Yenidoğan ratlarda kafein sitratın nekrotizan enterokolit gelişimindeki etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of caffeine citrate on the development of necrotizing enterocolite in newborn rats
Yazar: BAYRAM MERSİNLİ
Danışman: DOÇ. DR. ALİ ONUR ERDEM
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Çocuk Cerrahisi = Pediatric Surgery
Dizin: Apne = Apnea ; Enterokolit-nekrotizan = Enterocolitis-necrotizing ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Kafein = Caffeine ; Sitratlar = Citrates ; Sıçanlar = Rats ; İleum = Ileum

Özet:
Mersinli B. Yenidoğan ratlarda kafein sitratın nekrotizan enterokolit gelişimindeki etkisinin araştırılması. Adnan Menderes Üniversitesi Tıp Fakültesi Çocuk Cerrahisi Uzmanlık Tezi, Aydın, 2021.
NEK yenidoğan döneminde en sık karşılaşılan gastrointestinal sistem patolojisidir. Özellikle prematürelerde intestinal immatürite, Ig düzeylerinin düşük olması, mikrobiyal proliferasyon, doku oksijenizasyonunun kötü olması gibi sebeplerden dolayı daha sık karşılaşılır. NEK gelişen yenidoğanda GİS dinlendirilmesi, antibiyotik ve sıvı-elektrolit tedavisine başlanır. Uygulanan tüm tıbbi müdahalelere rağmen perforasyon gelişirse acil operasyonuna alınır. NEK gelişen bir yenidoğanda barsaklarda histolojik olarak mukozal ödem, villus hasarı, nekroz gelişme riski olur, biyokimyasal açıdan da artan apoptozis, oksidatif stres ve inflamasyondan dolayı SOD, GPX, kaspaz-3 ve TNF- α düzeylerinde artış gözlemlenir. Deneysel çalışmamızda; yenidoğan sıçanları kullanarak prematürite ve erken doğum sonrası oluşan NEK tablosunu sıçanlarda da oluşturmayı ve kafein sitrat kullanımının tablodaki yerini görmeyi hedefledik. Çalışmamızda sabit oda ısısı ve nemlilikte 12 saat karanlık-12 saat aydınlık koşullarda tutulan ortalama ağırlığı yaklaşık 50 gr olan Wistar Albino Cinsi yenidoğan ratlar kullanılmıştır. 5 farklı yetişkin dişi ratın yavruları çalışmamızda kullanıldı. Yenidoğan ratlar anneleri tarafından emzirildi. Her grupta aynı annenin yavruları olacak şekilde yenidoğan ratlar randomize olarak beş gruba ayrıldı; Grup I (sham grubu), Grup II (kafein sitrat grubu) ve Grup III (kontrol grubu), Grup IV (önce NEK sonra kafein sitrat grubu), Grup V (önce kafein sitrat sonra NEK). Her bir grup ayrı kafeslerde izlenmiştir. Uygulamamızda Grup I'deki ratlara doğumunun 12.gününe kadar herhangi bir işlem uygulanmadı. 12. günde anestezi altında median laparatomi yapılarak terminal ileum eksize edildi. Grup II' deki ratlara doğumunun 9,10 ve 11. gününde kafein sitrat (20 mg / kg) intraperitoneal yoldan enjekte edildi. 12. günde anestezi altında median laparatomi yapılıp terminal ileum eksize edildi. Grup III' de yenidoğan ratlar 8. Günden itibaren nekrotizan enterokoliti (NEK) indüklemek için 90 saniye boyunca % 5 oksijen - %95 karbondioksit bulunan kapalı ortamda solutulup ardından sonraki 4 gün boyunca günde iki kez (12 saat arayla) soğuk stimülasyona (4°C, 10 dakika) maruz bırakıldı. 12. günde anestezi altında median laparatomi yapılarak terminal ileum eksize edildi. Grup IV' deki yenidoğan ratlar 4. Günden itibaren nekrotizan enterokoliti (NEK) indüklemek için 90 saniye boyunca % 5 oksijen - %95 karbondioksit bulunan kapalı ortamda solutulup ardından sonraki 4 gün boyunca günde iki kez (12 saat arayla) soğuk stimülasyona (4°C, 10 dakika) maruz bırakıldı. Ardından ratlara doğumunun 9,10 ve 11. Gününde kafein sitrat ( 20 mg/kg) intraperitoneal olarak enjekte edildi. 12. günde anestezi altında median laparatomi yapılarak terminal ileum eksize edildi. Grup V' deki ratlara doğumunun 5,6 ve 7.  Gününde kafein sitrat ( 20 mg/kg) intraperitoneal yolla enjekte edilip ardından yenidoğan ratlar 8. Günden itibaren nekrotizan enterokoliti (NEK) indüklemek için 90 saniye boyunca % 5 oksijen - %95 karbondioksit bulunan kapalı ortamda solutulup ardından sonraki 4 gün boyunca günde iki kez (12 saat arayla) soğuk stimülasyona (4°C, 10 dakika) maruz bırakıldı.12. günde anestezi altında median laparatomi yapılarak terminal ileum eksize edildi. Alınan terminal ileum örnekleri hem epitelyal dökülme, villus hasarı ve nekroz açısından histopatolojik olarak hem de süperoksit dismutaz (SOD), glutatyon peroksidaz (GPX), kaspaz-3 ve tümör nekroz faktör alfa (TNF- α) değerleri saptanıp biyokimyasal açıdan değerlendirilmiştir. 
