Sıçanlarda oluşturulan abdominal adezyon modelinde pioglitazon ve metforminin etkisinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effect of pioglitazone and metformin on abdominal adhesion model created in rats
Yazar: MEHMET ALİ YÜCESOY
Danışman: PROF. DR. BEDİİ BERAT APAYDIN
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Cerrahpaşa Tıp Fakültesi / Genel Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Genel Cerrahi = General Surgery

Özet:
GİRİŞ: Ulusal ve uluslararası literatür incelendiğinde pioglitazon ve metforminin yaygın bir şekilde fibrozis ve antienflamatuar süreçlerle ilgili deneysel ve klinik çalışmalarda kullanıldığı ve olumlu sonuç alındığı görülmüştür. AMAÇ: Çalışmamızda bu moleküllerin deneysel adezyon modeli oluşturduğumuz sıçanlarda abdominal adezyon oluşumu üzerinde önleyici etkisinin olup olmadığı araştırıldı. YÖNTEM VE GEREÇ: Deney standart kafeslerde, her kafeste 1 sıçan olacak şekilde barındırılan toplam 50 adet Wistar -Albino cinsi, 8-10 haftalık, erkek sıçanlardan oluşturuldu. Sıçanlar 5 gruba ayrılarak Hiyaluronik asit (HA), Metformin, Pioglitazon ve Kontrol grubuna scraping model ( kazıma+klempleme ) uygulanıp Sham sıçan grubuna yalnızca laparotomi uygulandı. BULGULAR VE SONUÇLAR: Makroskopik, mikroskopik ( Sham grubu anlamlı düşük ) ve immünohistokimyasal olarak anlamlı bir fark olmamasına karşın pioglitazonun ameliyat sonrası kan şekeri regülasyonuna yardımcı olduğu ve biyokimyasal olarak adezyon oluşumuna neden olan sitokinlerin anlamlı derecede azalmasına katkı sağladığı saptanmıştır.  Metforminin ise verilen dozda kan şekeri regülasyonunu sağlamada etkisiz kaldığı ve ameliyat sahasında adezyon oluşumuna katkı sağlayan sitokinlerin artışına neden olduğu saptanmıştır.
AMAÇ: Günümüzde antidiyabetik olarak yaygın olarak kullanılan ve ulaşılabilirliği
diğer ajanlara göre daha kolay olan metformin ve pioglitazonun abdominal adezyon
oluşumunu makroskopik, histolojik ve biyokimyasal olarak engellediğini/azalttığını
kendi içlerinde ve diğer deney grupları ile karşılaştırarak göstermeyi amaçladık.
Böylelikle başka çalışmalarda da kullanılmasına önayak olmak ve sonrasında günlük
cerrahi pratiğimize faydalı olacak şekilde kullanılmasını sağlamayı amaçladık.
YÖNTEM VE GEREÇ: Deney standart kafeslerde, her kafeste 1 sıçan olacak
şekilde barındırılan toplam 50 adet Wistar -Albino cinsi, 8-10 haftalık, erkek
sıçanlardan oluşturuldu. Sıçanlar 5 gruba ayrılarak Hiyaluronik asit (HA),
Metformin, Pioglitazon ve Kontrol grubuna scraping model ( kazıma+klempleme )
uygulanıp Sham sıçan grubuna yalnızca laparotomi uygulandı. HA grubuna
operasyon sırasında 2 ml HA jeli ile, Metformin grubuna 40mg/kg, Pioglitazon
grubuna 3mg/kg'a denk gelecek 1 ml ilaç çözeltisi ve diğer gruplara aynı stres
ortamını oluşturmak adına 1 ml çeşme suyu oral gavaj ile 10 gün boyunca verildi.
