XV. MÄ°LLÄ° TÃœRK ORTOPEDÄ° VE TRAVMATOLOJÄ° KONGRE KÄ°TABI

ABSTRAKTLAR, BÖLÜM 14: ARAÅžTIRMALAR

<< | Ýçindekiler | >>

DENEYSEL OSTEOMÄ°YELÄ°TÄ°N BÄ°YOBOZUMLU POLÄ°HÄ°DROKSÄ°BÄ°TÃœRAT-KOVALERAT ANTÄ°BÄ°YOTÄ°K DEPO SÄ°STEMÄ° Ä°LE TEDAVÄ°SÄ°

Ortopedik enfeksiyon, cerrahın karşı karşıya kalabileceği en önemli sorunlarından biridir. Kronik osteomiyelitin ana tedavi ilkeleri kas iskelet sisteminin diğer enfeksiyonları ile aynıdır. Bunlar: yeterli drenaj, uygun debridman, ölü boşluğun doldurulması yaranın korunması immobilizasyon ve uygun antibiyotik uygulanmasıdır(1).

Kemik, özel yapısı ve sınırlı yumuşak doku boşluğu nedeniyle nekroza yatkın bir kan akımına sahiptir(1,2). Dolaşımın bozulması dolayısı ile klasik yöntemlerle uygulanan antibiyotikler ve vücudun ürettiği antikorlar bu alanlara ulaşamazlar; Yeni antibiyotiklerin geliştirilmesi ve devreye girmesine rağmen bu ajanların avaskülarize olmuş enfeksiyon bölgesine alternatif olarak antibiyotiği doğrudan enfeksiyon bölgesine ulaştıracak yeni yöntemler araştırılmaya başlanmıştır. Bu çabalar, günümüzde artan hızlarla devam etmektedir(3). .

Bu çalışmanın amacı, daha önce çeşitli tıbbi alanlarda kullanılmış bir polimer olan, polihidroksibitürat kovalerat polimerinin, biyodegredabl bir antibiyotik taşıyıcı sistemi olarak, deneysel implanta bağlı osteomiyelit tedavisinde kullanımının araştırılmasıdır.

Gereç ve Yöntem

Deney için 4 aylık 14 erkek, 13 dişi olmak üzere 30 adet beyaz Yeni Zellanda tavşanı kullanıldı. İmplanta bağlı osteomiyelit modelinin geliştirilmesi için deneyin ilk aşamasında deneklere i.m. ketamin ve ksilazin anestezisi uygulandı. Steril olarak hazırlanan sağ tibiaların proksimal kısmına anterior kesiyle ulaşıldıktan sonra 1,2 mm drill ucu ile kortikal pencere açıldı. Açılan bu pencereden ixlx5 mm. silindir şeklindeki paslanmaz çelik implantlar intramedüler olarak yerleştirildikten sonra deneyden 40 dakika önce aktivasyon için sıvı vasatı alınan, 0,5 cc. 5x106 cfu/cc derişmindeki S.aureus solüsyonu intramedüller olarak enjekte edildi. Kemik dışına sızıntının önlenmesi için kortikal pencere bone wax ile kapatıldı. Bölgede enfeksiyonun oluşması, için deneklere 21 gün boyunca hiçbir tedavi uygulanmadı. 21. günün sonunda deneklerdeki osteomiyelit oluşumu mikrobiyolojik radyografi ve klinik olarak değerlendirildi.

İkinci aşamada denekler iki gruba ayrılarak birinci grubun tibialarına tedavi amacı ile intramedüller sulbactam + sefaperazon yüklü PHBV rodları ikinci grubun tibialarına ise boş PHBV rodları yerleştirildi.

Her bir grup ikiye ayrılarak tedavinin 15. gününde sekizer 30. gününde de yedişer denek sakrifiye edilerek tedavi radyografik, mikrobiyolojik, klinik ve histopatolojik olarak değerlendirildi. Deney sonunda çıkarılan PHBV rodları da antibiyotik salımı ve degredasyon miktarları açısından incelendi (Şekil 1 , Şekil 2 ).

