Deneysel rat endometriozis modelinde bevacizumab (anti-vegf) kullanımının endometriotik lezyonların volümü, histopatolojik skorları ve periton sıvısı/doku vegf düzeyleri üzerine etkisi
The effect of bevacizumab (Anti-VEGF) on volumes and histopathological scores of endometriotic lesions and VEGF levels in peritoneal fluid and tissue samples in the 
experimental rat endometriosis model
Yazar: ÖZGE KIZILKALE YILDIRIM
Danışman: DOÇ. DR. RUKSET ATTAR
Yeditepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Kadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2014
Konu: Kadın Hastalıkları ve Doğum = Obstetrics and Gynecology

Özet:
Deneysel Rat Endometriozis Modelinde Bevacizumab (Anti-VEGF) Kullanımının Endometriotik Lezyonların Volümü, Histopatolojik Skorları ve Periton Sıvısı/Doku VEGF Düzeyleri Üzerine Etkisi

Amaç:Anti-VEGF ajanlarından biri olan Bevacizumab'ın rat endometriozis modelinde cerrahi olarak oluşturulan endometriotik odakların volüm, histopatolojik skor ve  tedavi öncesi ve tedavi sonrası batın yıkantı sıvılarındaki ve solid endometriozis dokusundaki VEGF düzeylerine olan etkisini araştırmak. 

Materyal ve Metod: On altı adet Spraque-Dawley albino rat çalışmada kullanıldı. Her rat toplam dört adet operasyon geçirdi. Birinci operasyonda homolog uterin boynuz ototransplantasyonu ile 4 adet endometriyotik odak indüksiyonu yapıldı. Cerrahi indüksiyon sonrası endometriyotik odakların oluşturulabilmesi için haftada iki kez yüksek dozda östrojen (50 µg/kg) subkütan olarak verildi. Ondört gün (2 hafta) sonunda ratlara ikinci operasyonları yapıldı ve endometriyotik odakların durumu incelendi. Odaklardan biri eksize edilip alındı. Periton yıkantı sıvısı alındı. Bu operasyon sonrasında ratlar 2 gruba randomize edildi.  İlk gruba bir sonraki operasyona kadar 3 günde bir  (21 gün/3hafta) 5mg/kg/gün (operasyondan 3 gün sonra başlatıldı ve toplam 4 doz yapıldı.) intraperitoneal yoldan Bevacizumab uygulandı.  Kontrol grubuna 3 hafta herhangi bir medikasyon yapılmadı. Üçüncü operasyon tedavi amaçlı verilen Bevacizumab'ın endometriyotik odaklar üzerindeki etkisini görmek amacıyla yapıldı. Bu operasyonun ardından tedavi kesildi ve ratlar sadece östrojen tedavisi altında 21 gün daha izlendikten sonra anestezi altında dekapitasyon işlemi yapılarak (nekropsi, 4. operasyon) endometriyotik odakların Bevacizumab tedavisi kesildikten sonraki rekürrens durumları kontrol grubuyla karşılaştırıldı. 

Bulgular: Çalışma süresinde rat kaybı yaşanmadı.  Tedavi sırasında ratlarda toksik ilaç etkisi görülmedi. Bevacizumab grubu kendi içinde lezyonların ortalama volümleri açısından dönemlere göre değerlendirildiğinde, tedavi öncesi 122.6±24.4 mm3 olan ortalama volüm,  Bevacizumab tedavisi sonrası 20.6±6.3 mm3 olarak hesaplandı. Aynı şekilde rekürrens sırasında ortalama volüm 10.4±5.2 mm3 olarak kaydedildi (p=0.001). Bevacizumab grubu kendi içinde lezyonların histopatolojik skorları açısından dönemlere göre  değerlendirildiğinde, tedavi öncesi skor 2.8±0.1 iken, tedavi sonrası 2.3±0.1 ve rekürrens zamanı 0.5±0.3 olarak saptandı (p=0.01). Kontrol grubunda ortalama volümlerin ve histopatolojik skorların arasında dönemsel olarak bir fark olmadığı görüldü. Bevacizumab grubunda tedavi öncesi periton yıkantı sıvısındaki VEGF düzeyi 4.8±1.2 pg/ml iken tedavi sonrası dönemde 18.6±4.7 pg/ml olarak bulundu (p=0.02).  Tedavi öncesi dokudaki ortalama VEGF düzeyi 47.0±5.1 pg/ml iken tedavi sonrası dönemde bu düzey 34.5±4.1 olarak hesaplandı (p=0.03). Kontrol grubunda VEGF düzeyleri açısından anlamlı bir fark saptanmadı. 