Gruplar 12 saat karanlık 12 saat aydınlık ortamda standart kafeslerde ve standart
sıçan yemi ve su ile ad libitum olarak beslenerek standart ısı ve nem koşullarında
barındırıldıktan 10 gün sonra sıçanların karın boşluğu U-kesi ile açılıp makroskopik
olarak Nair ve ark. skor sistemi ile değerlendirildi. Batın içi yıkama sıvısının
alınmasının ardından intrakardiyak kan alımı ile sıçanlar sakrifiye edildi. Ardından
çekum ve abdominal dokulardan doku örnekleri alındı. Alınan kan ve batın içi
yıkama örneklerinden IL-6, TGF- Β, Fibronektin çalışıldı. Ayrıca deneyin 1. ve 10.
günü tüm sıçanlardan serum fruktozamin düzeyi ölçüldü. Doku örnekleri
hematoksilen eozin ile boyanma işlemi sonrası mikroskopik olarak ve Tip-1-3
kollajen kitleri yardımı ile immünohistokimyasal olarak incelendi.
BULGULAR: Sıçanlarda oluşturulan abdominal adezyon modelinde mikroskopik
düzeyde sham denek grubunda diğer gruplara göre anlamlı fark varken (p<0,001),
makroskopik ve immünohistokimyasal olarak değerlendirildiğinde deney grupları
arasında anlamlı bir fark bulunmamıştır (p=0,129; 0,374; 0,255). Preop-Postop
Fruktozamin değerlerinin Pioglitazon grubunda anlamlı bir değişim göstermediği
(p=0,074) ancak diğer gruplarda anlamlı şekilde yükseldiği saptanmıştır (p<0,05).
Pioglitazon grubunda Serum IL-6 anlamlı olarak düşük saptanmasına (p=0,001)
karşın batın içi yıkama IL-6 anlamlı olarak yüksek bulunmuştur (p<0,001). Ayrıca
Pioglitazon grubunda serum IL-6 ve serum TGF- β arasında istatistiksel olarak
anlamlı ve orta düzeyde ilişki saptanmıştır (r=0,662; p=0,037). Metformin grubunda
batın içi yıkama IL-6 kontrol ve sham denek grubundan anlamlı derecede yüksek
bulunmuştur (p<0,001). Metformin grubunda batın içi yıkama IL-6 ve batın içi
yıkama TGF- β arasında istatistiksel olarak anlamlı ve yüksek düzeyde ilişki
saptanmıştır (r=0,770; p=0,009)
SONUÇLAR: Makroskopik, mikroskopik ( Sham grubu anlamlı düşük ) ve
immünohistokimyasal olarak anlamlı bir fark olmamasına karşın pioglitazonun
ameliyat sonrası kan şekeri regülasyonuna yardımcı olduğu ve biyokimyasal olarak
adezyon oluşumuna neden olan sitokinlerin anlamlı derecede azalmasına katkı
sağladığı saptanmıştır. Metforminin ise verilen dozda kan şekeri regülasyonunu
sağlamada etkisiz kaldığı ve ameliyat sahasında adezyon oluşumuna katkı sağlayan
sitokinlerin artışına neden olduğu saptanmıştır. Terapotik pencerenin en yüksek
seviyesinden verilen metforminin abdominal adezyon oluşumunu arttırdığı net
olarak saptanmasa da sitokinler üzerindeki olumsuz tablo ve kan şekeri
regülasyonundaki yetersiz durum göz önüne alındığında ameliyat sonrası abdominal
adezyon oluşumu üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olduğu kanısına varılmıştır.
Pioglitazonun ise abdominal adezyon oluşumuna olumlu yönde etki ettiği görülmüş
ve bu sonucun günlük pratikte uygulanabilir olması amacıyla daha detaylı
çalışmaların yapılması gerektiği kanısına varılmıştır.
ANAHTAR SÖZCÜKLER: Abdominal adezyon , Metformin , Pioglitazon

Abstract:
INTRODUCTION: When the national and international literature was examined, it was seen that pioglitazone and metformin were widely used in experimental and clinical studies on fibrosis and anti-inflammatory processes and positive results were obtained. AIM: In our study, we investigated whether these molecules have a preventive effect on abdominal adhesion formation in rats in which we created an experimental adhesion model. MATERIAL AND METHODS: The experiment consisted of a total of 50 Wistar-Albino breed, 8-10 week old, male rats, housed in standard cages, with 1 rat in each cage. The rats were divided into 5 groups, and scraping model was applied to Hyaluronic Acid (HA), Metformin, Pioglitazone and Control groups, and only laparotomy was applied to the Sham rat group. RESULTS AND CONCLUSION:  Although there was no significant difference macroscopically, microscopically (Sham group was significantly lower) and immunohistochemically, it was determined that pioglitazone helped postoperative blood sugar regulation and biochemically contributed to a significant decrease in the cytokines that cause adhesion formation. It has been determined that metformin is ineffective in providing blood sugar regulation at the given dose and causes an increase in cytokines that contribute to adhesion formation in the surgical field.
