Açık kalp cerrahisinde kullanılan kan ve kan ? insulin kardioplejilerinin myokard koruması üzerine olan etkilerinin moleküler düzeyde araştırılması
The molecular effects of blood and blood ? insuline cardioplegia in open cardiac surgery on myocardial protection
Yazar: MEHMET GÜZELOĞLU
Danışman: DOÇ. HÜDAİ ÇATALYÜREK
Dokuz Eylül Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Kalp ve Damar Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2006
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Göğüs Kalp ve Damar Cerrahisi = Thoracic and Cardiovascular Surgery

Özet:
ÖZETAçık Kalp Cerrahisinde Kullanılan Kan ve Kan-İnsulin Kardioplejilerinin MiyokardKoruması Üzerine Olan Etkilerinin Moleküler Düzeyde AraştırılmasıDr. Mehmet GÜZELOĞLUDokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi, Kalp ve Damar Cerrahisi Anabilim Dalı,İnciraltı - İZMİRAmaç: Bu çalışmada miyokardın enerji metabolizmasına insülin ile bir etki yaratmanınsonucunda miyokard korunmasının ölçümünde önemli bir parametre olan molekülerdüzeydeki farklılıklar araştırıldı. Bu amaçla tasarlanan prospektif, randomize çalışmamızdaaçık kalp cerrahisi uygulanan erişkin olgularda miyokard korunmasında kan ve kan-insülinkardioplejileri kullanılarak, iskemi/reperfüzyon dönemindeki akut infilamasyonda roloynayan soluble adhezyon molekülleri olan PECAM-1 (soluble platelet-endothelial celladhesion marker), ICAM-1 (soluble intercelluler adhesion molecules) ve VCAM-1 (solublevascular adhesion molecules) düzeylerindeki değişiklikler ölçüldü.Gereç ve Yöntem: Bu çalışmada anabilim dalımızda Ekim 2004 ve Kasım 2005arasında kardiopulmoner bypassla açık kalp ameliyatı yapılan toplam 186 erişkin olguincelendi. Bunlardan çalışmaya katılmayı kabul eden ve uygun ölçütlere sahip olan toplam 36olgu çalışmaya alındı. Bunlar grup 1: kan kardiopleji (n: 18) ve grup 2: kan-insülinkardiopleji (n: 18) olarak iki eşit gruba randomize edildi. Her olgudan kros klemp konmadanönce (T1), reperfüzyon 1. dakikasında (T2) ve reperfüzyon otuzuncu dakikasında (T3)koroner sinusten ve radial arterden kan örnekleri alındı. Alınan bu örneklerden sİCAM-1,sVCAM-1, sPECAM-1 düzeyleri ayrıca kan laktat ve glukoz düzeyleri ölçüldü. Operasyonsonrası 1., 8. ve onaltıncı saatlerde serum kardiak enzim düzeyleri çalışıldı. Olgularınoperasyon sonrası dönemde mekanik ventilatöre bağlı kalış ile yoğun bakım ve hastanedekalış zamanları kaydedildi.Bulgular: Her iki grupta sVCAM-1 düzeyinde radial arter bölgesinden alınan kanörneklerinde T1, T2 ve T3 zaman dilimleri arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farkölçülmedi. Koroner sinüs bölgesinden alınan kan örneklerinde ise T1 ile T3 ve T2 ile T3zaman dilimleri arasında artış yönünde istatistiksel olarak anlamlı bir fark izlendi (P=0.000 veP=0.003). Yine her iki grupta her iki bölgeden alınan kan örneklerinde sPECAM-1 değeribakıldığında ise T2 ile T3 zaman dilimleri arasında artış yönünde istatistiksel olarak anlamlıbir fark bulundu (p=0,000). Bu farklılıklar her iki grupta da benzerdi. sICAM-1 düzeyindeher iki grupta da bölgeler içinde istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık saptanmadı. Kanlaktat düzeyleri, operasyon sonrası dönemde serum myoglobin ve CK-MB düzeyleribakımından gruplar arası istatistiksel olarak anlamlı bir fark ölçülmedi. Fakat kan insulinkardiyoplejisi grubunda 8. saat ve 16. saatlerde troponin değerleri kan kardiyopleji grubunagöre daha yüksek olarak izlendi (sırasıyla; P=0.003 ve P=0.032). Her iki grup arasındaolguların operasyon sonrası dönemde respiratöre bağlı kalış süreleri, yoğun bakım vehastanede kalış süreleri bakımdan istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık gözlenmedi.Sonuç: Bu çalışmadan iki önemli sonuç elde edilmiştir. Öncelikle şimdiye dek yapılmışolan az sayıdaki çalışmanın aksine kan kardiyoplejisi uygulanan olgularda da sVCAM-1 vesPECAM-1 düzeylerinde iskemi ve reperfüzyon dönemlerinde istatistiksel olarak anlamlıfarklılıklar bulunmuştur. Ayrıca bizim çalışmamızda, kan-insülin kardiyoplejisi ile yapılmışyalnızca klinik ve hemodinamik parametreler ile enzim ölçümlerine dayanan çalışmalardanfarklı olarak, kan kardiyoplejisine insülin eklenmesiyle adhezyon moleküllerinde anlamlı biriyileşmenin olmadığı gösterilmiştir. Sonuç olarak kan kardiyoplejisi ile kan insulinkardioplejinin açık kalp cerrahisinde myokardial korumanın sağlanması acısından birbirlerineüstünlüğü gösterilememiştir.İNGİLİZCE ÖZETThe Molecular Effects of Blood and Blood-Insuline Cardioplegia in Open CardiacSurgery on Myocardial ProtectionMehmet GUZELOGLU, MD.Dokuz Eylül University School of Medicine, Department of Cardiovascular Surgery,Inciralti - IZMIRAim: The aim of this study was to evaluate the myocardial protective effects of insulinon myocaridial energy metabolism by molecular changes. Patients who were candidates foropen cardiac surgery, were randomized in to two groups, blood and blood-insulin cardioplegiafor myocardial protection. Changes in soluble adhesion molecules, PECAM-1 (solubleplatelet cell adhesion marker), ICAM-1 (soluble intracellular adhesion molecules) andVCAM-1, which act on acute inflammation in ischemia/reperfusion were assessed.Materials and Methods: Between Oktober 2004 and November 2005, 186 patients whowere performed open cardiac surgery with cardiopulmonary bypass were included in thestudy. 