Glutamin ve hidroksimetil butirat kullanımının ratlarda metotreksat kullanımına bağlı gastrointestinal mukozit üzerine etkileri
The effects of using glutamine and hydroxymethyl butyrate on the gastrointestinal mucositis due to the use of methotrexate in rats
Yazar: MEHMET ALAKAYA
Danışman: DOÇ. DR. ELVAN ÇAĞLAR ÇITAK
Mersin Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2013
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Gastrointestinal sistem = Gastrointestinal system ; Glutamin = Glutamine ; Hidroksibutiratlar = Hydroxybutyrates ; Hidroksimetil = Hydroxymethyl ; Metotreksat = Methotrexate ; Sıçanlar = Rats ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries ; Ülser = Ulcer

Özet:
Mukozit metotreksat (MTX) uygulaması sonrası en sık görülen yan etkilerden birisidir.  
Klinik öneminin anlaşılmasına rağmen halen mukozitten korunma ve tedavi için standart bir yaklaşım yoktur. Bu çalışma ile glutamin (Gln) ve hidroksimetil bütirat (HMB)?nin tek başlarına ve birlikte kullanımının intestinal mukozitten korumada ki etkinliklerini karşılaştırmak amacıyla yapılmıştır.
8Çalışma için 50 adet Wistar albino cinsi sıçan toplam 5 gruba ayrıldı. Tüm hayvanlara sakrifiye edilmeden 2 saat önce histopatolojik olarak bağırsak epitel hücre proliferasyonunu saptamak için 50 mg/100gr başına Bromodeoksiüridin (BrdU) uygulandı. Kontrol grubuna intraperitoneal serum fizyolojik (SF) uygulandı. Diğer tüm gruplara intraperitoneal 20 mg/kg MTX uygulandı. İlk iki gruba deneyin 3. gününden itibaren 5 gün plasebo olarak gavaj yoluyla 6 ml/kg distile su verildi. Üçüncü grup ?MTX ve Gln? grubuna Gln 1 g/kg dozunda 5 gün gavaj yoluyla verildi. Dördüncü grup ?MTX ve HMB? grubuna HMB 200 mg/kg dozunda 5 gün gavaj yoluyla verildi. Deneyin 3. gününde MTX 20 mg/kg intraperitoneal olarak uygulandı. Beşinci grup ?MTX, Gln ve HMB? grubuna Gln 1g/kg, HMB 200 mg/kg dozunda 5 gün gavaj yoluyla verildi. Beşinci gün tüm gruplardan histopatolojik inceleme için intestinal ve kan örnekleri alındı. Elde edilen intestinal örnekler hem histolojik olarak incelendi hem de apopitozu belirlemek için kaspase-3 gen ifadesine bakıldı. Alınan serum örneklerinden Total antioksidan kapasite (TAOK) düzeyleri çalışıldı.
Çalışmada MTX uygulanan tüm gruplarda ishal tespit edildi. Gerek Gln, gerek HMB ve gerekse Gln-HMB kombinasyonunun ishal oluşumunu önleyici etkisi tespit edilemedi. Kript derinliği bakımından değerlendirildiğinde MTX alan grubun kript derinliğinin en az olduğu (p<0.05), buna karşın MTX-Gln ve MTX-HMB grubunun kript derinliğinin MTX grubuna kıyasla daha iyi oldukları (p<0.05) ancak aralarında istatistiksel farklılık olmadığı belirlendi (p>0.05). MTX-Gln-HMB grubunun ise kontrol grubuna yakın kript derinliğine sahip olduğu ancak SF grubu ile aralarında istatistiksel olarak farklılık olduğu belirlendi (p<0.05). Park skorlamasında en iyi sonuçların SF grubunda olduğu tedavi grupları arasında ise en iyi sonuçların MTX-Gln-HMB grubunda olduğu belirlendi. Benzer şekilde enterosit çoğalma indeksinin en yüksek MTX-Gln-HMB grubunda olduğu belirlendi. Dokuda kaspaz-3 boyanması açısından bakıldığında en fazla apopitozun MTX grubunda olduğu diğer gruplarla kıyaslandığında apopitotik hücre yüzdesinin en düşük MTX-Gln-HMB grubunda olduğu saptandı. Kaspaz-3, ve-8 ifadelenmesinin en yüksek MTX grubunda olduğu (p<0.05), diğer gruplara göre en düşük değerin ise MTX-Gln-HMB grubunda olduğu ancak istatistiksel anlamlı farklılık olmadığı belirlendi (p>0.05). Kaspaz-9 gen ifadelenmesinde en düşük değerin MTX-Gln-HMB grubunda olduğu ancak diğer gruplarla arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık olmadığı belirlendi (p>0.05).
