Deneysel akut pankreatit modelinde melatonin'in serum tümör nekroz faktör alfa düzeyine etkileri
The effects of melatonin on serum tumor necrosis factor alpha level in experimental acute pancratitis model
Yazar: HAKAN ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. KAPTAN GÜLBEN
Sağlık Bakanlığı / Dr. Abdurrahman Yurtaslan Ankara Onkoloji Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Genel Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2007
Konu: Genel Cerrahi = General Surgery

Özet:
Giriş: Akut pankreatit, pankreasta normalde inaktif halde bulunan sindirim enzimlerinin herhangi bir etyolojik faktörle aktif hale geçerek pankreas dokularını sindirmesi ve buna karşı yaygın bir inflamasyonun gelişmesi ile karekterize; organizmada lokal, bölgesel ve sistemik yansımalara, komplikasyonlara yol açan bir klinik tablodur . Tümör nekroz faktörü (TNF), interleukin 1 (IL-1) veya interleukin 6 (IL-6) gibi proinflamatuar sitokinlerin üretiminin artması akut pankreatitte oluşan lokal doku hasarından ve multiple organ yetmezliğinden (MOF) sorumlu tutulmaktadır. Melatonin pineal bezden salgılanan uyku, üreme, sirkadiyen ritim ve immünite gibi pek çok biyolojik fonksiyonun düzenlenmesinde rol oynayan bir hormondur. Hem epifizde hem de gastrointestinal sistemdeki enterokromaffin hücrelerinde sentezlenen melatonin, lipofilik ve hidrofilik olması nedeniyle bilinen bütün morfofizyolojik bariyerleri kolaylıkla geçerek subsellüler kompartmanlara ve hücre çekirdeğine ulaşır. Melatonin serbest radikal giderici ve proinflamatuar sitokinlerin sentezini azaltan oldukça geniş spektruma sahip güçlü bir antioksidandır. Melatoninin yüksek toksik hidroksil, peroksil radikali, singlet oksijen ve peroksi nitrit anyonu gibi birçok serbest radikali parçalayıcı özelliği kaydedilmiştir.

	Amaç: Ratlarda biliopankreatik kanala % 5'lik taurokolik asit verilerek oluşturulan deneysel akut pankreatit modelinde melatoninin, başta TNF-α üzerindeki etkisi olmak üzere oluşturduğu değişiklikleri biyokimyasal ve histolojik olarak analiz etmek.

	Gereç ve yöntem: Ağırlıkları 250-300 gr arasında değişen, yetişkin 30 adet Wistar Albino cinsi erkek rat randomize olarak 3 gruba ayrıldı; Grup 1 melatonin (n=10), Grup 2 Kontrol (n=10) ve Grup 3 Sham (n=10) grubu olarak kaydedildi. Grup 1  ve Grup 2'de hepatik kanal klemplendikten sonra biliopankreatik kanala 1ml/kg dozunda % 5'lik taurokolik asit (Sigma, St. Louis, MO, USA) verilerek akut pankreatit oluşturuldu. Grup 1'e operasyondan 2 saat sonra 50 mg/kg dozunda melatonin (Sigma, St. Louis, MO, USA) intraperitoneal olarak uygulandı. Grup 2'ye aynı hacimde %0.9 NaCl çözeltisi operasyondan 2 saat sonra intraperitoneal olarak uygulandı. Grup 3'e ise operasyondan sonra herhangi bir işlem uygulanmadı. Gruplar 24. saatte sakrifiye edilerek serum örnekleri alındı ve pankreas dokuları çıkarıldı. Serumda amilaz ve TNF-α değerleri çalışıldı. Pankreas dokusu hematoksilen eozin ile boyanarak oluşan değişiklikler ışık mikroskopisinde incelendi.
	
	Bulgular: Biliopankreatik kanala %5'lik taurokolik asit verilerek oluşturulan akut pankreatit sonrası; serum amilaz değerlerinin melatonin verilen grupta (Grup 1) kontrol grubuna (Grup 2) oranla anlamlı olarak düşük olduğu gözlendi (p=0.001). TNF-α düzeyleri açısından da grup 1'de grup 2'ye oranla istatistiksel olarak anlamlı bir düşüklük olduğu tespit edildi (p=0.03). Histolojik olarak skorlanan ödem, inflamasyon, perivasküler infiltrasyon, asiner nekroz, yağ nekrozu ve hemorajinin toplam skorunun melatonin tedavisi alan grupta (Grup 1) kontrol grubuna (Grup 2) oranla daha düşük olduğu gözlendi (p<0.0001).