Tartışma: Endometriozisin patofizyolojisi tam olarak aydınlatılamamıştır. Altında yatan patofizyolojik mekanizma ne olursa olsun endometriotik lezyonların gelişmesindeki anahtar rolü anjiogenez üstlenir. Anjiogenez, mevcut olan bir damardan köken alan yeni damar formasyonunu içeren kompleks bir durumdur. Endometrioziste güçlü bir anjiogenik faktör olan VEGF artar. Bevacizumab bir rekombinant insan monoklonal antikordur ve VEGF' yi inhibe eder. Çalışmamızda Bevacizumab grubunda volümün ve skorların özellikle rekürrens dönemlerinde anlamlı olarak azaldığını saptadık.  

Sonuç: Endometriozisin kesin bir tedavisi yoktur. Hem medikal tedaviler hem de cerrahi sonrası nüks yüksek oranda gözlenir.  Bevacizumab gibi güçlü anti-anjiogenik ilaçlar nüksün önlenmesi için yeni ufuklar açabilir. 

Anahtar Kelimeler: Endometriyozis, Rat, VEGF, Anti-VEGF,  Bevacizumab

Abstract:
The Effect Of  Bevacizumab (Anti-VEGF) on Volumes and Histopathological Scores of Endometriotic Lesions and VEGF Levels in Peritoneal Fluid  and Tissue Samples in The Experimental Rat Endometriosis Model

Objective: To investigate the effect of Bevacizumab, which is one of the anti-VEGF agents, on surgically created endometriotic foci volume, histopathologic scores and VEGF levels in the peritonel fluid and tissue samples in the rat endometriosis model.

Materials and Methods: Sixteen Sprague-Dawley albino rats were used in the experiment. Each of them has undergone four operations. Four endometriotic foci induction with homologous uterine horn autotransplantation was performed in the first operation. High doses of estrogen twice a week (50 mg / kg) was given subcutaneously to create the endometriotic foci after the surgical induction. After fourteen days (two weeks) the second operation was performed and the endometriotic foci were examined. One of the endometriotic foci was excised. Peritoneal fluid cytology was taken. After the second operation the rats were randomised in to two groups. The first group was administered 5 mg/kg Bevacizumab in every 3 days for 21 days (3 weeks) until the third operation. The control group had no medication for 3 weeks. The purpose of the third operation was to evaluate the therapeutic effect of Bevacizumab in the endometriotic foci. Following this operation the treatment has ceased and the rats were observed under estrogen administration for 21 days. The rats were sacrified under general anestesia (necropsy, fourth operation) and recurrence status was compared with the control group. 

Results: None of the rats were lost and no toxic drug effects were seen in rats during experiment. The average volume of lesions in the bevacizumab group and its terms were evaluated according to the period, before treatment the mean volume was 122.6 ± 24.4 mm3and after bevacizumab treatment was calculated as 20.6 ± 6.3 mm3. Likewise, the mean volume during recurrences were recorded as 10.4 ± 5.2 mm3 (p = 0.001).Histopathological lesions in the bevacizumab group and their scores were evaluated according to terms of the period, while pre-treatment and post-treatment scores were2.8 ± 0.1, 2.3 ± 0.1 subsequently, 0.5 ± 0.3 was calculated at recurrence time (p = 0.01). No difference was observed in the avarege volumes and histopathological scores in the control group. In the bevacizumab group before the treatment the VEGF level was  4.8±1.2 pg/ml in the peritoneal fluid. It was found 18.6±4.7 pg/ml after the treatment (p=0.02). Before the treatment the avarage VEGF level in the tissue was calculated 47.0±5.1 pg/ml, this level in the post-treatment period was calculated as 34.5 ± 4.1 (p=0.03). No significant differences were found in VEGF leves of the control group.

Discussion: The pathophysiology of endometriosis remains unclear.Whatever the underlying pathophysiological mechanisms, angiogenesis assumes the key role in the development of endometriotic lesions. Angiogenesis is a complex condition that includes the formation of new blood vessels originating from an existing vessel. VEGF is a potent angiogenic factor which increases endometriosis. Bevacizumab is a recombinant human monoclonal antibody that inhibits VEGF. In our study the volumes and the scores  were observed significantly decreased in the bevacizumab group especially in the recurrence period. 

Result: Endometriosis doesn't have a definitive therapy. Both following surgical and medical therapies, high recurrence rate is observed. Potent anti-angiogenic drugs such as bevacizumab for the prevention of relapse may open new horizons.

Key words: Endometriosis, Rat, VEGF, Anti-VEGF,  Bevacizumab