Sıçanlarda deneysel testis torsiyonu ile oluşturulan iskeminin değerlendirilmesinde pH sensörü ölçümlerinin histopatolojik verilerle karşılaştırılması
Comparison of pH levels and histopathologies in the evaluation of ischemic injury in experimental testicular torsion/ detorsion model in rats
Yazar: ASUDAN TUĞÇE BOZKURTER
Danışman: PROF. DR. ENDER ARITÜRK ; YRD. DOÇ. ÜNAL BIÇAKCI
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2011
Konu: Çocuk Cerrahisi = Pediatric Surgery
Dizin: Hidrojen iyon konsantrasyonu = Hydrogen-ion concentration ; Histopatoloji = Histopathology ; Serbest radikaller = Free radicals ; Testiküler hastalıklar = Testicular diseases ; Testis = Testis ; Torsiyon = Torsion ; İskemi = Ischemia

Özet:
Amaç. Testis torsiyonu, testiste kalıcı hasar ve infertilite ile sonuçlanabilecek bir ürolojik acildir. Patofizyolojisindeki esas olay iskemi/ reperfüzyon hasarı ve artmış serbest oksijen radikalleri üretimidir. Hayvan modelleriyle yapılan daha önceki çalışmalarda torsiyon süresinin uzamasıyla oluşan testis hasarının da arttığı gösterilmiştir. Bu çalışmada, sıçanlarda oluşturulan testiküler iskemi/ reperfüzyon modelinde, artan testiküler iskemi süreleriyle, doku pH'ındaki değişiklikler arasındaki ilişkinin, üniversitemiz Kimya Bölümünde Işıldak ve ark. tarafından geliştirilen, biyokimyasal sıvılarda ve dokulardaki pH değişikliklerini kolaylıkla ölçebilen, quinhidron-temelli pH sensörler kullanılarak gösterilmesi amaçlandı.Gereç ve Yöntem. Çalışmada ağırlıkları 200-250 gr arasında değişen 40 adet 30-35 günlük prepubertal erkek Wistar albino sıçan kullanıldı. Sıçanlar çalışma boyunca tekli kafeslerde, normal oda sıcaklığı ve nemine sahip ortamda tutuldular. Tüm hayvan deneyleri, OMÜTF Deney Hayvanları Etik Kurulu tarafından onaylanan bir protokolle takip edildi. Sıçanlar rastgele, 4 eşit gruba ayrıldı. Grup 1 kontrol grubuydu. Grup 2, 3 ve 4'e sırasıyla 1, 8 ve 24 saat süreyle testiküler torsiyon yapılıp detorsiyon yapıldı. Tüm cerrahi işlemler intraperitoneal ketamin (50 mg/ kg) ve ksilazin HCl (8 mg/ kg) anestezisi altında yapıldı. Tüm cerrahi prosedürlerde sol skrotal insizyonla girilerek sol testise ulaşıldı.Bulgular. Grupların pH değerleri karşılaştırıldığında, kontrol grubu ile Grup 8t ve Grup 24t arasında istatistiksel açıdan anlamlı fark tespit edildi (p= 0,00013). Ortalama pH değerinin iskeminin 1. saatinde 7,3'ten 7,2'ye düştüğü; 8. saatinde ise 7,9'a çıktığı ve iskeminin 24. saatinde 6,4'e düştüğü görüldü. Cosentino ve ark.'ın tanımladığı evreleme sistemine göre yapılan değerlendirmede; kontrol grubundaki sıçanlarda normal testiküler yapı izlenirken, en yüksek histolojik evre Grup 24t'deki sıçanların bir kısmında görüldü. İskemi süresinin uzamasıyla birlikte grupların ortalama testiküler hasar skorlarında azalma, morfolojik evrelerinde artma olduğu tespit edildi. H&E ile en belirgin olarak grup 4'te; hücrelerde düzensiz yapı, sayıca azalmış spermatojenik hücreler ve nekroz izlendi. Grup 24t'de pH değeri ile MJS değerleri arasında istatistiksel olarak, olumlu, çok güçlü ve oldukça anlamlı bir korelasyon saptandı.Sonuç. Operasyon sırasında, testisin yalnızca makroskopisine; rengi, boyutu gibi subjektif özelliklerine bakarak testisi yerinde bırakmak ya da korumak üzerine fikir yürütmek ve torsiyone testisin kaderi hakkında hemen bir karar verebilmek, cerrah için gerçek bir çıkmazdır. Dolayısıyla, bu esnada cerraha doku hasarı ve canlılığı hakkında yardımcı olabilecek kantitatif bir metoda ihtiyaç vardır. Testiküler iskemi asidozla sonuçlandığından burada literatüre sunulan pH sensörleri, testis torsiyonu olgularında pH değişikliklerini tespit etmek için intraoperatif olarak kullanılabilir ve pH'ın 6'ya düştüğü tespit edilen testis dokusunun canlılığı söz konusu değildir.

Abstract:
Objective. Testicular torsion is an urologic emergency which may lead to testicular injury and impaired fertility. The main pathophysiology is the ischemia/ reperfusion injury of the testis and overgeneration of reactive oxigen species. Previous studies in animal models defined that longer periods of testicular torsion is associated with increased damage to the testis. The present study aimed to assess the relation between tissue pH changes and periods of ischemia in a rat model of testicular I/R injury via a quinhidrone-based pH sensor, developed by Işıldak et al. in our university which can easily detect pH changes in biochemical liquids and tissues.Materials and methods. The study included 40 male Wistar albino rats weighing 200-250 g. The rats were maintained on a 12-hour light/ dark cycle after ethical committee on animal research approval. The rats were divided into four groups of ten rats each. Group 1 was the control group. The other groups (group 2, 3, 4) underwent 1, 8, 24 hours of testicular torsion and detorsion, respectively. Surgery was done under ketamine (single intraperitoneal 50 mg/kg dose) and xylazine HCl anesthesia (8 mg/ kg). All surgical procedures were performed through left scrotal incisions.Results. The pH levels of control group and group-8t, and control group and group-24t were statistically different (p= 0,00013). The mean pH values decreased from 7,3 to 7,2 at the first hour of ischemia; surprisingly rised to 7,9 at the eighth hour of ischemia and eventually decreased again down to 6,4 at the twenty-fourth hour of ischemia. According to the Cosentino?s grading system, the highest grade was observed at group-24t. As the ischemia time prolonged, the mean testicular injury scores of the groups decreased and the morphological grades worsened. H&E showed disordered arrangement, decreased number of spermatogenic cells and necrosis most obviously in group-24t where there was statistically positive, powerful and obvious correlation between the pH and MJS values.Conclusion. During the operation, it?s a dilemma for the surgeon to make an instant decision about the fate of the torsioned testis, whether to excise or preserve it, based on the macroscopic features- color and size of the testis wich are quite subjective. There is obviously a need for a quantitative method to evaluate the tissue injury and viability. Since ischemia results in asidosis, the pH sensor presented herein, can be used for testicular torsion cases intraoperatively to detect pH changes and in the testes tissue with a pH value of 6, there appears no viability.