36 patients were available for further analysis after informed consent and exclusioncriteria. Patients were randomized in to two groups; Group 1: blood cardioplegia (n:18) andGroup 2: blood-insuline cardioplegia (n:18). Before aortic cross clamping (T1), 1st minute ofreperfusion (T2) and 30th minute of reperfusion (T3) blood samples were obtained fromcoronary sinus and radial artery. These blood samples were analyzed for sICAM-1, sVCAM-1, sPECAM-1, lactate and glucose. Cardiac enzyme analyses were done on postoperative 1, 8and 16th hours. Duration of postoperative mechanical ventilation, discharge time fromintensive care unit and hospital were recorded.Results: In both groups there was no statistical difference according to radial bloodsamples for sVCAM-1 which were obtained in T1, T2, and T3 times. Conversely, weobtained a statistically significant difference according to coronary sinus blood samplesbetween T1-T3 and T2-T3 (P=0.000 and P=0.003, respectively). In both groups there werestatistically significant difference according to the sPECAM-1 values between T2 and T3times in both radial and coronary sinus blood samples (p=0,000); however, no statisticaldifference was observed between groups. No significant difference for sICAM-1 valuesbetween groups and blood sample sites were observed. Values of peroperatory blood lactate,postoperative serum myoglobine and CK-MB were identical between groups. Only differencewas observed serum troponine values which were obtained in postoperative 8th and 16th hours;values were higher in blood-insuline cardioplegia group (P=0.003 and P=0.032, respectively).No differences were observed between groups according to the duration of postoperativemechanical ventilation, discharge time from intensive care unit and hospital were recorded.Conclusion: We obtained two important results from this study. In contrast to severalfew studies on this subject, we obtained statistically significant difference according to thesVCAM-1 and sPECAM-1 values in patients who received blood cardioplegia. In our studywe did not demonstrate a significant difference in adhesion molecules by addition of insulinto blood cardioplegia. We demonstrate no difference between blood and blood-insulinecardioplegia according to the myocardial protection in patients having open cardiac surgery.

Abstract:
İNGİLİZCE ÖZETThe Molecular Effects of Blood and Blood-Insuline Cardioplegia in Open CardiacSurgery on Myocardial ProtectionMehmet GUZELOGLU, MD.Dokuz Eylül University School of Medicine, Department of Cardiovascular Surgery,Inciralti - IZMIRAim: The aim of this study was to evaluate the myocardial protective effects of insulinon myocaridial energy metabolism by molecular changes. Patients who were candidates foropen cardiac surgery, were randomized in to two groups, blood and blood-insulin cardioplegiafor myocardial protection. Changes in soluble adhesion molecules, PECAM-1 (solubleplatelet cell adhesion marker), ICAM-1 (soluble intracellular adhesion molecules) andVCAM-1, which act on acute inflammation in ischemia/reperfusion were assessed.Materials and Methods: Between Oktober 2004 and November 2005, 186 patients whowere performed open cardiac surgery with cardiopulmonary bypass were included in thestudy. 36 patients were available for further analysis after informed consent and exclusioncriteria. Patients were randomized in to two groups; Group 1: blood cardioplegia (n:18) andGroup 2: blood-insuline cardioplegia (n:18). Before aortic cross clamping (T1), 1st minute ofreperfusion (T2) and 30th minute of reperfusion (T3) blood samples were obtained fromcoronary sinus and radial artery. These blood samples were analyzed for sICAM-1, sVCAM-1, sPECAM-1, lactate and glucose. Cardiac enzyme analyses were done on postoperative 1, 8and 16th hours. Duration of postoperative mechanical ventilation, discharge time fromintensive care unit and hospital were recorded.Results: In both groups there was no statistical difference according to radial bloodsamples for sVCAM-1 which were obtained in T1, T2, and T3 times. Conversely, weobtained a statistically significant difference according to coronary sinus blood samplesbetween T1-T3 and T2-T3 (P=0.000 and P=0.003, respectively). In both groups there werestatistically significant difference according to the sPECAM-1 values between T2 and T3times in both radial and coronary sinus blood samples (p=0,000); however, no statisticaldifference was observed between groups. No significant difference for sICAM-1 valuesbetween groups and blood sample sites were observed. Values of peroperatory blood lactate,postoperative serum myoglobine and CK-MB were identical between groups. Only differencewas observed serum troponine values which were obtained in postoperative 8th and 16th hours;values were higher in blood-insuline cardioplegia group (P=0.003 and P=0.032, respectively).No differences were observed between groups according to the duration of postoperativemechanical ventilation, discharge time from intensive care unit and hospital were recorded.Conclusion: We obtained two important results from this study. In contrast to severalfew studies on this subject, we obtained statistically significant difference according to thesVCAM-1 and sPECAM-1 values in patients who received blood cardioplegia. In our studywe did not demonstrate a significant difference in adhesion molecules by addition of insulinto blood cardioplegia. We demonstrate no difference between blood and blood-insulinecardioplegia according to the myocardial protection in patients having open cardiac surgery.