Sonuçlar

Deneyin ilk aşamasında bakteri inokülasyonunu izleyen 21. günde alınan bakteriyolojik kültürlerde, deneklerin 27'sinde S.aureus, 2'sinde S.aureus+E.coli ürediği ve bir denekte bakteri üremediği saptandı. Bu aşamada çekilen radyografilerde yumuşak doku gölgesinde artış ve lokal dansite azalmaları gibi nonspesifik bulgular saptandı. Klinik olarak ise yumuşak dokuda abse oluşumu, sinüs formasyonu mevcuttu.

15. günde sakrifiye edilen deneklerden PHBV+antibiyotik rod uygulanan 8 denekten 7'sinden alınan kültürlerde üremeye rastlanmazken bir denekte S.aureus üremesinin tekrarlandığı saptandı. Bu gruptan alınan histopatolojik kesitlerde antibiyotikli çubuk etrafının temiz ve düzgün olduğu komşu bölgelerde ise enfeksiyona ait sekestrum ve nekrotik doku parçaları saptandı. 8 deneğin 7'sinde klinik ve radyografik iyileşme vardı. Antibiyotiksiz PHBV rod uygulanan grupta ise mikrobiyolojik, histopatolojik, klinik veya radyografik iyileşmeye rastlanmadı.

30. gün sonunda sakrifiye edilen ve antibiyotikli PHBV rod uygulanan 7 denekten hiç birinin bakteriyel kültürlerinde üreme olmamıştır. Bu grupan alınan histopatolojik kesitlerde osteomiyelitli alanda sınırlanma ve azalma ve gelişmekte olan kemikte artma saptanmıştır. Radyolojik ve klinik tam iyileşme olmuştur. Boş PHBV rodu uygulanan ikinci grupta ise iki denek 30. günden önce sepsis nedeniyle ölmüş, geriye kalan 5 denekte ise ne mikrobiyolojik ne histopatolojik ne radyografik ne de klinik iyileşmeye rastlanmamıştır.

İmplantasyon öncesi ve sonrası yapılan ölçümlerde 30 gün sonunda implatın %30-45 oranında yıkıma uğradığı ve bu süre içinde içerdiği antibiyotün %5075'ini saldığı saptandı.

Tartışma

Antibiyotik depoları son yıllarda ortopedik cerrahlar arasında giderek artan bir ilgiyle karşılanmıştır. Çeşitli klinik durumlarda yararlılığı kanıtlanmış başarıları olan bu klinik yöntem uğruna çaba harcamaya değen bir konudur(3).

İlke olarak, antibiyotik depoları antibiyotiklerin enfeksiyon sahasına konvansiyonel yöntemlerden daha yüksek konsantrasyonlarda ulaşmasını sağlar. Bakterileri öldürmek için gerekli olan minimum inhibitör konsantrasyondan kat kat fazlası sistemik absorbsiyonun çok düşük olması dolayısı ile kolayca ve hasta için herhangi bir risk olmaksızın ulaşılabilir. Bu özellikle rezistans (direnç) kazanmış veya glikokaliks kozası içinde korunan bakterilerin tedavisi için çok önemlidir(4,5)

İdeal olarak antibiyotik deposu, antibiyotiğin salım hızını enfekte dokudaki konsantrasyonunu ve istenilen süre boyunca aktif durumda olmasını sağlamalıdır. Salınım oranını direkt olarak etkilediğinden, ilgi son yıllarda antibiyotiklerden taşıyıcının özelliklerine bir kayma göstermiştir(3). Taşıyıcı olarak başta akrilik kemik çimentosu olmak üzere, biyodegredable çimento, kolajen, alçı, kansellöz kemik grefti, PLA/PGA polimerleri gibi biyodegredabl materyaller ve hidroksiapetitler gibi pek çok materyal üzerinde çalışmış ve hepsinin kendine özgü avantaj ve dezavantajları saptanmıştır(6,7,8,9,10,11,12). Ancak tam anlamıyla ideal bir antibiyotik depo sistemi henüz geliştirilmemiştir(3).

