Published Articles

Joint Diseases & Related Surgery

Vol 30 • No 3 • 2019: 282-288
« Go Back
Icariin promotes early and late stages of fracture healing in rats
İkariin sıçanlarda kırık iyileşmesinin erken ve geç evrelerini destekler

Kaan Gürbüz1, Mükerrem Betül Yerer2, Perihan Gürbüz3, Mehmet Halıcı4
1Department of Orthopedics and Traumatology, Kayseri City Hospital, Kayseri, Turkey

2Department of Pharmacology, Faculty of Pharmacy, Erciyes University, Kayseri, Turkey

3Department of Pharmacognosy, Faculty of Pharmacy, Erciyes University, Kayseri, Turkey

4Department of Orthopedics and Traumatology, Faculty of Medicine, Erciyes University, Kayseri, Turkey

Objectives: This study aims to evaluate the effects of locally applied icariin on bone fracture healing in femur fractured rat model. Materials and methods: The study included 64 male Sprague-Dawley rats (mean age 6 months; weighing, 280-490 g) in eight main study groups. Fracture healing process and level were evaluated with radiography, histopathology and dual energy X-ray absorptiometry to investigate the effects of local administration of icariin at varying doses, which is an exogenous osteo-inductive substance. Activities of superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GPx) were measured in the peripheral blood in addition to glutathione (GSH) and myeloperoxidase (MPO) levels to investigate the effects of icariin on the oxidant-antioxidant systems.
Results: Radiological bone mineral density measurements and histopathological findings revealed that icariin improved all these parameters in the two healing periods tested. Superoxide dismutase activity decreased in association with local icariin application to the fractured side whereas GPx and GSH increased and MPO remained unchanged. Icariin increased the GPx and GSH levels which are responsible from scavenging hydroxyl radical and hydrogen peroxide.
Conclusion: Locally administered icariin to the fracture accelerated bone healing by reducing the oxidative stress.

Key words: Epimedium, flavonoid, fracture healing, icariin, radical scavenging activity.

Amaç: Bu çalışmada femur kırıklı sıçan modelinde lokal olarak uygulanan ikariinin kemik kırığı iyileşmesi üzerine etkileri değerlendirildi. Gereç ve yöntemler: Çalışmaya sekiz ana çalışma grubunda 64 erkek Sprague-Dawley sıçan (ort. yaş 6 ay; ağırlık, 280-490 g) dahil edildi. Bir ekzojen osteo-indüktif madde olan ikariinin lokal olarak değişen dozlarda uygulanmasının kırık üzerine etkilerini araştırmak için kırık iyileşme süreci ve düzeyi radyografi, histopatoloji ve çift enerjili X-ışını absorbsiyometrisi ile değerlendirildi. İkariinin oksidanantioksidan sistemler üzerindeki etkilerini araştırmak için glutatyon (GSH) ve miyeloperoksidaz (MPO) düzeylerine ek olarak periferal kanda süperoksit dismutaz (SOD) ve glutatyon peroksidaz (GPx) aktiviteleri ölçüldü.
Bulgular: Radyolojik kemik mineral yoğunluğu ölçümleri ve histopatolojik bulgular, ikariinin test edilen iki iyileşme döneminde tüm bu parametreleri geliştirdiğini ortaya koydu. Süperoksit dismutaz aktivitesi kırıklı tarafa lokal ikariin uygulaması ile birlikte azalırken, GPx ve GSH arttı ve MPO değişmedi. Ikariin, hidroksil radikali ve hidrojen peroksiti süpürmekten sorumlu olan GPx ve GSH düzeylerini artırdı.
Sonuç: Lokal olarak kırık üzerine uygulanan ikariin oksidatif stresi azaltarak kemik iyileşmesini hızlandırdı.

Anahtar kelimeler: Epimedium, flavonoid, kemik iyileşmesi, ikariin, radikal süpürücü aktivite.

Gürbüz K, Yerer M B, Gürbüz P, Halıcı M. Icariin promotes early and late stages of fracture healing in rats. Joint Dis Rel Surg 2019; 30(3):282-288