Pnömoperitonyum oluşturulan ratlarda intraperitoneal magnezyum sülfat uygulamasının perioperatif inflamatuar yanıt üzerine etkilerinin araştırılması /
Yazar: DENİZ KAYA BİLİR
Danışman: PROF. DR. NEDİM ÇEKMEN
Başkent Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Anestezi ve Reanimasyon = Anesthesiology and Reanimation
Dizin: Antiinflamatuar ajanlar = Anti inflammatory agents ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Laparoskopi = Laparoscopy ; Magnezyum sülfat = Magnesium sulfate ; Pnömoperitonyum = Pneumoperitoneum ; Pnömoperitonyum-yapay = Pneumoperitoneum-artificial ; Sıçanlar = Rats ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Laparoskopik cerrahi, daha düşük metabolik-endokrin stres ve dolayısıyla daha az inflamasyon oluşturması ile günümüzde sıklıkla tercih edilen minimal invaziv yöntemdir. Laparoskopik cerrahi tekniğin temeli pnömoperitonyum (Pp) uygulamasına dayanmaktadır. Pp uygulaması ise intraabdominal basınç (İAB) artışının ve hiperkarbinin sebep olduğu sistemik etkileri ile lokal ve sistemik bir inflamatuar yanıt oluşturur. İnflamatuar yanıtın azaltılabilmesi için kullanılabilecek perioperatif farmakolojik uygulamalardan biri de magnezyum sülfat (MgSO4) uygulamasıdır. MgSO4, anestezinin güncel pratiğinde birçok alanda kullanılabilmektedir. Kardiyovasküler ve solunum sistemi üzerindeki koruyucu etkilerinin yanında; sedatif, analjezik, anksiyolitik, antiaritmik, kas gevşetici, organ koruyucu ve antiinflamatuar etkileri mevcuttur. Biz de çalışmamızda, perioperatif farklı dozlarda MgSO4 kullanımının Pp'a bağlı inflamatuar yanıt üzerine etkilerini araştırdık.
Çalışmamızda, Başkent Üniversitesi Tıp Fakültesi Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurulu onayı alındıktan sonra, 36 adet Sprague-Dawley cinsi erkek rat kullanıldı. Hayvanlar, rastgele seçilerek eşit sayıda 4 gruba ayrıldı; Pnömoperitonyum grubu (PG), Kontrol grubu (KG), Magnezyum grubu 1 (MG250), Magnezyum grubu 2 (MG500). PG, MG250 ve MG500 grubunda İAB 12 mmHg seviyesinde tutularak toplamda 60 dakika boyunca Pp oluşturuldu. Pp başında MG250 grubuna 250 mg/kg, MG500 grubuna 500 mg/kg i.p. MgSO4 uygulaması, PG'a aynı miktarda %0,9 salin uygulaması yapıldı. KG'da başka ek herhangi bir işlem uygulanmadan serum ve doku örnekleri alındı. Lokal inflamatuar yanıtın değerlendirilebilmesi için periton örnekleri inflamatuar hücre infiltrasyonu, konjesyon ve hücre ödemi dereceleri için histopatolojik olarak incelendi. Sistemik inflamasyon yanıtının değerlendirilebilmesi için ise, işlem sonrasında ratlardan alınan serum örneklerinden tümör nekroz faktör alfa (TNF-α), interlökin-1 (IL-1), interlökin-10 (IL-10) ve myeloperoksidaz (MPO) ölçümü yapıldı.
