This study aims to compare the effects of zoledronic acid and exercise on the bone mineral density (BMD) and biomechanics in rats with induced osteoporosis.Materials and methods: Thirty-two three-month-old female Wistar albino rats were enrolled in this study. In the control group (n=8), only skin incision was performed. Bone mineral density was measured in the ovariectomized rats after two months. The rats with osteopenia were randomly divided into three groups. The first group (n=8) received single dose 0.1 mg/kg intravenous zoledronic acid, while the second group (n=8) underwent treadmill exercise test. The third group (n=8) received no medication or exercise. All rats were sacrificed at the end of week 12. The BMD of the right femurs was measured. The three-point bending test was performed on the left femurs.Results: The mean BMD values 12 weeks after surgical menopause was significantly higher in the control group than the other groups (p< 0.05). The lowest BMD values were found in the ovariectomy group (p< 0.05). No statistically significant difference was found between the BMD values of zoledronic acid group and exercise group (p> 0.05). The mean maximum stress values of the samples from the control group were significantly higher than the other groups (p< 0.05). The mean maximum strain value in the control group was higher than the zoledronic acid group and ovariectomy group (p< 0.05). Ovariectomy group had a lower biomechanical strength compared to the other groups. The maximum strain values of the exercise group were significantly higher than the zoledronic acid group and ovariectomy group (p< 0.05).Conclusion: Our study results show that exercise is as effective as the zoledronic acid therapy in the treatment and prevention of osteoporosis

Anahtar Kelime:

Konular: Mühendislik, Biyotıp Tıbbi Araştırmalar Deneysel Genel ve Dahili Tıp Fizyoloji Biyofizik Ortopedi