Sonuç olarak; deneysel çalışmamızda elde ettiğimiz veriler, sadece kafein sitrat kullanımının kaspaz-3 seviyesini spesifik olarak en yüksek değerde saptanmış olması dokuda histopatolojik olarak saptanmamış olsa bile apoptozisin başladığını ve NEK gelişimi için risk faktörü olduğunu düşündürmektedir. Yine deney gruplarından NEK oluşturulan gruplarda kafein sitrat kullanımı ile dokudaki antioksidan oksidatif stres markırları anlamlı düzeyde yüksek saptanmıştır. Tüm bu veriler ışığında yenidoğan ratlarda kafein sitrat kullanımı NEK gelişmesindeki birçok faktörle birlikte predispozan bir etki göstermektedir. 
Anahtar kelimeler: Nekrotizan enterokolit, yenidoğan apnesi, kafein sitrat, terminal ileum, prematürite

Abstract:
ABSTRACT
Mersinli B. Investigation of the effect of caffeine citrate on the development of necrotizing enterocolitis in newborn rats. Adnan Menderes University Medical Faculty Pediatric Surgery, Medical Speciality Thesis, Aydın, 2021.
NEC is the most common pathology of the gastrointestinal system in the neonatal period. Especially in prematures, it is more common due to reasons such as intestinal immaturity, low Ig levels, microbial proliferation, and poor tissue oxygenation. GIS resting, antibiotic and fluid-electrolyte terapies are initiated in newborns with NEC. If the intestinal condition worsens and perforation develops despite the initiated medical treatment, the newborn is taken into emergency operation. In a newborn with NEC, histologically there is a risk of mucosal edema, villus damage and necrosis in the intestines, and an increase in SOD, GPX, caspase-3 and TNF-α levels is observed due to biochemically increasing apoptosis, oxidative stress and inflammation. In our study; we aimed to investigate the effect of caffeine citrate on NEC development in newborn rats. In our study, 40 newborn Wistar Albino type rats, with an average weight of 50 grams, kept under constant room temperature and humidity for 12 hoursin dark and 12 hours in light. The rats were randomly divided into five groups; Group I (sham), Group II (caffeine citrate) and Group III (control), Group IV (first NEC, then caffeine citrate), Group V (first caffeine citrate, then NEC). Each group was followed up in separate cages. No procedure was applied to the rats in Group I until the 12th day of birth. On the 12th day, a laparotomy was performed under anesthesia and the terminal ileum was excised. Caffeine citrate (20 mg/kg) was injected intraperitoneally to the rats in Group II on the 9th, 10th and 11st days of birth. On the 12th day, a median laparotomy was performed under anesthesia and the terminal ileum was excised. In group III, newborn rats were inhaled 5% oxygen - 95% carbon dioxide, in a closed environment,  for 90 seconds to induce necrotizing enterocolitis (NEC) from the 8th day, and then exposed to cold (4°C) twice a day (12 hours apart) for the next 4 days for 10 minutes. On the 12th day, a median laparotomy was performed under anesthesia, and the terminal ileum was excised. Newborn rats in Group IV were inhaled 5% oxygen - 95% carbon dioxide, in a closed environment, for 90 seconds to induce necrotizing enterocolitis (NEC) from the 4th day, and then exposed cold  (4°C) twice a day (12 hours apart) for the next 4 days for 10 minutes. Then caffeine citrate (20 mg/kg) was injected intraperitoneally on the 9th, 10th and 11th days of birth. On the 12th day, a median laparotomy was performed under anesthesia, and the terminal ileum was excised. Caffeine citrate (20 mg/kg) was injected intraperitoneally on the 5th, 6th and 7th days of birth to Group V. From day 8, the newborn rats were inhaled 5% oxygen - 95% carbon dioxide, in a closed environment, for 90 seconds to induce necrotizing enterocolitis (NEC) from the 4th day, and then exposed cold  (4°C) twice a day (12 hours apart) for the next 4 days for 10 minutes. On the same day, median laparotomy was performed under anesthesia, and the terminal ileum was excised. Histopathologically, superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPX), caspase-3 and tumor necrosis factor alpha (TNF-α) values were evaluated biochemically in terms of epithelial cell shedding, villus damage and necrosis.
The data we obtained in our experimental study shows the fact that only caffeine citrate use was found to have the highest level of caspase-3, specifically suggests that apoptosis is already began and is a risk factor for the development of NEC, even if it was not detected histopathologically in the tissue. Again, the antioxidant oxidative stress markers in the tissue were found to be significantly higher in the experimental groups with the use of caffeine citrate in the NEC groups. In the light of all this data, the use of caffeine citrate in newborn rats shows a predisposing effect together with many factors in the development of NEC.
Keywords: Necrotizing enterocolitis, neonatal apnea, caffeine citrate, terminal ileum, prematurity