Ratlarda alt ekstremite iskemi reperfüzyon hasarında amantadinin farklı dozlarının akciğer dokusundaki etkilerinin karşılaştırılması
Comparison of the effects of different doses of amantadine on lung tissue in lower extremity ischemia reperfusion injuries in rats
Yazar: NEVCİHAN ŞAHUTOĞLU BAL
Danışman: DOÇ. DR. AYÇA TAŞ TUNA
Sakarya Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Anestezi ve Reanimasyon = Anesthesiology and Reanimation
Dizin: Akciğer = Lung ; Alt ekstremite = Lower extremity ; Amantadine = Amantadine ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Reperfüzyon = Reperfusion ; Reperfüzyon lezyonu = Reperfusion injury ; Sıçanlar = Rats ; İskemi = Ischemia

Özet:
AMAÇ: İskemi/reperfüzyon (İ/R) hasarı, abdominal aort cerrahisi sonrasında sıkça görülen bir komplikasyondur. Literatürde N-Metil D-Aspartat (NMDA) antagonistlerinin çeşitli doku ve organlarda, iskemi/reperfüzyon hasarına karşı koruyucu etkileri gösterilmiştir. Çalışmamızda, bir NMDA antagonisti olan amantadinin farklı dozlarda uygulanmasının ratlarda alt ekstremite İ/R hasarı sonrasında akciğer dokusu üzerindeki etkilerinin araştırılmasını amaçladık.
METOD: Etik kurul onayı alındıktan sonra, ağırlıkları 250-330 gram (g) arasında değişen toplam 36 adet wistar cinsi rat rastgele 6 gruba ayrıldı. Gruplar; Sham grubu (Grup Sham, n=6), Amantadin 90 grubu (Grup A-90, n=6), Amantadin 135 grubu (Grup A-135, n=6) İskemi/Reperfüzyon grubu (Grup İ/R, n=6), İ/R+Amantadin 90 grubu (Grup İ/R-A 90, n=6), İ/R+Amantadin 135 grubu (Grup İ/R-A 135, n=6) olarak belirlendi. Anestezi uygulamadan önce tartılan tüm ratlara 100 mg/kg ketamin, 15 mg/kg ksilazin intraperitoneal (i.p) uygulanarak anestezileri sağlandıktan sonra intravenöz kanülasyon yapıldı ve abdominal bölgeleri cerrahi insizyondan önce tıraş edildi. Tüm gruplarda anestezi uygulandıktan sonra ve cerrahi uygulamadan önce 15 dk beklendi. Grup Sham'da orta abdominal insizyon yapıldı fakat herhangi bir müdahale yapılmadı. Grup A-90'da amantadin 90 mg/kg intraperitoneal yolla verildikten sonra orta abdominal insizyon yapıldı fakat herhangi bir müdahale yapılmadı. Grup A-135'de amantadin 135 mg/kg i.p. yolla verildikten sonra orta abdominal insizyon yapıldı fakat herhangi bir müdahale yapılmadı. Grup İ/R'de orta abdominal insizyon yapılarak infrarenal abdominal aorta eksplore edildi. Aortaya atravmatik mikrovasküler klemp uygulandı. 120 dakikalık iskemi süresinden sonra atravmatik vasküler klemp uzaklaştırıldı ve 120 dakika reperfüzyon uygulandı. Grup İ/R-A 90'da amantadin 90 mg/kg i.p. yolla uygulandıktan sonra orta abdominal insizyon yapılarak infrarenal abdominal aorta eksplore edildi. Aortaya atravmatik mikrovasküler klemp uygulandı. 120 dakikalık iskemi süresinden sonra atravmatik vasküler klemp uzaklaştırıldı ve 120 dakika reperfüzyon uygulandı. Grup İ/R-A 135'de amantadin 135 mg/kg i.p. yolla uygulandıktan sonra, orta abdominal insizyon yapılarak infrarenal abdominal aorta eksplore edildi. Aortaya atravmatik mikrovasküler klemp uygulandı. 120 dakikalık iskemi süresinden sonra atravmatik vasküler klemp uzaklaştırıldı ve 120 dakika reperfüzyon uygulandı. Deneyin sonunda ratlar sakrifiye edilerek akciğer doku örnekleri alındı. Akciğer dokusunda, katalaz (CAT), süperoksit dismutaz (SOD), malondialdehit (MDA) düzeyleri çalışıldı. Ayrıca akciğer dokusunda histopatolojik olarak nötrofil/lenfosit infiltrasyon ve alveol duvar kalınlığı skorları incelendi.
BULGULAR: Toplam 36 denekten oluşan 6 gruptaki ratların ağırlıkları benzerdi. SOD ve CAT düzeyleri Grup İ/R'de Grup Sham'a göre yüksek tespit edildi. Grup İ/R-A 90 ve Grup İ/R-A 135 SOD ve CAT düzeyleri, hem Grup İ/R'ye hem de Grup Sham'a göre yüksekti fakat akciğer doku SOD ve CAT düzeyleri bakımından gruplar arasında fark saptanmadı (sırasıyla p=0.400, 0.063). Doku MDA düzeyleri Grup İ/R'de tüm gruplara göre yüksek tespit edildi. Grup İ/R-A 90 ve Grup İ/R-A 135 MDA düzeyleri, hem Grup İ/R hem de Grup Sham'a göre düşüktü ancak enzim düzeyleri açısından hiçbir grup arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark yoktu (p=0,209).

