Hidrojen sülfürün rat cilt fleplerinde iskemi-reperfüzyon hasarına karşı koruyucu etkisinin araştırılması
Investigation of hydrogen sulphide's protective effects against ischemia-reperfusion injury at rat skin flaps
Yazar: AHMET GÜRHAN DÜLGAR
Danışman: PROF. DR. EROL KESİKTAŞ
Çukurova Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Plastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2018
Konu: Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi = Plastic and Reconstructive Surgery
Dizin: Cerrahi flepler = Surgical flaps ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Hidrojen sülfür = Hydrogen sulfide ; Malondialdehit = Malondialdehyde ; Reperfüzyon = Reperfusion ; Reperfüzyon lezyonu = Reperfusion injury ; Sıçanlar = Rats ; İskemi = Ischemia

Özet:
Giriş ve Amaç: İskemi reperfüzyon hasarı; kanser, enfeksiyon, cerrahi klempleme ve damar oklüzyon bozuklukları gibi birçok durumda ortaya çıkabilen patofizyolojik olarak karmaşık bir süreçtir. Hidrojen sülfürün iskemi reperfüzyon hasarına etkisini inceleyen çalışmalar; serebral, renal, yağ dokusu, intestinal sistem ve hepatik sistemde yapılmış ve olumlu etkileri gösterilmiştir. Bu çalışmada amaç, rat kasık bölgesinden hazırlanan vasküler saplı ada flebinde iskemi reperfüzyon hasarı oluşturarak hidrojen sülfürün etkisi gözlemlemektir. Hidrojen sülfürün bu etkisinin incelendiği parametreler; doku nötrofil sayımı, biyokimyasal lipid peroksidasyon ürünü olan MDA (malondialdehit), elektron mikroskobunda apopitoz ve hücresel aktivitelerin incelenmesidir. Bu sayede hidrojen sülfürün klinik kullanılabilirliğinin araştırılması amaçlanmıştır.
Materyal Metod: Ağırlıkları 250-300 gr arasında değişen 'wistar albino' sıçanlar; sham kontrol grubu, serum fizyolojik kontrol grubu, iskemi gurubu ve hidrojen sülfür grubu olarak ayrıldı. Tüm sıçanlar ksilazin ve ketamin anestezi altında işleme tabi tutuldu. Sham kontrol grubunda kasık bölgesinden 6x4 cm cilt flebi yüzeyel epigastrik arter pediküllü ada flep olarak yapıldı ve iskemi yapılmadan yerine sütüre edildi. Diğer gruplarda, kasık bölgesinden yüzeyel epigastrik arter pediküllü 6x4 cm'lik cilt flepleri eleve edildi. İskemi grubuna iskemi öncesi ek müdahalede bulunulmadı. Serum fizyolojik kontrol grubuna iskemiden 20 dakika öncesi 1 mg/kg serum fizyolojik kuyruk veninden verildi. Hidrojen sülfür grubuna ise iskemiden 20 dakika önce kuyruk veninden final konsantrasyonu 10μM olacak şekilde hidrojen sülfür sıvı halde verildi. Femoral arter ve ven kan akımı ayrı ayrı mikroklipsler yardımıyla engellendi. Flepler yerine suture edildi. 6 saat sonra flepler eleve edilerek mikroklipsler alındı ve akım sağlandı. Flepler yerine suture edilerek 12 saat sonra servikal dislokasyonla ile sıçanlarlar sakrifiye edilerek örnekler alındı. Alınan örneklerden; iskemik dokudaki nötrofil sayımı, biyokimyasal olarak lipid peroksidasyonunun son ürünlerinden olan MDA (malondialdehit) ölçümü ve elektron mikroskop altında dokudaki iskemi reperfüzyon hasarı değerlendirildi.
Bulgular: Doku nötrofil sayımı ve doku MDA ölçümünde, sham kontrol grubu ile diğer gruplar arasında istatistiksel anlamlı fark görüldü. Hidrojen sülfür, SF kontrol ve iskemi grupları arasında istatistiksel anlamlı fark bulunamadı. Elektron mikroskobik incelemede hidrojen sülfür grubunun iskemi reperfüzyon hasarı ve apopitoza karşı hücresel düzeyde korunmuş olduğu görüldü
Sonuçlar: Bu çalışma sonucunda hidrojen sülfürün, hücresel düzeyde iskemi reperfüzyon hasarına karşı koruyucu etkileri, elektron mikroskobik olarak görülmüş fakat iskemi süresinin uzunluğu (6 saat) dolayısıyla doku nötrofil sayımında ve lipid peroksidasyonunun son ürünü olan MDA düzeylerine etkisi olmadığı görülmüştür. Hidrojen sülfür ile farklı iskemi sürelerini içeren yeni çalışamalar yapıldığı takdirde, serbest flep cerrahisinde klinik kullanıma girebileceği kanaatindeyiz.