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Nelson HD, Helfand M, Woolf SH, Allan JD. Screening for postmenopausal osteoporosis: a review of the evidence for the U.S. Preventive Services Task Force. Ann Intern Med 2002;137:529-41.
2. Diet, nutrition and the prevention of chronic diseases. World Health Organ Tech Rep Ser 2003;916:1-149.
3. Ahlborg HG, Johnell O, Turner CH, Rannevik G, Karlsson MK. Bone loss and bone size after menopause. N Engl J Med 2003;349:327-34.
4. Seeman E. Invited Review: Pathogenesis of osteoporosis. J Appl Physiol (1985) 2003;95:2142-51.
5. Beck BR, Snow CM. Bone health across the lifespan-- exercising our options. Exerc Sport Sci Rev 2003;31:117-22.
6. Wallace BA, Cumming RG. Systematic review of randomized trials of the effect of exercise on bone mass in pre- and postmenopausal women. Calcif Tissue Int 2000;67:10-8.
7. Warden SJ, Fuchs RK, Turner CH. Steps for targeting exercise towards the skeleton to increase bone strength. Eura Medicophys 2004;40:223-32.
8. Bone HG, Hosking D, Devogelaer JP, Tucci JR, Emkey RD, Tonino RP, et al. Ten years’ experience with alendronate for osteoporosis in postmenopausal women. N Engl J Med 2004;350:1189-99.
9. Harris ST. Bisphosphonates for the treatment of postmenopausal osteoporosis: clinical studies of etidronate and alendronate. Osteoporos Int 2001;12:11-6.
10. Fuchs RK, Shea M, Durski SL, Winters-Stone KM, Widrick J, Snow CM. Individual and combined effects of exercise and alendronate on bone mass and strength in ovariectomized rats. Bone 2007;41:290-6.
11. Robling AG, Hinant FM, Burr DB, Turner CH. Improved bone structure and strength after long-term mechanical loading is greatest if loading is separated into short bouts. J Bone Miner Res 2002;17:1545-54.
12. Robling AG, Burr DB, Turner CH. Skeletal loading in animals. J Musculoskelet Neuronal Interact 2001;1:249-62.
13. Sugiyama T, Price JS, Lanyon LE. Functional adaptation to mechanical loading in both cortical and cancellous bone is controlled locally and is confined to the loaded bones. Bone 2010;46:314-21.
14. Rogers MJ, Crockett JC, Coxon FP, Mönkkönen J. Biochemical and molecular mechanisms of action of bisphosphonates. Bone 2011;49:34-41.
15. Cheer SM, Noble S. Zoledronic acid. Drugs 2001;61:799-805.
16. Boonen S, Black DM, Colón-Emeric CS, Eastell R, Magaziner JS, Eriksen EF, et al. Efficacy and safety of a once-yearly intravenous zoledronic acid 5 mg for fracture prevention in elderly postmenopausal women with osteoporosis aged 75 and older. J Am Geriatr Soc 2010;58:292-9.
17. Sundberg M, Gärdsell P, Johnell O, Karlsson MK, Ornstein E, Sandstedt B, et al. Peripubertal moderate exercise increases bone mass in boys but not in girls: a populationbased intervention study. Osteoporos Int 2001;12:230-8.
18. Iwamoto J, Takeda T, Ichimura S. Effect of exercise training and detraining on bone mineral density in postmenopausal women with osteoporosis. J Orthop Sci 2001;6:128-32.
19. Gasser JA, Ingold P, Venturiere A, Shen V, Green JR. Longterm protective effects of zoledronic acid on cancellous and cortical bone in the ovariectomized rat. J Bone Miner Res 2008;23:544-51.
20. Yeh JK, Aloia JF, Tierney JM, Sprintz S. Effect of treadmill exercise on vertebral and tibial bone mineral content and bone mineral density in the aged adult rat: determined by dual energy X-ray absorptiometry. Calcif Tissue Int 1993;52:234-8.
21. Omi N. Influence of exercise and sports on bone. J Phys Fitness Sports Med 2014;3:241-8.
22. Bolton K, Egerton T, Wark J, Wee E, Matthews B, Kelly A, et al. Effects of exercise on bone density and falls risk factors in post-menopausal women with osteopenia: a randomised controlled trial. J Sci Med Sport 2012;15:102-9.
23. Chaconas EJ, Olivencia O, Russ BS. Exercise interventions for the individual with osteoporosis. Strength & Conditioning Journal 2013;35:49-55.
24. Tolomio S, Ermolao A, Lalli A, Zaccaria M. The effect of a multicomponent dual-modality exercise program targeting osteoporosis on bone health status and physical function capacity of postmenopausal women. J Women Aging 2010;22:241-54.
25. Rittweger J, Beller G, Armbrecht G, Mulder E, Buehring B, Gast U, et al. Prevention of bone loss during 56 days of strict bed rest by side-alternating resistive vibration exercise. Bone 2010;46:137-47.
26. Karimi MT, Esrafilian O, Esrafilian A, Sadigh MJ, Amiri P. Determination of the influence of walking with orthosis on bone osteoporosis in paraplegic subjects based on the loads transmitted through the body. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2013;28:325-9.
27. Sibonga JD. Spaceflight-induced bone loss: is there an osteoporosis risk? Curr Osteoporos Rep 2013;11:92-8.
28. Lewiecki EM. A clinician’s perspective on the use of zoledronic acid in the treatment of postmenopausal osteoporosis. J Clin Densitom 2008;11:478-84.
29. Zhang J, Wang R, Zhao YL, Sun XH, Zhao HX, Tan L, et al. Efficacy of intravenous zoledronic acid in the prevention and treatment of osteoporosis: a meta-analysis. Asian Pac J Trop Med 2012;5:743-8.
30. Hwang JS, Chin LS, Chen JF, Yang TS, Chen PQ, Tsai KS, et al. The effects of intravenous zoledronic acid in Chinese women with postmenopausal osteoporosis. J Bone Miner Metab 2011;29:328-33.
31. Lin H, Tian-su X, Fan L. 5 mg zoledronic acid for treatment of postmenopausal women with osteoporosis and osteoporotic fracture. Chin J Orthop Trauma 2012;14:31-5.
32. Black DM, Delmas PD, Eastell R, Reid IR, Boonen S, Cauley JA, et al. Once-yearly zoledronic acid for treatment of postmenopausal osteoporosis. N Engl J Med 2007;356:1809-22.
33. Lyles KW, Colón-Emeric CS, Magaziner JS, Adachi JD, Pieper CF, Mautalen C, et al. Zoledronic acid and clinical fractures and mortality after hip fracture. N Engl J Med 2007;357:1799-809.
34. Reid IR, Brown JP, Burckhardt P, Horowitz Z, Richardson P, Trechsel U, et al. Intravenous zoledronic acid in postmenopausal women with low bone mineral density. N Engl J Med 2002;346:653-61.
35. Park J, Omi N. The effects of different exercise modes for preventing endothelial dysfunction of arteries and bone loss in ovariectomized rats. J Exerc Nutrition Biochem 2014;18:133-9.
36. Trüssel A, Müller R, Webster D. Toward mechanical systems biology in bone. Ann Biomed Eng 2012;40:2475-87.
37. Chilibeck PD. Hormonal regulations of the effects of exercise on bone: positive and negative effects. In: Constantini N, Hackney AC, editors. Endocrinology of Physical Activity and Sport. 2st ed. New York: Springer Scince; 2013. p. 245-58.
38. van den Heuvel EG, van Schoor N, de Jongh RT, Visser M, Lips P. Cross-sectional study on different characteristics of physical activity as determinants of vitamin D status; inadequate in half of the population. Eur J Clin Nutr 2013;67:360-5.
39. Camacho-Alonso F, López-Jornet P, Vicente-Hernández A. Short-term effect of zoledronic acid upon fracture resistance of the mandibular condyle and femoral head in an animal model. Med Oral Patol Oral Cir Bucal 2013;18:421-6.
40. Edwards BJ, Bunta AD, Lane J, Odvina C, Rao DS, Raisch DW, et al. Bisphosphonates and nonhealing femoral fractures: analysis of the FDA Adverse Event Reporting System (FAERS) and international safety efforts: a systematic review from the Research on Adverse Drug Events And Reports (RADAR) project. J Bone Joint Surg [Am] 2013;95:297-307.
41. Lespessailles E, Jaffré C, Beaupied H, Nanyan P, Dolléans E, Benhamou CL, et al. Does exercise modify the effects of zoledronic acid on bone mass, microarchitecture, biomechanics, and turnover in ovariectomized rats? Calcif Tissue Int 2009;85:146-57.