Histopatolojik olarak yapılan incelemede; Grup İ/R  nötrofil/lenfosit infiltrasyon skoru, Grup Sham, Grup A-90 ve Grup A-135'e göre istatistiksel olarak anlamlı derecede daha yüksekti (sırası ile p=0.002, 0.002, 0.002). Grup İ/R-A 90 ve Grup İ/R-A 135'de ise Grup İ/R'ye göre daha düşüktü, fakat anlamlı farklılık tespit edilmedi. Akciğer doku alveol duvar kalınlaşma skor düzeyleri; Grup İ/R'de Grup Sham, Grup A-90, Grup A-135 ve Grup İ/R-A 135'e göre istatistiksel olarak daha yüksek tespit edildi (sırası ile p=0.002, 0.002, 0.002, 0.002). Grup İ/R-A 90 düzeyi de Grup İ/R'ye göre daha düşüktü fakat istatistiksel olarak anlamlı değildi.


SONUÇ: Biz bu çalışmada, akciğer dokusu biyokimyasal değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı fark bulamasak da akciğer dokusunun histopatolojik olarak İ/R hasarından etkilenmiş olduğunu ve amantadin kullanımıyla bu hasarın daha az olduğunu gözlemledik. Özellikle alveol duvar kalınlaşma skor düzeyleri incelendiğinde; Grup İ/R-A 135 ile İ/R hasarı oluşturmadığımız Grup Sham arasında istatistiksel bir fark bulamadık. Aynı zamanda Grup İ/R-A 135 alveol duvar kalınlaşma skor düzeylerini Grup İ/R'ye göre anlamlı derecede düşük bulduk. Bu sonuçlara göre çalışmamızda, İ/R hasarının düzeltilmesinde amantadinin 135 mg/kg uygulamasının 90 mg/kg uygulamasına göre daha faydalı olduğunu tespit ettik. Amantadin ile ilgili yapılan İ/R hasarına bağlı uzak organ hasarı çalışmalarında farklı sonuçlar olmakla birlikte bu konuyla ilgili daha çok çalışmaya ihtiyaç vardır.