AIM: We aimed to show that metformin and pioglitazone, which are widely used as
antidiabetics today and are easier to access than other agents, prevent/reduce
abdominal adhesion formation macroscopically, histologically and biochemically, by
comparing them among themselves and with other experimental groups. Thus, we
aimed to pave the way for its use in other studies and to ensure that it will
subsequently be used in a way that will be beneficial to our daily surgical practice.
MATERIAL AND METHODS: The experiment consisted of a total of 50 WistarAlbino breed, 8-10 week old, male rats, housed in standard cages, with 1 rat in each
cage. The rats were divided into 5 groups, and scraping model was applied to
Hyaluronic Acid (HA), Metformin, Pioglitazone and Control groups, and only
laparotomy was applied to the Sham rat group. During the operation, the HA group
was given 2 ml HA gel, the Metformin group was given 40mg/kg, the Pioglitazone
group was given 1ml drug solution equivalent to 3mg/kg, and the other groups were
given 1ml tap water via oral gavage to create the same stress environment for 10
days. The groups were housed in standard cages in a 12-hour dark and 12-hour light
environment, fed with standard rat food and water ad libitum, and under standard
temperature and humidity conditions. After 10 days, the abdominal cavity of the rats
was opened with a U-cut and macroscopically examined by Nair et al. evaluated with
a score system. After the intra-abdominal washing fluid was taken, the rats were
sacrificed by intracardiac blood collection. Then, tissue samples were taken from the
cecum and abdominal tissues. IL-6, TGF-Β and Fibronectin were analyzed from
blood and abdominal wash samples. Additionally, serum fructosamine levels were
measured in all rats on the 1st and 10th day of the experiment. Tissue samples were
examined microscopically after staining with hematoxylin and eosin and
immunohistochemically with the help of Type-1-3 collagen kits.
RESULTS: While there was a significant difference in the abdominal adhesion
model created in rats at the microscopic level in the sham experimental group
compared to the other groups (p<0.001), There was no significant difference between
the experimental groups when evaluated macroscopically and
immunohistochemically (p=0.129; 0.374; 0.255). It was determined that PreopPostop Fructosamine values did not show a significant change in the Pioglitazone
group (p=0.074), but increased significantly in the other groups (p<0.05). Although
serum IL-6 was found to be significantly lower in the pioglitazone group (p=0.001),
intra-abdominal wash IL-6 was found to be significantly higher (p<0.001).
Additionally, a statistically significant and moderate relationship was detected
between serum IL-6 and serum TGF-β in the Pioglitazone group (r=0.662; p=0.037).
Intra-abdominal wash IL-6 in the metformin group was found to be significantly
higher than the control and sham subject groups (p<0.001). In the metformin group, a
statistically significant and high level relationship was found between intraabdominal lavage IL-6 and intra-abdominal lavage TGF-β (r=0.770; p=0.009).
CONCLUSION: Although there was no significant difference macroscopically,
microscopically (Sham group was significantly lower) and immunohistochemically,
it was determined that pioglitazone helped postoperative blood sugar regulation and
biochemically contributed to a significant decrease in the cytokines that cause
adhesion formation. It has been determined that metformin is ineffective in providing
blood sugar regulation at the given dose and causes an increase in cytokines that
contribute to adhesion formation in the surgical field. Although it has not been
clearly established that metformin administered at the highest level of the therapeutic
window increases abdominal adhesion formation, it has been concluded that it has a
negative effect on postoperative abdominal adhesion formation, considering the
negative effect on cytokines and the inadequate state of blood sugar regulation. It
was observed that pioglitazone had a positive effect on the formation of abdominal
adhesion and it was concluded that more detailed studies should be carried out in
order for this result to be applicable in daily practice.
KEYWORDS: Abdominal adhesions, Metformin, Pioglitazon