Metformin'in yanık staz zonu üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of metformin on the burns stasis zone
Yazar: HASAN EMRE ÖZDEMİR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERHAN CAHİT ÖZCAN
Fırat Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Plastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Plastik ve Rekonstrüktif Cerrahi = Plastic and Reconstructive Surgery
Dizin: Metformin = Metformin ; Otofaji = Autophagy ; Staz zonu = Zone of stasis ; Yanıklar = Burns

Özet:
Isıya maruz kalma yaralanmaları sonucunda, deride yanık yarası meydana gelmesi yanık olarak tanımlanır. Yanık sık karşılaşılan ciddi bir problemdir. Yanık yarası, hem yaralanma yeri ve çevresinde lokal etkilere hem de tüm vücudu ilgilendiren genel bir yanıta sebebiyet verir. Yanık oluşan bölgede meydana gelen lokal etkiler ve vücudun herhangi bir bölgesinde ortaya çıkabilecek tüm sistemik etkiler, belirgin bir ayrım noktası olmadan devamlılık gösterir. 
Yanık yarasının karmaşık yapısı, yanıkla ilgilenen tüm hekimleri zorlayan bir konudur. Bu nedenle hekimin yanık tecrübesi çok önemlidir. Yanıktaki patofizyolojik değişikliklerin daha iyi anlaşılması ve bu konularda yapılan çalışmalar, yanık tedavisinde daha başarılı olunmasına imkan verir. 
Jackson, yanığı destrüksiyonun şiddeti ve kan akımı değişimlerini baz alarak üç farklı zona ayırmıştır. Dış çevre tabakada, artmış kan akımını içeren hiperemi zonu bulunur. En merkezde koagülasyon zonu adı verilen, koagülasyon nekrozu ile karakterize bölge bulunmaktadır. Bu iki bölgenin arasında ise iskemiye uğramış dokuların bulunduğu, erken dönemde hücre ve doku hasarının geri dönüşümlü olduğu staz zonu bulunmaktadır. Staz zonundaki hücrelerin canlılığını yitirip nekroz olmamaları için hastanın destekleyici tedavisinde geç kalınmamalıdır. Eğer uygun koşullar sağlanırsa ve patolojik değişiklikler durdurulabilirse, staz zonundaki hücrelerin nekroz olması önlenebilir. Staz zonunu kurtarmak için birçok molekül deneysel olarak araştırılmıştır ve birçok çalışmada devam etmektedir. Son yıllarda yanık ile ilgili yapılan güncel çalışmalar çoğunlukla staz zonunun kurtarılması ile ilgilidir. 
Bu çalışmanın amacı staz zonunun kurtarılmasında etkin ve maliyeti uygun bir çözüm bulabilmektir. Otofaji, hasarlı hücrelerin kendilerini sindirerek enerji ve besin oluşturması ve bu şekilde diğer hücrelerin yaşamasına destek sağlanması olarak tarif edilmektedir. Yanıklı derideki staz zonunda ilk 48 saatte normal deriye göre otofajinin azaldığı bilinmektedir. Yanıkta oluşan termal hasar ve yanık bölgesinde oluşan reaktif oksijen türevleri hücre ölümünü artırmakta, hücreler otofaji ile hasarlı organeller sindirilerek enerji elde edip hücre ölümünden kurtulabilmektedir. Birçok çalışmada metforminin AMPK (adenozin monofosfat aktive edici protein kinaz) aktivasyonu ile otofajiyi indüklediği gösterilmiştir. Yanık patofizyolojisinde yanıklı derideki azalmış otofajiyi metformin ile artırarak, geri dönüşümü olan staz zonunu kurtarmayı amaçladık.
Bu çalışmada her iki grup 10 denek olacak şekilde 20 adet Sprague- Dawley tipi ratlar kullanıldı. Her iki grubun sırtlarında Comb yanık modeline uygun olarak pirinçten yapılmış plak ile kutanöz yanık yarası oluşturuldu. Birinci grup, kontrol grubu olarak belirlendi. Kontrol grubuna herhangi bir ilaç uygulaması yapılmadı. İkinci grup, deney grubu olarak belirlendi ve yanık modeli oluşturulduktan sonra ilk günden başlanarak günlük 100 mg/kg intraperiteonal metformin yapıldı. Ratlardan 24.saat ve 7.gün sonunda biyopsiler alınarak histopatolojik, immünohistokimyasal, tunel testi çalışmaları yapıldı. 7.gün sonunda ratlar sakrifiye edildi.
Histopatolojik parametreler olarak inflamasyon yoğunluğu, ülserasyon, epitelizasyon, nekroz ve ödem ölçümleri yapıldı. Deney grubu, kontrol grubuyla kıyaslandığında deney grubunda tüm histopatolojik parametlerde doku hasarı düşük bulundu.
İmmünohistokimyasal olarak beclin-1 ve AMPKa1 antikor ölçümleri yapıldı. Deney grubunda 24. Saat ve 7. Günde, kontrol grubuna kıyasla antikor ölçümleri anlamlı derecede yüksek bulundu. 
Tunel testi sadece 24. Saatte bakıldı. Deney grubunda belirlenen apoptozis oranı, kontrol grubuna göre düşük bulundu.
Çalışmamızın sonucunda ratlarda deneysel olarak oluşturulan staz zonu modelinde metforminin otofajiyi artırdığı, apoptozisi azalttığı ve inflamasyon yoğunluğunu azalttığı staz zonunun kurtarılmasında olumlu bir etkisi olduğu gösterilmiştir. Bu konu üzerinde ileri klinik ve deneysel çalışmalara ihtiyaç vardır. 