	Sonuç: Biliopankreatik kanala %5'lik taurokolik asit verilerek oluşturulan deneysel akut pankreatit modelinde, uygulanan melatonin, TNF-α ve amilaz seviyelerini belirgin olarak baskılamakta ve histolojik değişikliklerde istatistiksel olarak anlamlı düzelme sağlamaktadır. 
Bu deneysel çalışmanın sonucuna göre, başka klinik çalışmalarla da desteklenmesi kaydıyla  melatoninin akut pankreatitin  tedavisinde kullanılabilecek bir ajan olabileceği  ileri sürülebilir.

Abstract:
Introduction: Acute pancreatitis is characterized by the digestive enzymes, which are normally inactive in the pancreas, activated by any etiological factor, digesting the pancreatic tissues and the development of a widespread inflammation against it; It is a clinical picture that causes local, regional and systemic reflections and complications in the organism. The increase in the production of proinflammatory cytokines such as tumor necrosis factor (TNF), interleukin 1 (IL-1) or interleukin 6 (IL-6) is held responsible for local tissue damage and multiple organ failure (MOF) in acute pancreatitis. Melatonin is a hormone secreted from the pineal gland that plays a role in the regulation of many biological functions such as sleep, reproduction, circadian rhythm and immunity. Melatonin, which is synthesized in enterochromaffin cells both in the epiphysis and in the gastrointestinal tract, easily crosses all known morphophysiological barriers and reaches the subcellular compartments and cell nuclei due to its lipophilic and hydrophilic nature. Melatonin is a powerful antioxidant with a broad spectrum that scavenges free radicals and reduces the synthesis of proinflammatory cytokines. Many free radical scavenging properties of melatonin such as highly toxic hydroxyl, peroxyl radical, singlet oxygen and peroxy nitrite anion have been noted.

Purpose: To analyze biochemical and histological changes, especially the effect of melatonin on TNF-α, in the experimental acute pancreatitis model created by giving 5% taurocholic acid to the biliopancreatic duct in rats.

Materials and methods: 30 adult male Wistar Albino rats weighing between 250-300 g were randomly divided into 3 groups; Group 1 was recorded as melatonin (n=10), Group 2 as Control (n=10) and Group 3 as Sham (n=10). In Group 1 and Group 2, acute pancreatitis was induced by instilling 5% taurocholic acid (Sigma, St. Louis, MO, USA) at a dose of 1 ml/kg into the biliopancreatic duct after clamping the hepatic duct. Group 1 was administered intraperitoneally at a dose of 50 mg/kg melatonin (Sigma, St. Louis, MO, USA) 2 hours after the operation. In Group 2, the same volume of 0.9% NaCl solution was administered intraperitoneally 2 hours after the operation. No procedure was applied to Group 3 after the operation. The groups were sacrificed at 24 hours, serum samples were taken and pancreatic tissues were removed. Amylase and TNF-α values ​​in serum were studied. Pancreatic tissue was stained with hematoxylin and eosin and the changes were examined under light microscopy.

Results: After acute pancreatitis induced by infusion of 5% taurocholic acid into the biliopancreatic duct; It was observed that serum amylase values ​​were significantly lower in the melatonin given group (Group 1) compared to the control group (Group 2) (p=0.001). In terms of TNF-α levels, a statistically significant decrease was found in group 1 compared to group 2 (p=0.03). The histologically scored total score of edema, inflammation, perivascular infiltration, acinar necrosis, fat necrosis, and hemorrhage were observed to be lower in the melatonin-treated group (Group 1) compared to the control group (Group 2) (p<0.0001).

Conclusion: In the experimental acute pancreatitis model created by injecting 5% taurocholic acid into the biliopancreatic duct, the applied melatonin significantly suppresses TNF-α and amylase levels and provides a statistically significant improvement in histological changes.
Based on the results of this experimental study, it can be argued that melatonin may be an agent that can be used in the treatment of acute pancreatitis, provided that it is supported by other clinical studies.