Deneysel akut karaciğer yetersizliğinde beyin glutamat düzeyleri ve L-ornitin L-aspartat tedavisinin etkinliğinin in vivo voltametri yöntemi ile araştırılması
Glutamate levels of braın and treatment efficiency of L-ornithine L-aspartate by in vivo voltametric measures on experımental acute liver failure
Yazar: FATİH ALBAYRAK
Danışman: PROF. DR. NİHAT OKÇU
Atatürk Üniversitesi / Tıp Fakültesi / İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı / Gastroenteroloji Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2011
Konu: Gastroenteroloji = Gastroenterology
Dizin: Ensefalopati = Encephalopathy ; Glutamat = Glutamates ; Glütamik asit = Glutamic acid ; Hepatik ensefalopati = Hepatic encephalopathy ; Karaciğer hastalıkları = Liver diseases ; Ornitin = Ornithine ; Voltametri = Voltammetry ; İntrakraniyal embolizm ve tromboz = Intracranial embolism and thrombosis

Özet:
Akut karaciğer yetmezliği (AKY), daha önceden kronik karaciğer hastalığı olmayan bir kişide, karaciğer fonksiyonlarının ani bozulması, olup buna bağlı olarak nöropsikiyatrik bir sendrom olan hepatik ensefalopatinin (HE) gelişmesidir. AKY'nde HE patogenezinde glutamatın rolü tam olarak bilinmemektedir. L-ornitin L-aspartat (LOLA)'ın kan amonyak düzeyini azalttığı bilinmekle birlikte, LOLA tedavisinin beyin glutamat kinetiğine etkisi bilinmemektedir. Bu çalışmada sıçan beyninde in vivo glutamat düzeyleri ve LOLA tedavisinin beyin glutamat kinetiğine etkisi araştırıldı.Çalışmamız; kontrol grubu, LOLA verilen grup, tiyoasetamid (TAA) verilerek AKY gelişen grup ve TAA+LOLA verilen tedavi gruplarındaki toplam 16 sıçan ile gerçekleştirildi. Çalışma sonunda lokomotor aktiviteleri ölçüldükten sonra sıçan beyinlerine mikroelektrod yerleştirilerek glutamat konsantrasyonu ve kinetiği ölçüldü. Daha sonra biyokimyasal ve histopatolojik inceleme için kan ve dokular alınarak sakrifiye edildi.Kontrol grubunun stereotipik hareket sayısı ve vertikal hareket sayısı TAA ve TAA+LOLA grubundan fazla idi (p<0.05). Kontrol grubunun gittiği (yürüdüğü) mesafe TAA grubundan belirgin olarak fazla bulundu(p=0.001). Ayrıca TAA+LOLA grubundan da daha fazla mesafe aldıkları gözlendi (p<0.05). Kontrol grubunun deney sırasında hareket etmeksizin geçirdiği süre, TAA grubundan belirgin derecede az olarak gözlendi (p<0.001). Kontrol grubunun glutamatın % 80'ini geri alma süresi, TAA grubundan belirgin olarak daha kısa bulundu (p<0.001). LOLA+ TAA grubunun da glutamatın % 80'ini geri alma süresi TAA grubundan belirgin olarak daha kısa idi (p<0.001). Kontrol grubunda glutamatın maksimum amplituda geliş süresi, TAA grubundan belirgin olarak daha kısa gözlendi (p<0.001). LOLA+ TAA grubunda da glutamatın maksimum amplituda geliş süresi, TAA grubundan belirgin olarak daha kısa idi (p<0.001). Beyin dokusundaki glutamatın amplitudunda, TAA grubu ile hem kontrol grubu hem de TAA+LOLA grubu arasında belirgin farklılık mevcuttu (p<0.001).Bu çalışma sonucunda, TAA grubundaki sıçanların beyin glutamat konsantrasyonları, maksimum amplituda çıkış süreleri ve geri alım süreleri TAA+LOLA ve kontrol grubundan daha yüksek olarak bulundu. TAA+LOLA grubunun, beyin ve karaciğer dokularının TAA grubuna göre daha iyi korunduğu ve antioksidan düzeylerinin kontrol grubuna yakın olduğu gözlendi. Bu bulgulardan hareketle, LOLA'ın AKY'nde kısa dönem için, beyin dokusunu koruyabileceği ve bu nedenle karaciğer transplantasyonu yapılana kadar veya AKY'ne sebep olan nedenin ortadan kaldırılana kadar diğer tedavilere yardımcı olarak zaman kazandırabilecek köprü tedavisi şeklinde kullanılabileceğini düşünülebilir.

Abstract:
Acute Liver Failure (ALF) is the sudden deterioration of liver functions in a person with no prior history of chronic liver disease. It may lead to hepatic encephalophathy (HE), which is a neuropsychiatric disorder. A role for glutamate in the pathogenesis of HE in ALF is suspected. Although L-ornithine L-aspartate (LOLA) is known to lower blood ammonia levels, the effects of LOLA treatment on the brain glutamate kinetics have not yet been established. In this study, we aimed to investigate in vivo glutamate levels in rat brains and to determine the effects of LOLA treatment on brain glutamate kinetics.A total of 16 rats comprised a control group, the group receiving LOLA, the group given thioacetamide (TAA) and subsequently developing ALF, and the cure group receiving TAA + LOLA. At the conclusion of the study, after measuring locomotor activities, microelectrodes were placed in the rat brains to measure glutamate concentrations and kinetics. The rats were subsequently sacrificed and blood and tissue samples were taken for biochemical and histopathological examination.A higher number of stereotypical and vertical movements were observed in the control group than in the TAA and TAA+LOLA groups (p<0.05). The distance covered (walked) was significantly greater in the control group than in the TAA group (p=0.001). The control animals also covered a greater distance than the TAA+LOLA group (p<0.05). The time spent motionless during the experiment was significantly less in the control group than in the TAA group (p<0.001). The time taken to regain 80% of the glutamate was considerably shorter in the control group than in the TAA group (p<0.001). The time taken by the LOLA+ TAA group to regain 80% of the glutamate was also significantly shorter than that taken by the TAA group (p<0.001). Glutamate reached a maximum amplitude in a shorter time for the control group than for the TAA group (p<0.001). The maximum amplitude was also reached in a shorter time for the LOLA+TAA group compared to the TAA group (p<0.001). The glutamate amplitude in brain tissue was significantly different between the TAA group and both the control and TAA+LOLA groups (p<0.001).In summary, the brain glutamate concentrations, the time taken to reach maximum amplitude, and the time required to regain glutamate levels were all higher in TAA-treated rats than in the TAA+LOLA or the control groups. The brain and liver tissues were better preserved in the TAA+LOLA group than in the TAA group, and the antioxidant levels of the TAA+LOLA group were close to those of the control group. We are of the opinion that LOLA can protect brain tissue in the short term during ALF, and could therefore be used as a bridging treatment. Its use would provide additional time, thereby assisting other treatments until a liver transplant is carried out or until the reason for the ALF is eliminated.