APA	Altunkılıç T, AKGÖL G, ULAS M, Atilgan R, GÜLKESEN A (2016). Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması. , 156 - 161.
Chicago	Altunkılıç Tarık,AKGÖL Gürkan,ULAS Mustafa,Atilgan Remzi,GÜLKESEN Arif Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması. (2016): 156 - 161.
MLA	Altunkılıç Tarık,AKGÖL Gürkan,ULAS Mustafa,Atilgan Remzi,GÜLKESEN Arif Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması. , 2016, ss.156 - 161.
AMA	Altunkılıç T,AKGÖL G,ULAS M,Atilgan R,GÜLKESEN A Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması. . 2016; 156 - 161.
Vancouver	Altunkılıç T,AKGÖL G,ULAS M,Atilgan R,GÜLKESEN A Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması. . 2016; 156 - 161.
IEEE	Altunkılıç T,AKGÖL G,ULAS M,Atilgan R,GÜLKESEN A "Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması." , ss.156 - 161, 2016.
ISNAD	Altunkılıç, Tarık vd. "Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması". (2016), 156-161.

APA	Altunkılıç T, AKGÖL G, ULAS M, Atilgan R, GÜLKESEN A (2016). Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması. Türkiye Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Dergisi, 62(2), 156 - 161.
Chicago	Altunkılıç Tarık,AKGÖL Gürkan,ULAS Mustafa,Atilgan Remzi,GÜLKESEN Arif Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması. Türkiye Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Dergisi 62, no.2 (2016): 156 - 161.
MLA	Altunkılıç Tarık,AKGÖL Gürkan,ULAS Mustafa,Atilgan Remzi,GÜLKESEN Arif Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması. Türkiye Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Dergisi, vol.62, no.2, 2016, ss.156 - 161.
AMA	Altunkılıç T,AKGÖL G,ULAS M,Atilgan R,GÜLKESEN A Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması. Türkiye Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Dergisi. 2016; 62(2): 156 - 161.
Vancouver	Altunkılıç T,AKGÖL G,ULAS M,Atilgan R,GÜLKESEN A Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması. Türkiye Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Dergisi. 2016; 62(2): 156 - 161.
IEEE	Altunkılıç T,AKGÖL G,ULAS M,Atilgan R,GÜLKESEN A "Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması." Türkiye Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Dergisi, 62, ss.156 - 161, 2016.
ISNAD	Altunkılıç, Tarık vd. "Osteoporoz oluşturulan sıçanlarda zoledronik asit ve egzersizin kemik mineral yoğunluğu ve biyomekaniği üzerine etkilerinin karşılaştırılması". Türkiye Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Dergisi 62/2 (2016), 156-161.