Anahtar kelimeler: İskemi/reperfüzyon, amantadin, alt ekstremite, akciğer dokusu

Abstract:
AIM: Ischemia/reperfusion (I/R) injury is a common complication after abdominal aortic surgery. In the literature, protective effects of N-Methyl D-Aspartate (NMDA) antagonists against ischemia/reperfusion injury in various tissues and organs have been shown. In our study, we aimed to investigate the effect of different doses of amantadine, an NMDA antagonist, on lung tissue after lower extremity I/R injury in rats.
ETHOD: After approval of the ethics committee, 36 wistar rats weighing between 250-330 grams (g) were randomly divided into 6 groups. Groups were defined as; Sham group (Group Sham, n=6), Amantadine 90 group (Group A-90, n=6), Amantadine 135 group (Group A-135, n = 6) Ischemia/Reperfusion group (Group I/R, n=6), Ischemia/Reperfusion + Amantadine 90 group (Group I/R-A 90, n=6), Ischemia/Reperfusion + Amantadine 135 group (Group I/R-A 135, n=6). All rats weighed before anesthesia were anesthetized with 100 mg / kg ketamine, 15 mg / kg xylazine intraperitoneally (i.p) and then intravenous cannulation was performed and abdominal areas were shaved before surgical incision. Waiting for 15 minutes after anesthesia in all groups and before surgery. A middle abdominal incision was performed in Group Sham but no intervention was performed. In Group A-90, a mid abdominal incision was made after amantadine 90 mg/kg was given intraperitoneally, but no intervention was performed. In Group A-135, a mid abdominal incision was made after amantadine 135 mg/kg was given intraperitoneally, but no intervention was performed. In Group I/R, infrarenal abdominal aorta was explored by a mid abdominal incision. Atraumatic microvascular clamp was applied to the aorta. Atraumatic vascular clamp was removed after 120 minutes of ischemia and reperfusion was performed for 120 minutes. In Group I/R-A 90 after 90 mg/kg i.p amantadine was administered, a mid abdominal incision was made and the infrarenal abdominal aorta was explored. Atraumatic microvascular clamp was applied to the aorta. Atraumatic vascular clamp was removed after 120 minutes of ischemia and reperfusion was performed for 120 minutes. In Group I/R-A 135 after 135 mg/kg i.p amantadine was administered, a mid abdominal incision was made and the infrarenal abdominal aorta was explored. Atraumatic microvascular clamp was applied to the aorta. Atraumatic vascular clamp was removed after 120 minutes of ischemia and reperfusion was performed for 120 minutes. At the end of the experiment, rats were sacrificed, and lung tissue samples were taken. In lung tissue, catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), malondialdehyde (MDA) levels were studied. In addition, neutrophil/lymphocyte infiltration and alveolar wall thickness scores were evaluated histopathologically.

RESULTS: The weights of the rats were similar in 6 groups of 36 subjects. SOD and CAT levels were higher in Group I/R than Group Sham. SOD and CAT levels in Group I/R-A 90 and Group I/R-A 135, were higher than Group I/R and Group Sham, but no difference was found between the groups in terms of lung tissue SOD and CAT levels (p=0.400, 0.063, respectively). Tissue MDA levels were higher in Group I/R than in all groups. MDA levels of Group I/R-A 90 and Group I/R-A 135 were lower than both Group I/R and Group Sham, but there was no statistically significant difference between the groups in terms of enzyme levels (p=0,209).
Histopathological examination of the lung tissue has revealed the fact that the Group I/R neutrophil/lymphocyte infiltration score was significantly higher than Group Sham, Group A-90 and Group A-135 (p=0.002, 0.002, 0.002, respectively). Group I/R-A 90 and Group I/R-A 135 were lower than Group I/R, but no significant difference was detected. Lung tissue alveolar wall thickening score levels; Group I/R was significantly higher than Group Sham, Group A-90, Group A-135 and Group I/R-A 135 (p=0.002, 0.002, 0.002, 0.002, respectively). Group I/R-A 90 level was also lower than Group I/R but it was not statistically significant.
CONCLUSION: In this study, although we could not find a statistically significant difference between lung tissue biochemical values, we observed that lung tissue was histopathologically affected by I/R damage and that the damage was less with amantadine use. Especially when the alveolar wall thickening score levels were examined; We could not find any statistical difference between Group I/R-A 135 and Group Sham in which we did not cause I/R damage. At the same time, we found that Group I/R-A 135 alveolar wall thickening scores were significantly lower than Group I/R. According to these results; in the correction of İ/R damage, 135 mg/kg administration of amantadine was more beneficial than 90 mg/kg. Although there were different results in the studies of distant organ damage due to I/R damage related to amantadine, further studies are needed on this subject.

Keywords: Ischemia/reperfusion, amantadine, lower extremity, lung tissue.