 Anahtar Kelimeler: Staz zonu, metformin, yanık, otofaji

Abstract:
A burn is defined as a burn wound on the skin as a result of heat exposure injuries. Burns are a common serious problem. The burn wound causes both local effects at and around the injury site and a general response involving the whole body. Local effects in the burned area and all systemic effects that may occur in any part of the body are continuous without a clear point of separation.
 The complex nature of the burn wound is a challenging issue for all physicians dealing with burns. Therefore, the burn experience of the physician is very important. A better understanding of the pathophysiological changes in burns and studies on these issues allow for more success in burn treatment. If suitable conditions are provided and pathological changes can be stopped, necrosis of cells in the stasis zone can be prevented.
Jackson divided the burn into three different zones based on the severity of the destruction and changes in blood flow. In the outer periphery, there is a zone of hyperemia with increased blood flow. In the center, there is the area called the coagulation zone, which is characterized by coagulation necrosis. Between these two regions, there is a zone of stasis in which ischemia tissues are present and cell and tissue damage is reversible in the early period. It should not be delayed in the supportive treatment of the patient so that the cells in the stasis zone do not lose their vitality and become necrosis. Many molecules have been experimentally investigated to recover the stasis zone and many studies are in progress. Current studies on burns in recent years are mostly about salvaging the zone of stasis. 
The aim of this study is to find an effective and cost-effective solution for the recovery of the stasis zone. Autophagy is defined as the production of energy and nutrients by the self-digesting of damaged cells and thus supporting the survival of other cells. It is known that autophagy decreases in the first 48 hours in the stasis zone in burnt skin compared to normal skin. Thermal damage in the burn and reactive oxygen derivatives formed in the burn area increase cell death, cells can obtain energy by digesting damaged organelles with autophagy and get rid of cell death. Many studies have shown that metformin induces autophagy by activation of AMPK (adenosine monophosphate with activated protein kinase). We aimed to save the reversible zone of stasis by increasing the decreased autophagy in the burned skin with metformin in the pathophysiology of burns.
 In this study, 20 Sprague-Dawley type rats were used, each group of 10 subjects. Cutaneous burn wound was created with a brass plate on the backs of both groups in accordance with the Comb burn model. The first group was determined as the control group. No drug was administered to the control group. The second group was determined as the experimental group and 100 mg/kg of metformin was administered daily starting from the first day after the burn model was created.
Biopsies were taken from the rats at the end of the 24th hour and at the end of the 7th day, and histopathological, immunohistochemical and tunnel test studies were performed. At the end of the 7th day, the rats were sacrificed.
          Inflammation intensity, ulceration, epithelialization, necrosis and edema were measured as histopathological parameters. When the experimental group was compared with the control group, tissue damage was found to be low in all histopathological parameters in the experimental group. 
Beclin-1 and AMPKa1 antibodies were measured immunohistochemically. Antibody measurements were found to be significantly higher in the experimental group at the 24th hour and 7th day compared to the control group. 
Tunnel test was done only at 24 hours. The apoptosis rate determined in the experimental group was found to be lower than the control group.
As a result of our study, it was shown that metformin increased autophagy, decreased apoptosis and decreased inflammation intensity in the experimentally created stasis zone model in rats, and had a positive effect on the recovery of the stasis zone. Further clinical and experimental studies are needed on this subject.
Key words: Zone of stasis, metformin, burn, autophagy