Literatürde bilgilerimiz doğrultusunda MTX kullanımına bağlı intestinal mukozit gelişiminin önlenmesi amacıyla Gln ile birlikte HMB kullanımınına dair bir çalışmaya rastlanılmamıştır. Çalışma sonuçlarımız kombine tedavinin gerek Gln gerekse HMB?nin tek başına kullanımından daha iyi sonuçlar verdiğini göstermektedir. Yapılacak klinik çalışmalarla elde ettiğimiz bu verilerin doğrulanması gerektiğini düşünmekteyiz. Başarılı sonuçlar elde edilmesi durumunda oral ve intestinal mukozitin önlenmesinde yeni ufuklar açılacağını ve tedavi stratejilerine olumlu katkılar sağlayacağını söylemek mümkün olabilecektir.

Abstract:
Mucositis is one of the most complications that is seen during methotrexate (MTX) treatment. Though the clinical importance of mucositis is realized well, there has not been implemented standard strategy in prevention and treatment yet. In this study, glutamine (Gln) and ß-hydroxy ß-methylbutyrate (HMB) were used combined or one by one, for the prevention of intestinal mucositis, and there was made the comparison of the efficacy of either methods.    
For the study, fifty Wistar albino rats were divided to 5 groups. For determining the degree of the gut epithelial proliferation, 2 hours before sacrifying the animals, 50 mg/100gr Bromodeoxyuridine (BrdU) was applied to all the animals where intraperitoneal %0.9 salin to the control rats. All of the study groups got 20 mg/kg MTX intraperitoneally. At the third day of the experiment, 6 ml/kg distilled water was given by nasogastric route for 5 days to the first 2 groups of animals as placebo. The third group was ?MTX ve Gln? group and they were given 1 g/kg Gln for 5 days in the same route. ?MTX and HMB? group was designed as 4th group and was given 200 mg/kg HMB for 5 days by nasogastric route. In the third day of the experiment 20 mg/kg MTX was exerted intraperitoneally.  ?MTX, Gln ve HMB? combination was used to the fifth group and they had been given 1g/kg Gln with 200 mg/kg HMB by nasogastric route for 5 days. On the fifth day of the experiment, blood and intestinal tissue samples were obtained form all of the groups. Intestinal samples were dissected for histopathological examination, and apopitosis was searched by inquiring caspase-3 gene expression. Total antioxydant capacity (TAOC) was studied in the serum samples too. 
Diarrhea was the common symptom in the MTX groups and either Gln or HMB or Gln-HMB combination did not prevent diarrhea. When compared, the degree of the intestinal cripts were deepest in the MTX group (p<0.05), despite that MTX-Gln and MTX-HMB groups were shown better scores in cript lengths (p<0.05), there was no significant difference (p>0.05).
Though the MTX-Gln-HMB group had similiar results with the control group in the depth of cript measures, there was statistically difference when compared with the salin group (p<0.05). When park scoring system was applied, the best results were belonged to salin group, furthermore the MTX-Gln-HMB group had higher scores among five study groups. Similarly ?erythrocyte reproduction index? was also highest in this group.  When the tissue was inspected by caspase-3 coating, apopitosis was highest in MTX group. The percentage of apopitosis was lowest in MTX-Gln-HMB when compared to the among the groups. Expression of caspase-3 and -8 genes were highest in the MTX group (p<0.05) where lowest in the MTX-Gln-HMB group but there was no significant difference (p>0.05). Though the Kaspase 9 expression was lowest in the MTX-Gln-HMB group, there was no significant difference among the groups (p>0.05).
To our knowledge, there is not any study investigating Gln and HMB use in the prevention of MTX induced intestinal mucositis. This research showed that the combination Gln and HMB use is more effective then the seperate use of both chemicals. 
In our opinion the data from this study may be confirmed by future clinical research. If it could be possible to get successful results in preventing oral and intestinal mucositis, new horizons will come up on treatment strategy.