Sıçanlarda LPS ile oluşturulmuş sepsis modelinde interlökin 6 reseptör antagonist tedavisinin maksimum terapötik etki zaman aralığının belirlenmesi
Determination of the maximum therapeutic effect time range of interleukin 6 receptor antagonist treatment in the LPS-induced sepsis model in rats
Yazar: TAHA TAVACI
Danışman: PROF. DR. ZEKAİ HALICI
Atatürk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Antikorlar-monoklonal = Antibodies-monoclonal ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Lipopolisakkaritler = Lipopolysaccharides ; Reseptörler = Receptors ; Sepsis = Sepsis ; Sıçanlar = Rats ; Tosilizumab = Tocilizumab ; İnterleukin 6 = Interleukin 6

Özet:
Amaç: Sepsis sürecinde sitokinler ile birlikte organ hasarlarının zamana bağlı değişimlerinin incelenerek; immün sistemimizin davranışlarını anlayarak uygun zamanlama ile anti-sitokin tedavisinin başlanmasının önemini ortaya koymayı hedefledik.
Materyal ve Metot: Çalışmamızın ilk aşamasında 10mg/kg LPS ile sıçanlarda sepsis modeli oluşturularak 0., 2., 4., 6., 8., 10., 12., 14., 16., 18., 20., 22. ve 24. saatlerde sakrifiye edilmek üzere 6'şar hayvandan oluşan 13 grup oluşturuldu. Belirtilen saatlerde sakrifiye edilen sıçanların kanları ve akciğer-böbrek dokuları alındı. IL-6 seviyelerine kan dokudan; akciğer ve böbrek dokularındaki hasar seviyelerine ise histopatolojik olarak bakıldı. İlk aşama çalışmasının sonuçlarına göre belirlediğimiz tedavi saatleri olan 1. (TCZ1), 6. (TCZ6), 8. (TCZ8), 10. (TCZ10) ve 16. (TCZ16) saatlerde 2mg/kg dozda Tosilizumab tedavisi belirtilen saatlerde intraperitoneal yolla verildi. 24. saatin sonunda sakrifiye edilen sıçanlardan elde edilen akciğer ve böbrek dokularında doku sitokin seviyeleri ELISA yöntemi ile; JAK2, pJAK2, STAT3, pSTAT3 ve SOCS3 seviyeleri IHC yöntemi ile incelendi. Çalışmamızın son aşamasında ise Tosilizumab tedavisi alan ayrı sıçan grupları 72 saat boyunca izlenerek sağkalım analizi yapıldı.
Bulgular: İlk çalışmamızın sonuçları incelendiğinde; LPS ile sepsis indüklenmiş ve her iki saatte bir sakrifiye edilmiş sıçan gruplarından elde edilen kan doku IL-6 seviyeleri incelendiğinde sepsisli sıçanlarda IL-6'nın 4. saatte tepe noktasına ulaştığı ve daha sonra düşüşe geçtiği; akciğer hasarının ise 8. saatte tepe noktasına ulaştığı; böbrek hasarının ise 16. saatte tepe noktasına ulaştığı görüldü. Tosilizumab tedavisi gruplarında ise TCZ1 grubunun sağlıklı gruba en yakın grup olduğu ve TCZ10 grubunun ise TCZ1'e grubuna yakın sonuçlar verdiği görüldü. TCZ16 grubunun ise sepsis grubuna yakın moleküler ve histopatolojik sonuçlar verdiğini gözlemlendi. Sağkalım analizinde ise TCZ10 grubunun sağlıklı grubuna en yakın grup olduğunu gözlemlendi. TCZ8 ve TCZ 16 grupları ise sepsis grubuna yakın bir sağkalım sonucu verdi.
Sonuç: Çalışmamız ile sepsiste anti-sitokin tedavisinin etkinliğinin sitokin salınım kinetiği, organ hasarı ve bu sitokinlerin ilişkili olduğu hücre içi enflamatuvar ve anti-enflamatuvar yolakların bir arada zaman değişkeniyle uygulanmasının önemini gösterdik.
Anahtar Kelimeler: İnterlökin-6, İnterlökin-6 Reseptörü, Lipopolisakkarit, Monoklonal Antikor, Sepsis, Tosilizumab

Abstract:
Aim: We aimed to understand the behavior of our immune system by examining the time-dependent changes of organ damage with cytokines during the sepsis process and to reveal the importance of initiating anti-cytokine therapy with the appropriate timing.
Material and method: In the first stage of our study, a sepsis model was created in rats with 10mg/kg LPS. 13 groups consisting of 6 animals were sacrificed at 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 and 24 hours. The blood and lung-kidney tissues of the rats sacrificed at the specified hours were collected. IL-6 levels were measured from blood tissue. Damage levels in lung and kidney tissues were examined histopathologically. Tocilizumab treatment at a dose of 2mg/kg was administered intraperitoneally at the 1st (TCZ1), 6th (TCZ6), 8th (TCZ8), 10th (TCZ10) and 16th (TCZ16) hours, which are the treatment hours we determined according to the results of the first stage study. . Tissue cytokine levels in lung and kidney tissues obtained from rats sacrificed at the end of the 24th hour were determined by ELISA method; JAK2, pJAK2, STAT3, pSTAT3 and SOCS3 levels were analyzed by IHC method. In the last stage of our study, survival analysis was performed by monitoring separate rat groups receiving Tocilizumab treatment for 72 hours.
Results: : We observed that IL-6 levels peaked at the 4th hour in rats with sepsis and then decreased, while lung damage reached its peak at the 8th hour and kidney damage reached its peak at the 16th hour. In the treatment groups, we observed that the TCZ1 group was the closest group to the healthy group and the TCZ10 group resulted close to TCZ1. We observed that the TCZ16 group gave similar molecular and histopathological results to the sepsis group. In the survival study, we observed that the TCZ10 group was closest to the healthy group. TCZ8 and TCZ 16 gave a survival result close to the sepsis group.
Conclusion: In our study, we showed the importance of applying the efficacy of anti-cytokine therapy in sepsis, with the time variable of cytokine release kinetics, organ damage and the intracellular inflammatory and anti-inflammatory pathways associated with these cytokines.
Key Words: Interleukin-6, Interleukin-6 Receptor, Lipopolysaccharide, Monoclonal Antibody, Sepsis, Tocilizumab