Kemik metabolizması üzerinde doğrudan etkisi olduğu bilinen bor, osteoporozun kemik üzerindeki olumsuz etkilerinin tedavisine de yardımcı olabilir. Bor, hem metal hem de metal olmayan özelliklere sahip olan periyodik tabloda beşinci sırada yer alan bir elementtir. Bor ayrıca kalsiyum, D vitamini ve magnezyum ile etkileşime girebilir. Doğada tek başına değil borik asit (BA) ve borat olarak bol miktarda bulunur. Bor içeren çoğu gıdanın kemik sağlığına faydalı olduğu söylenmektedir. Bor, süt, şarap, kuruyemiş, yumurta, meyve, sebze (patates ve avokado), baklagiller ve kuru gıdalar tüketilerek vücuda alınabilir
9. Günlük multivitamin ve mineral takviyeleri bile 3 mg ila 9 mg bor içerir
10.
Hayvan çalışmalarına göre ek diyetle alınan bor fizyolojik miktarları birçok metabolik parametreyi etkileyebilir 11. Literatürde subtoksik borik asit dozu 8.7 mg/kg olarak bildirilmiştir 6. Bu nedenle 8 mg/kg/gün bu çalışmada terapötik doz olarak bor kullanılmıştır 12. Literatürde lokal BA uygulaması için optimal doz ile ilgili çok az veri bulunmaktadır. Lokal uygulama için 8 mg/kg borik asit dozunu seçtik.
Ağızdan alınan miktara bağlı olarak bor, gastrointestinal kanaldan hızla ve neredeyse tamamen emilir, kan dolaşımına girer ve kemikte birikir. Ayrıca D vitamini, kalsiyum ve magnezyum gibi diğer önemli kemik metabolizması ajanları ile etkileşime girer 13. Diyetteki borik asidin kemik gücü ve kemik oluşumu üzerindeki etkileri hayvanlar üzerinde çalışılmış ve faydalı olduğu gösterilmiştir 14. Kırık iyileşmesi ile ilgili araştırmalar ayrıca borik asidin net olumlu etkilerini göstermiştir 14.
Borunun kemik rejenerasyonu ve onarımındaki rolünü araştıran deneysel in vivo çalışmalar, borun osteojenik potansiyelini ortaya çıkarmıştır 15. Chen ve ark. 16 yeni bir nanojelden türetilen kemiğin gelişmiş rejenerasyon kapasitesini ve mekanik özelliklerini göstermek için bor ile kaplanmış mezogözenekli biyoaktif cam kullandı. Gorustovic ve ark. 17 sıçan tibia kemik iliğine bor ile modifiye edilmiş biyoaktif cam partikülleri implante etti ve borondan daha yüksek kalsiyum-fosfor oranlarına sahip daha büyük kemik rejenerasyon belirteçlerinin oluştuğunu buldu. Diğer çalışmalar 5,15,17, bor kaplı, doku mühendisliği yapılmış, polimerik bir iskelenin osteoblastik hücreyi arttırdığını göstermiştir. Hakkı ve ark. 5 düşük dozlarda bor kullanımının kemik doku mühendisliği için başarılı bir tedavi olduğunu ve son dönemlerde borun hücresel veya sistemik toksisitesi olduğuna dair net bir kanıt bulunmadığını bildirmiştir. Borun ayrıca sıçanlarda kemik gücünü arttırdığı ve tavşanlarda hem genişleme hem de birleşme periyotları sırasında media palatin sütürünün dilatasyonundan sonra erken kemik rejenerasyonu sağladığını göstermişlerdir 18. Bununla birlikte, bazı diyet takviyelerinin sistemik etkilerini değerlendirmede sınırlamalar vardır ve bu nedenle, saf etkilerini değerlendirmek için borun lokal uygulaması da uygulanabilir 4,18,19. Hakkı ve ark. 5 borun, in vitro osteoblastik hücrelerde RunX2-kemik sialoprotein mRNA üretim seviyesini düzenleyerek ve kemik morfogenetik protein-4, -6 ve -7'yi (protein seviyesi) artırarak osteogenezi indükleyebileceğini ifade etmişlerdir. Ayrıca Demirer ve ark. 20 sıçanlarda uygulanan deneysel periodontitis modelinde sistemik uygulanan BA'nın alveolar kemik yıkımını ve inflamatuar hücre infiltrasyonunu azalttığını ve osteoblastik aktiviteyi arttırdığını göstermiştir. