Levobupivakain, bupivakain ve ropivakainin miyotoksik etkilerinin karşılaştırılması; elektron mikroskopik inceleme ve apoptotik aktivite çalışması
Comparison of myotoxic effects of levobupivacaine, bupivacaine and ropivacaine; the investigation of electrone microscope and the examination of apoptotic activity
Yazar: ÖZLEM ÖZ GERGİN
Danışman: DOÇ. DR. KARAMEHMET YILDIZ
Erciyes Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2011
Konu: Anestezi ve Reanimasyon = Anesthesiology and Reanimation
Dizin: Anestetikler = Anesthetics ; Anestetikler-lokal = Anesthetics-local ; Apoptozis = Apoptosis ; Bupivakain = Bupivacaine ; Elektron prob mikroanalizi = Electron probe microanalysis ; Levobupivakain = Levobupivacaine ; Ropivakain = Ropivacaine ; Toksisite = Toxicity

Özet:
Amaç: Bu çalışmada, tek doz intramüsküler enjeksiyonla verilen bupivakain, ropivakain ve levobupivakainin rat iskelet kas dokusundaki miyotoksik ve apoptotik etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.Materyal ve Metod: Çalışma Wistar-Albino türü, dişi cins 40 rat üzerinde gerçekleştirildi. Deney hayvanları, her biri 10 rattan oluşan 4 gruba ayrıldı. Ratların sağ gastrocinemius kasına, çalışma grubuna uygun olarak % 0,5 konsantrasyonda bupivakain, ropivakain ve levobupivakain ile %0,9 normal salin intramüsküler yoldan uygulandı. Her bir grupta yer alan ratlar enjeksiyondan sonraki 2. günde, ketamin anestezisi altında, servikal dislokasyon uygulanarak sakrifiye edildi. Sakrifiye edilen ratların enjeksiyon yapılan kasları diseke edilerek ışık mikroskobu, elektron mikroskop ve immünflorasan mikroskopta incelenmek üzere hazırlandı. Işık mikroskobu için hazırlanan kesitler hemotoksilen-eozin ile boyanarak incelendi ve gözlenen kas hasarı ?Benoit, Yagiela ve Ferrell? skorlama sistemi kulanılarak skorlandı. Söz konusu lokal anestezik ajanların iskelet kas dokusunda neden olduğu ultrastrüktürel değişiklikler transmisyon elektron mikroskop kullanılarak subsellüler düzeyde incelendi. Apoptotik aktivasyonun araştırılması için hazırlanan kesitler TUNEL (terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP-biotin nick and labelling assay) yöntemi ile boyandı ve immünflorasan mikroskopta değerlendirildi.Bulgular: Işık mikroskobu incelemesinde Grup B, Grup L ve Grup R'de enjeksiyondan sonraki 2. günde gözlenen kas hasarı, Grup SF'de gözlenen kas hasarından anlamlı derecede fazlaydı (p<0.05). Her üç lokal anestezik ajanın neden olduğu iskelet kas dokusu hasarının kalitatif olarak benzer şekilde olduğu gözlendi. Kas hasarının kantitatif olarak, Grup B'de en fazla [Hasar Skoru = 3.0 (2.0-3.0)] , Grup R'de Grup B'den daha az [Hasar Skoru = 2.0 (2.0-3.0)] ve Grup L'de en az [Hasar Skoru = 1.0 (1.0-1.0)] olduğu gözlendi (p<0.05, her bir karşılaştırma için).Hazırlanan kesitlerin elektron mikroskobik incelenmesinde, her üç lokal anestezik ajanın benzer şekilde; nispeten normal yapılarını koruyan kas lifleri ve hücre çekirdeklerinin yanısıra, mitokondriyonlarda genişleme, mitokondriyon iç membranlarında parçalanma ve membranöz whorl oluşumları ile sarkoplazmik retikulum sisternalarında genişlemeler şeklinde tanımlanan hücresel hasara neden olduğu gözlendi. Subsellüler hasarın, bupivakain grubunda en fazla, ropivakain grubunda bupivakain grubundan daha az ve levobupivakain grubunda en az olduğu gözlendi.İmmünflorasan mikroskop incelemelerinde bupivakain verilen gruptan elde edilen kesitlerde apoptozise uğramış hücre kalıntıları gözlenirken, ropivakain ve levobupivakain verilen gruplarda apoptotik aktivasyon bulgularına rastlanmadı.Sonuç: Bu çalışmada, bupivakainin rat iskelet kas dokusunda diğer iki ajandan daha fazla miyotoksik hasara neden olduğu, levobupivakainin ise hem bupivakainden hem de ropivakainden daha az miyotoksik hasara neden olduğu, ışık mikroskobu kullanılarak doku düzeyinde ve elektron mikroskop kullanılarak hücresel düzeyde gösterilmiştir. Çalışmada ayrıca, bupivakainin apoptotik hücre aktivasyonuna neden olduğu gözlenirken, ropivakain ve levobupivakainin böyle bir etkisinin olmadığı saptanmıştır.Anahtar Kelimeler: Lokal anestezikler, miyotoksisite, levobupivakain, bupivakain, ropivakain, elektron mikroskop, apoptozis.

