بررسي تاثير BMP7 بر روند كلسيفيكاسيون نابجا با و بدون نانو ذرات نقره در عضله گلوتيوفمورال حيوان آزمايشگاهي Rat

The Effect of BMP7 on Ectopic Calcification with and without Nanosilver Particles in Gluteofemoral Muscle of Rat

سابقه و هدف: كشف، خلوص و سنتز پروتيين‌هاي نوتركيب استخوان از گروه BMPنقطه عطف مهمي در درك فيزيولوژي استخوان جهت ترميم نقايص استخواني بود. تحقيق حاضر براي اولين بار با هدف رفع محدوديتهاي حاصل از كاربرد پيوندهاي استخواني اتوگرافت و يافتن مادهاي كه بتواند جايگزين مناسبي براي گرفتهاي استخواني باشد، انجام پذيرفت. تحقيق حاضر به بررسي تاثيرBMP7 و نانوذرات نقره بر نفوذپذيري سلولي بافت عضلاني جهت توليد استخوان بصورت اكتوپيك در عضله گلوتيو فمورال Rat پرداخته است. مواد و روشها: در مطالعه تجربي دوسوكور حاضر، 42 راس Rat به 6 گروه 7 تايي تقسيم شدند. به 3 گروه اول 200 نانوگرمBMP7 با 1/0 ميلي‌گرم نانوذرات نقره و به 3 گروه دوم مقدار200 نانوگرمBMP7 در 4/0 ميلي‌گرم سرم فيزيولوژي تزريق شد. نمونه‌ها در روزهاي 7، 14و21 بعد از عمل قرباني شدند. نمونه‌ها از نظر تغييرات بافتي شامل وجود نكروز، التهاب، تشكيل بافت فيبروز و بافت كلسيفييه با ميكروسكوپ نوري با بزرگنمايي40، 100 و400 بررسي شدند .نتايج حاصل با استفاده از آزمون‌هاي Hosmer and Lemeshow، Chi-square و Wilcoxonو نتايج بين دو گروه با آزمون‌هاي Mann Whitney U وKruscalwallis تجزيه و تحليل شدند. 05/0P < معني‌دار درنظر گرفته شد. يافته‌ها: يافته‌ها تفاوت آماري معني‌داري ميان زيرگروه‌هاي دو گروه اصلي از لحاظ استخوان سازي، توزيع التهاب (439/0P=)، ميزان التهاب (743/0P=) و وجود يا عدم وجود جسم خارجي (381/0P=) با گذشت زمان نشان ندادند. اما در دو گروه BMP7+nano silverوBMP7 به تنهايي با گذشت زمان تغييرات آماري معني‌داري وجود داشت. نتيجه‌گيري: حيوان آزمايشگاهي Rat گيرنده كافي وكارآمد براي BMP7 در بافت عضلاني ندارد. حتي با بكار بردن نانوذرات نقره جهت افزايش نفوذپذيري سلول‌ها، BMP7 قادر به ايجاد تمايز سلول‌هاي بافت عضلاني جهت روند كلسيفيكاسيون نمي‌باشد.

Objective: Discovery, purification and synthesis of Bone Morphogenetic Proteins (BMP) were an important turning point in understanding of bone physiology for repair of bone defects. The present study aimed at eliminating the limitations caused by the application of bone auto-grafts and finding a proper substitute for bone grafts. This study was the first to evaluate the effect of BMP7 and nanosilver particles on the permeability of muscle cells for ectopic bone formation in Rat gluteofemoral muscle. Methods: This experimental double blind study was conducted on 42 rats divided into 6 groups of 7 each. The first 3 groups received an injection of 200 ng BMP7 with 0.1 mg nanosilver particles and the remaining 3 groups received 200 ng BMP7 in 0.4 mg normal saline. Rats were euthanized 7, 14 and 21 days post-operation and evaluated in terms of presence of tissue changes like necrosis, inflammation, and formation of fibrous or calcified tissue under a light microscope with X40, X100, and X400 magnification. The obtained results were analyzed with Hosmer-Lemeshow, chi square and Wilcoxon tests. Results of the 2 groups were analyzed and compared using Mann Whitney U and Kruskal-Wallis tests. Results: No statistically significant differences were detected between the subgroups of our 2 main understudy groups in terms of bone formation, distribution of inflammation (P=0.439), the amount of inflammation (P=0.743) and presence or absence of foreign body (P=0.381) over time. However, the two groups of BMP7 + nanosilver and BMP7 alone showed significant differences over time. Conclusion: Rats do not have sufficient number of efficient receptors for BMP7 in muscle tissue. Even by using nanosilver particles for increasing the permeability of cells, BMP7 was not able to induce muscle cell differentiation to initiate calcification process.