Nekrotizan enterokolit modeli oluşturulan yenidoğan sıçanlarda etil piruvat uygulamasının intestinal mukozal hasar üzerindeki etkisi
The effect of ethyl pyruvate administration on intestinal mucosal damage in neonatal rat models of necrotizing enterocolitis
Yazar: TUĞÇE MERVE ORBAY
Danışman: PROF. DR. AYŞENUR CELAYİR
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / ​Zeynep Kamil Kadın ve Çocuk Hastalıkları Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Çocuk Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Çocuk Cerrahisi = Pediatric Surgery
Dizin: Enterokolit-nekrotizan = Enterocolitis-necrotizing ; Etil piruvat = Ethyl pyruvate ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Sıçanlar = Rats ; İntestinal mukoza = Intestinal mucosa

Özet:
Giriş/Amaç: Pirüvik asit türevi olan Etil Pirüvat (EP) oksijen yokluğunda dehidrojenasyon ile laktik asite dönüşümde rol oynayarak enerji üretimine katkı sağlar; böylece antioksidan etkisiyle serbest radikal oksijen düzeyini azaltır. Bu deneysel çalışmada, nekrotizan enterokolit modeli oluşturulan yenidoğan sıçanlarda intraperitoneal etil prüvat uygulamasının intestinal mukozal hasarı azaltıcı etkisinin olup olmadığının araştırılması amaçlandı.
Gereç/Yöntem: Çalışmaya, 21.gestasyonel günde doğan 46 adet Sprague Dawley yenidoğan sıçan dahil edildi. Dört grup oluşturuldu [A-Kontrol Grubu (n:10), B- NEK Grubu (n:13), C- Kontrol + Etil Pirüvat Grubu (n:10), D- NEK + Etil Pirüvat Grubu (n:13)] ve sıçanlar 4. günde sakrifiye edildi. Hepsinde günlük tartı takibi, klinik hastalık skorlaması, dokuların makroskopik bağırsak değerlendirilmesi, NEK histopatolojik derecelendirmesi yapıldı; bağırsak dokularında Interlökin-6 (IL-6) ve Malondialdehit (MDA) düzeyleri kaydedildi. Kruskal Wallis, Mann Whitney U, Ki Kare Testi, Wilcoxon ve Friedman testleri ile istatistiksel analiz yapıldı.
Bulgular: A ve C grubundan dokuzar sıçan hayatta kaldı. B grubundan 6 sıçan genel durum kötüleşmesi sebebiyle 3.gün sakrifiye edildi ve çalışmaya dahil edildi. D grubundan bir sıçan 2.gün kaybedildi ve çalışmaya dahil edilmedi. Birinci ve dördüncü günler arasında A, C gruplarındaki sıçanların ortalama vücut ağırlıklarının anlamlı biçimde arttığı, B, D gruplarındaki sıçanlarınkinin ise anlamlı olarak azaldığı görüldü (her ikisi için p<0,05). Ancak, A ve C ile B ve D ikili grup karşılaştırmasındaki değişimler benzerdi (p>0,05).
Klinik hastalık skoru 1. günde tüm gruplarda benzerken (p>0,05), 2-4.günlerde anlamlı biçimde farklıydı (p<0,05). A, C ve B, D gruplarının kendi aralarında 4.günde klinik hastalık skoru açısından anlamlı fark saptanmadı. NEK gruplarında 1.günden 4.güne kadar klinik hastalık skorunda artış mevcuttu.
Ortalama makroskopik bağırsak değerlendirme skorları açısından A ve C grubu istatistiksel olarak benzerdi (p>0,05), diğer gruplar arasında anlamlı farklılık mevcuttu (p<0,05). 
Kontrol ve NEK grupları arasında histopatolojik derecelendirme açısından anlamlı fark mevcutken, B ve D grupları arasında istatistiksel olarak anlamlı fark olmayıp B grubunda "3" ve "4" derece NEK olan denek sayısı yüzde olarak fazlaydı. 
Doku IL-6 düzeyi ile IL-6/doku proteini ve doku MDA düzeyi ile MDA/doku proteini oranlarında A ve C grubu arasındaki farklılık istatistiksel olarak anlamlı değilken (p>0,05), diğer gruplar arasındaki farklılıklar anlamlı bulundu (p<0,05). 
Sonuç: NEK modeli oluşturulan sıçanlarda intraperitoneal yoldan etil prüvat uygulamasının vücut ağırlığı ve NEK klinik durumu üzerine etkisi olmadığı, ancak makroskopik bağırsak görünümünün düzelmesini sağladığı, histopatolojik düzelmeye katkı sağladığı, dokuda proinflamatuar sitokin olan IL-6 ve oksidatif stres parametresi olan MDA düzeyinde azalma sağlayarak NEK şiddetini azalttığı gösterildi. Nekrotizan enterokolitin sağaltımında etil pirüvatın intraperitoneal uygulaması, intestinal hasarı azaltarak intestinal nekrozun azalmasını sağlayabilir.

Abstract:
Introduction/Aim: Ethyl Pyruvate (EP), a pyruvic acid derivative, contributes to energy production by playing a role in the conversion to lactic acid by dehydrogenation in the absence of oxygen; thus, reducing the free radical oxygen level due to its antioxidant effect. This experimental study aimed to investigate whether intraperitoneal administration of ethyl pyruvate reduces intestinal mucosal damage in neonatal rat model of necrotizing enterocolitis (NEC).
Material/Method: Forty-six Sprague Dawley neonatal rats born on the 21st gestational day were included in the study. Four groups were formed [A-Control Group (n:10), B- NEC Group (n:13), C- Control + Ethyl Pyruvate Group (n:10), D-NEC + Ethyl Pyruvate Group (n:13)], and the rats were sacrificed on day 4. All animals daily weights, clinical sickness scores (CSS), macroscopic evaluation of intestinal tissues, histopathological assessment of NEC grades, and intestinal tissue Interleukin-6 (IL-6) and Malondialdehyde (MDA) levels were noted. 
Results: Nine rats survived in groups A and C each. Six rats from group B were sacrificed on the 3rd day due to worsening of their general conditions and included in the study. One rat from group D which died on day 2 was excluded. The mean body weights of rats in Groups A and C significantly increased (p<0.05), while those in Groups B and D significantly decreased (p<0.05). The changes were similar between Groups A and C, and B and D (p>0.05).
The CSS was similar between all groups on day 1 (p>0,05) but differed on days 2-4 (p<0,05). The CSS of groups A and C, and B and D did not significantly differ (p>0.05). CSS increased from Day 1 until Day 4 in the NEC groups. 
The mean macroscopic intestinal assessment scores of groups A and C were similar (p>0.05), while they differed between groups B and D (p<0.05). 
The histopathological grades of the control and NEC groups significantly differed; however, they were similar between groups B and D. The rate of rats with grades 3 and 4 NEC were insignificantly higher in Group B.
Contrary to groups B and D (p<0.05), groups A and C did not differ (p>0.05) in terms of tissue IL-6 level, IL-6/tissue protein ratio, tissue MDA level, or MDA/tissue protein ratio.

Conclusion: Intraperitoneal administration of ethyl pyruvate in rat NEC models had no effect on body weight or the clinical progression of NEC, but it improved the macroscopic bowel appearance, contributed to the histopathological improvement, and decreased NEC severity by reducing tissue IL-6, a proinflammatory cytokine, and tissue MDA, an oxidative stress parameter. Intraperitoneal administration of ethyl pyruvate may reduce intestinal damage by decreasing intestinal necrosis in NEC.