Lipopolisakkarit ile sepsis oluşturulan ratların kalp dokularında serbest radikal metabolizmasının incelenmesi; D vitamininin etkisi
Investigation of free radical metabolism in sepstic rat's heart tissues treated with lipopolisaccaride; effect of vitamin D
Yazar: MURAT KOCABIYIK
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA KAVUTÇU
Gazi Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2015
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Kalp = Heart ; Lipopolisakkaritler = Lipopolysaccharides ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Sepsis = Sepsis ; Serbest radikaller = Free radicals ; Vitamin D = Vitamin D ; Şok-septik = Shock-septic

Özet:
Sepsiste enfeksiyon ajanları ile uyarım sonucu proinflamatuvar sitokinlerin salınımı artmaktadır. Salınan proinflamatuvar mediyatörler serbest radikal oluşumunu tetiklemekte, oluşan serbest radikaller de oksidatif strese neden olmaktadır. Endotoksik şok tablosunun oksidatif stresle beraber seyretmesi de sepsis tablosunu ağırlaştırmaktadır. 
D Vitamininin ise antioksidan enzimleri artırarak oksidatif stresi azalttığı kaydedilmiştir. 
Çalışmamızda, deneysel sepsis oluşturulmuş ratların kalp dokularında serbest radikal metabolizmasını ve bu metabolizma üzerine D Vitamininin etkisini araştırmayı amaçladık.
Çalışmada ağırlıkları yaklaşık 250-350 gr olan 24 adet dişi wistar albino rat kullanıldı. Ratlar SHAM grubu, sepsis grubu, D vitamini grubu, sepsis + D  vitamini grubu olmak üzere 4 gruba bölündü. Sepsis 16 mg/kg dozunda LPS E.coli (O111.b4) intraperitoneal yolla uygulanarak oluşturuldu. D vitamini 3 gün boyunca 2 mg/kg 25(OH)Vitamin D3 (ayçiçek yağında çözülerek) gavaj yolula verildi. Ratların vücut sıcaklıkları rektal yoldan ölçüldü. Rat kalp dokularındaki serbest radikal enzimleri ve lipid peroksidasyonu seviyeleri spektrofotometrik olarak ölçüldü.
Sepsis grubunda SOD, CAT ve NOS enzim aktiviteleriyle beraber lipid peroksidasyonu ürünü olan MDA'da artış tespit edildi (sırasıyla p=0,027; p=0,0488; p=0,029 ve p=0,002). D vitamini grubunda bir miktar SOD enzim aktivite artışı olmakla beraber istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı (p=0,179). Buna karşın istatistiksel olarak anlamlı CAT aktivite artışı görüldü (p=0,0047). Bu grupta lipid peroksidasyonu seviyelerinin göstergesi olan MDA'nın artışı da istatistiksel olarak anlamlı değildi (p=0,273). D Vitamini + Sepsis grubunda ise Sepsis grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı CAT aktivite artışıyla beraber MDA'da istatistiksel olarak anlamlı bir düşüş gözlendi (sırasıyla p=0,0372 ve p=0,02).
Bu sonuçlardan da anlaşılmaktadır ki sepsis tablosunda kalp dokusunda antioksidan enzimlerin artışı yetersiz kalmakta ve lipid peroksidasyonu artmaktadır. Sepsiste D vitamininin kullanılması ise kalpte antioksidan enzimlerin aktivitelerinin artışını sağlayıp ve lipid peroksidasyonu seviyesini düşürebilir.

Abstract:
Sepsis is a common cause of morbidity and mortality in the intensive care unit. As a result of stimulation with infectious agent, proinflammatory cytokines increase in sepsis. Secreted proinflammatory mediators triggers the formation of free radicals and oxidative stress. Endotoxin shock, along with oxidative stress, exacerbates sepsis.
On the other hand vitamin D increases the activity of antioxidant enzymes and reduces oxidative stress.
We aimed to investigate the free radical metabolism and the effect of vitamin D on free radical metabolism in heart tissue of rats which are experimental sepsis model.
24 female wistar albino rats (weigt 250-350 g.) were divided into 4 groups randomely. 1) SHAM , 2) Sepsis, 3) Sepsis+vitamin D, 4) Vitamin D. Sepsis was induced with single intraperitoneal injection of LPS E.coli (O111-b4) 16 mg/kg. 25(OH)  Vitamin D3 was given 2 mg/kg dose via gavage (in sunflower oil) for 3 days. Rectal body temperature was measured in rats. Antioxydant enzymes and lipid peroxidation levels in rats' heart tissue were measured by spectrophotometry. Additionally rat heart tissues were analysed histopathologically.
 SOD, CAT and NOS enzyme activity and MDA  level was significantly higher in the Sepsis Group than SHAM Group (respectively p=0,027; p=0,0488; p=0,029 ve p=0,002). CAT enzyme activity was significantly higher in the Vitamin D group than  SHAM group (p=0,0047).  CAT enzyme activity was significantly higher and MDA was significantly lower in the Vitamin D+ Sepsis Group than Sepsis Group (respectively p=0,0372 ve p=0,02).
It is also understood from these results that increase of antioxidant enzymes activity is insufficient and lipid peroxidation increases in sepsis. Vitamin D treatment in sepsis can provide an increase of antioxidant enzyme activities and may reduce the level of lipid peroxidation in heart tissue.