Abstract:
Aim: In this study, we aimed to investigate the myotoxic and apoptotic effects of levobupivacaine, bupivacaine and ropivacaine that were injected with single dosage intramuscular injection in the rat muscular tissue.Materials and Methods: This study was conducted on 40 famele Wistar-Albino rats. Rats were allocated to four groups as 10 rats in each group. Bupivacaine % 0,5, levobupivacaine % 0,5, ropivacaine % 0,5 and salin % 0,9 were injected intramuscularly into the right gastrocnemius muscle of rats, appropriate for the groups. Second day after the intramusculer injections, rats from the each group were sacrified by servical dislocation under ketamine anaesthesia. The muscles of the sacrified rats that were injected and dissected to prepare to examine under light microscope, electron microscope and immunofloresan microscope for apoptotic activation. Preparates were examined by painting with the haematoxylin-eosin for light microscope and scored based on damage severity on an ordered scale, according to the `Benoit, Yagiela and Ferrell? scoring system. As mentioned ultrastructural changes caused by local anaesthesic agents were evaluated at subcellular level by electrone microscopy. Tissue preparetes were painted via TUNEL (terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP-biotin nick and labelling assay) method, and evaluated at immunoflurosan misroscopy for appoptotic activation.Results: Second day after the injection, the muscle damage in Group B, group L and group R were significantly more than group SF (p<0.05). We obtained qualitatively similar results between muscle tissue damage caused by local anasthesic agents in all groups. We observed the maximal quantitative muscle damage in Group B [damage score: 3.0(2.0-3.0)]; in Group R the damage was lesser than Group B [damage score: 2.0(2.0-3.0)] and minimally in Group L [damage score: 1.0(1.0-1.0)] (p<0.05, in each comparison).The muscle samples in electron microcope, we observed normal structure on the muscle fibers and cell nucleous, mitochondrial expansion, disintegration in mitochondrial inner membrane, and cellular damage that was descriped as forming of membranous whorl and expansion in cisternas of sarcoplasmic reticulum, similarly for each local anesthetic regimens. We observed that the subcelluler damage in bupivacain group was maximal, in ropivacain group the damage was lesser than bupivacain group, and minimally in levobupivacain group.In the examination of immunofloresan microscope, although we observed apoptotic cellular remnants in the samples of bupivacain group, we did not observe any apoptotic activation findings in the ropivacain and levobuvacain groups.Conclusion: In the present study, by using light microscope for the tissue level and electrone microscope for cellular level, it was shown that, bupivacaine caused the most myotoxic damage in the skeletal muscle tissue, levobupivacaine had lesser myotoxic effecs than both bupivacaine or ropivacaine. Additionally, in this study, bupivacaine caused the apoptotic cellular activation but ropivacaine and levobupivacaine have no such effect.Key Words: Local anaesthetics, myotoxicity, levobupivacaine, bupivacaine, ropivacaine.