Sonuç olara PHBV antibiyotik taşıyıcı sisteminin deneysel olarak gerçekleştirilmiş osteomiyelitin tedavisinde sağladığı yüksek lokal antibiyotik konsantrasyonu yolu ile başarılı olduğu saptanmıştır. Bu yolla sistemik toksisite minimale inmekte ve biyobozumlu bir madde kullanıldığından çıkartılması için ikinci bir işlem gerekmemektedir. Pek çok antibiyotik dağıtım sisteminden daha fazla ve uzun süre antibiyotik salabilmesi kullandığımız depo sisteminin bir diğer özelliğidir. Hidroksi valerat miktarı değiştirilerek salım süresinin ve hızının ayarlanabilmesi sistemi ideal antibiyotik deposuna daha da yaklaştırmaktadır

Sistemimizin etkiliğinin değerlendirilmesi için klinik deneylerde kullanılması daha da sağlıklı bilgi saylayacaktır.

Not: 4 ayrı kurumun katkısıyla yapıldığı için 7 çalışmacı ismi alınmıştır.

Referanslar

1. Cierny G., Mader J.T.: Adult Chronic Osteomiyelitis: An Overview. In D'Ambriosia R.D., Marier R.L. (eds); Orthopaedic Infections: 31-47. SLACK Incorparated, New Jersey, 1989.

2. Evans R.P., Nesol C.L., Lange T.A.: Pathophisiology of Osteomiyelitis. In McCollister Evarts M.(Ed) Surgery of the Musculoskeletal system 2nd ed; Vol 5: 43014312, 1985.

3. Duncan C.P., Masri B.: Antibiotic Depots. J Bone Surg(Br); 75-B: 349-350, 1993.

4. Gristina A.G., et al: Bacterial Adherence to Material and Tissue. The Significance of Its Role in Clinical Sepsis. J Bone Joint Surg (Am); 67-A: 264-273, 1985.

5. Fitıgerald R.H.: Experimental Osteomiyelitis: Description of a Cannine Model and the Role of Depot Adminstration of Antibiotics in the Prevention and Treatment of Sepsis. J Bone Joint Surg(Am); 65-A: 371380, 1983.

6. Gerhart T.N., et al.: Antibiotic-Loaded Biodegradable Bone Cement for Prophylaxis and Treatment of Experimental Osteomiyelitis Ä°n Rats. J Orthop Res; 11: 250255: 1993.

7. Bajpai P.K., Benghuzzi H.A.: Ceramic Systems For Long Term Dellivery of Chemicals and Biologicals. J Biomed Mat Res; 22: 1245-1266, 1988.

8. Comall C.N., et al.: Treatment of Experimental Osteomiyelitis with AntibioticImpregnated Bone Graft Substitute. J Ordiop Res; 11:619-626, 1993.

9. Günal, I., et al.: Evaluation in vitro de la Diffusion des Antibiotiques a Partir d'une Xenogreffe impregnee d'Antibiotiques. rev Chir Orthop; 82: 59-62, 1996.

10. Gürsel İ.: Use of Polyhydroxyalkalonates in the Construction of Biomedical Drug Release Systems. Doktora tezi; 1995.

11. Joefson G., Lindberg L., Wiklander B.: Systemic Antibiotics and GentamicinContaining Bone Cement in the Prophylaxis of Postoperative Infections in Total Hip.

12. Korkusuz F. et al.: Experimental Implant Related Osteomiyelitis Treated by Antibiotic-Calcium Hydroxyapetite Ceramic Composites. J Bone Joint Surg(Br); 75-B: 111-114, 1993.