KG ile PG karşılaştırıldığında, histopatolojik olarak inflamatuar hücre infiltrasyonu, konjesyon ve hücre ödemi dereceleri için PG'de KG'na göre inflamasyon yönünde anlamlı fark olduğu gözlenmiştir. Sistemik belirteçler açısından ise iki grup arasında sadece MPO ölçümleri PG'da KG'na göre anlamlı olarak yüksek bulunmuştur. TNF-α, IL-1, IL-10 parametreleri için PG ile KG arasında anlamlı fark bulunmamıştır. MG250 grubu incelendiğinde, histopatolojik incelemede PG grubuna göre anlamlı olarak daha düşük inflamatuar hasar gözlenmiş iken, MG500 grubunda histopatolojik incelemede PG'na göre anlamlı fark görülmemiştir. Sistemik veriler incelendiğinde ise MG250 grubunda MPO verileri PG grubuna göre daha düşük bulunmuştur. TNF-α, IL-1, IL-10 parametreleri için PG, KG ve MG250 grubu arasında anlamlı fark saptanmamıştır. Sistemik belirteçlerin MG500 ile PG karşılaştırmasında hiçbir parametre için anlamlı fark bulunmamıştır.
Sonuç olarak, perioperatif dönemde MgSO4 uygulamasının, doğru doz aralığında kullanıldığında antiinflamatuar etki gösterebileceğini, ancak MgSO4'un lokal ve sistemik antiinflamatuar etkinliğinin daha iyi anlaşılabilmesi için ileri doz çalışmalarına ihtiyaç olduğunu düşünüyoruz.

Abstract:
Laparoscopic surgery is a minimally invasive method that is frequently preferred today, because it induces less metabolic-endocrine stress and therefore less inflammation. In laparoscopic surgery, pneumoperitoneum (Pp) is used as the basis for the procedure. Conversely, pneumoperitoneum creates a local and systemic inflammatory response caused by increased intra-abdominal pressure (IAP) and hypercarbia together with their systemic effects. Perioperative administration of magnesium sulfate (MgSO4) is one of the perioperative pharmacological interventions to reduce the inflammatory response. MgSO4 is in use in various areas of the modern practice of anesthesia. In addition to its protective effects on the cardiovascular and respiratory system; it has sedative, analgesic, anxiolytic, antiarrhythmic, muscle relaxant, organ protective and anti-inflammatory effects. In our study, we investigated the effects of perioperative use of different doses of on Pp-induced
inflammatory response.
In our study, we used 36 Sprague-Dawley male rats after receiving the approval of Başkent University Faculty of Medicine Animal Experiments Local Ethics Committee. Randomly selected animals were divided into four equal groups; Pneumoperitoneum group (PG), Control group (CG). Magnesium group 1 (MG250), Magnesium group 2 (MG500). In the PG, MG250 and MG500 groups, Pp was established for a total of 60 minutes, keeping the IAP at 12mmHg. At the beginning of procedure, we administered MgSO4 at 250 mg/kg (i.p.) to the MG250 group, 500 mg/kg (i.p.) to the MG500 group. The same amount of 0.9% saline was given to the PG. Serum and tissue samples were collected without any additional procedure in the CG. In order to evaluate the local inflammatory response, we examined peritoneal samples histopathologically to assess the degree of inflammatory cell infiltration, congestion and cell edema. In order to evaluate the systemic inflammatory response, tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin-1 (IL-1), interleukin-10 (IL-10) and myeloperoxidase (MPO) serum levels were measured on the samples taken from rats after the procedure.
There was a statistically significant difference between groups PG and CG for histopathologically measured inflammatory cell infiltration, congestion and cell edema grades, with the PG displaying more inflammation. In terms of systemic markers, only MPO serum levels were higher with signifance in the PG than in the CG. There was no significant difference between PG and CG for TNF-α, IL-1, IL-10 parameters. For the MG250 group, histopathological examination showed significantly lower inflammatory damage compared to the PG, while no significant difference was observed in the MG500 group compared to PG in the histopathological examination. When systemic markers were examined, MPO levels in the MG250 group were found to be lower than in the PG group. There was no significant difference between the PG, CG and MG250 groups for TNF-α, IL-1, IL-10 parameters. No significant difference was found for any parameter in the comparison of systemic markers between the MG500 group and the PG.
In conclusion, we think that MgSO4 administration in the perioperative period may have an anti-inflammatory effect when used in the right dose range, however further dose- ranging research is needed to establish a better understanding of the local and systemic anti- inflammatory activity of MgSO4.