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar bu raporları doğrulamış, sistemik ve sistemik-lokal borik asit uygulamasının kontroller ile karşılaştırıldığında kemik implant kaynaşması oranlarını arttırdığı görülmüştür. Başka bir çalışmada 21 ise araştırmacılar, 30 mg/kg ve 50 mg/kg borik asidin diyabetik sıçanlarda osteoklastik aktiviteyi azalttığını gösterdiler. Son araştırmalar, borunun osteoblast ve osteoklast hücrelerinin farklılaşmasını ve hayatta kalmasını teşvik ederek iskelet sağlığını desteklediğini bildirmişti. Ying ve ark. 22 proliferasyon fazındaki osteojenik farklılaşma nedeniyle, borun insan kemik iliğindeki stromal hücrelerde osteojenik potansiyeli artırmak için umut verici bir yaklaşım olabileceğini ifade ettiler. Borun kanatlı hayvanlarda herhangi bir zararlı etki oluşturmadan kemik iliği içeriğini ve kemik gücünü arttırdığı söylenmektedir. Bor, özellikle D vitamini, magnezyum ve potasyum gibi bazı vitamin ve minerallerin eksikliklerinde kemik metabolizmasının korunmasında rol oynayabilir. Ancak yeterli beslenme veya metabolik stres yokluğunda bor ihtiyacı düşüktür 23. Bor yoksunluğundan en çok iskelet sistemi, böbrek ve beyin dokuları etkilenir. Diyette günlük bor alımı 0,5 mg/gün ile 3,1 mg/gün arasında değişebilir 23,24. Diyabetik Wistar sıçanlarda 50 mg/kg borik asit uygulamasının inflamasyonu ve alveolar kemik kaybını azalttığı ve osteoblastik aktiviteyi arttırdığı bildirilmiştir 25. Ek olarak, borik asit uygulamasının, osteoporotik sıçanlarda deneysel periodontitis modelinde osteoblastik aktiviteyi arttırdığı ve alveolar kemik rezorpsiyonunu azalttığı rapor edilmiştir 26.
Bor, diğer tüm mineraller gibi aşırı yüksek miktarlarda alındığında toksik olabilir. Bor, BA ve bor oksit esas olarak maruz kalan dokuları tahriş eder. Toksisiteyi saptamak için biyokimyasal veriler, dehidrojenaz enzimlerinin inhibisyonu ile birlikte riboflavinüri ve riboflavin eksikliğidir. Literatürde boronun öldürücü dozu insanlar için 640 mg/kg, sıçanlar için 2660 mg/kg olup, toksik dozları da bulantı, kusma ve ishal semptomlarına neden olabilmektedir 27. Bu çalışmada biz 8.92 mg/kg bor içeren 50 mg/kg BA kullandık. Çalışmadaki sıçanların ortalama ağırlıklarına bakıldığında bor dozu 2.95 mg olarak günlük tüketim limitleri içindedir 28.
Hayvanlarda BA yoksunluğu üzerine yapılan çalışmalarda, borik asit eksikliğinin gelişimsel anormallikler, alveolar kemik iyileşmesi ve diş bozuklukları ile ortaya çıktığı bildirilmiştir 8,9,19,29,30. Borik asidin domuz, tavşan ve sıçanlarda kemik gücü üzerindeki olumlu etkileri daha önce bildirilmiştir 18,29-33. Ying ve ark. 22 borik asidin proliferasyon ve farklılaşma fazında osteojenik farklılaşma sayesinde markörlerin gen sentezini uyararak insan kemik iliği stromal hücrelerinde osteojenik etkiyi arttırdığını bildirmişlerdir. Gölge ve ark. 34 lokal olarak uygulanan borik asidin olumlu etkilerinin daha belirgin olduğunu belirterek, lokal ve sistemik uygulanan BA'nın kırık iyileşmesi üzerindeki etkilerini değerlendirmiştir. Ayrıca bor, immun yanıtları değiştirebilir. Diyetle birlikte düşük doz bor verilen sıçanlarda, muhtemelen borun inflamatuar yanıt üzerindeki etkisi sayesinde pençe şişmesinin azaldığı düşünülmektedir 35,36. Rico ve ark. borun kemik mineral içeriği ve yoğunluğu, trabeküler kemik hacmi ve trabeküler kalınlık üzerindeki etkilerini araştırmışlar ve bor tedavisinin trabeküler kemik hacmini ve kalınlığını arttırdığını bulmuşlardır. Ayrıca borunun sıçanlarda kemik kütlesini koruduğunu da belirtmişlerdir 37.
Sonuç olarak, bu deneysel hayvan çalışmasının sınırlamaları dahilinde, sistemik ve lokal borik asit uygulamasının kemik-implant kaynaşmasını artırabileceği sonucuna varılabilir. Borik asidin kemik doku metabolizması ve kemik-implant bağlantısı üzerindeki sistemik ve lokal etkilerini netleştirmek için, implant yüzey özellikleri de dikkate alınarak, daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.
Çıkar Çatışması
Yazarlar aralarında hiç bir çıkar çatışması olmadığını beyan eder. Bu çalışmada herhangi bir maddi destek alınmamıştır.
Teşekkür
Yazarlar, titanyum implantların üretimi için Implance Implant Sistemleri’ne, AGS Medikal, Istanbul, Türkiye teşekkür eder.