Anahtar Kelimeler: Hidrojen sülfür, iskemi reperfüzyon

Abstract:
Investigation of Hydrogen Sulphide's Protective Effects against Ischemia-Reperfusion Injury at Rat Skin Flaps
Introduction and aim: Ischemia-reperfusion injury is a pathophysiologically complicated process that can occur in many circumstances like cancer, infection, surgical clamping or occlusive disorders. Researches that investigate the effects of hydrogen sulfide on ischemia-reperfusion injury are made on cerebral, renal, adipose tissue, intestinal and hepatic system and favourable effects are shown.
Aim of this study is to investigate the effects of hydrogen sulfide by generating ischemia-reperfusion injury at the vascular pedicle island flap. That is elevated from the inguinal region of rat and express the effects by using tissue neutrophile counting, MDA (malondialdehyde) that is one of the lipid peroxidation product biochemically and apoptosis and cellular activities that is obtained by electron microscopy. By this means researching the probability of hydrogen sulfide's clinical application as medicine is aimed.
Materials and methods: Wistar Albino rats weighting 250-300 gr are seperated into groupes as sham, ischemia, serum physiologic (SF) control and hydrogen sulfide. All of the rats are operated under xylazine and ketamine anesthesia. At the sham group 6x4 cm skin flap from the groin region is incised and elevating the flap and after elevation flep suturred at the their original places . At the other groups 6x4 cm superficial epigastric artery pedicled skin flaps from the groin region are elevated. At the ischemia group no additional intervention is made before ischemia. At the Sf control group 1mg/kg Sf is given via the tail vein 20 minutes before ischemia. At the hydrogen sulfide group 10μM liquid hydrogen sulfide is given via the tail vein 20 minutes before ischemia. Following the occlusion of blood flow at the femoral artery and vein with microclips, flaps are sutured at their original places. After 6 hours, flaps are reelevated, perfusions are ensured and flaps are resutured. After 12 hours specimens are taken. Neutrophile counting is done at the hemotoxylene eosine stained specimen, MDA (malondialdehyde) that is one of the lipid peroxidation products is biochemically measured and ischemia-reperfusion injury and apoptosis processes are evaluated at the cellular levels by electron microscope.
Results: As a result of this study, protective effects of hydrogen sulfide againts ischemia reperfusion injury at cellular level were seen as electron microscopic, however due to the length of ischemia time (6 hours), tissue neutrophil counting and lipid peroxidation were found no effect on the end product. We believe that new studies with hydrogen sulfide may provide optimal conditions for different ischemia times, especially in free flap surgiries, and may provide a protective effect againts ischemia reperfusion injury.
Conclusion: As a result of this study, hydrogen sulfide's protective effects, especially at the cellular levels, against ischemia-reperfusion injury are shown by electron microscopy but because of long ischemia time hydrogen sulfide has effect on neither tissue neutrophile counting nor lipid peroxidation products. Determinig the optimal conditions by designing new ischemia-reperfusion reseraches with hydrogen sulfide with different ischemia times will provide protective influences especially for free flap surgeries.

Keywords: hydrogen sulphide, ischemia-reperfusion