İzole tavşan akciğer modelinde reperfüzyon akımındaki değişimin donör akciğer iskemi-reperfüzyon hasarına etkileri(Deneysel Çalısma )
The role of reperfusion flow rate change in donor lung ischemia-reperfusion damage in the isolated rabbit lung model.
Yazar: FATMA ŞİMŞEK
Danışman: PROF. DR. M.KAMİL KAYNAK
İstanbul Üniversitesi / Cerrahpaşa Tıp Fakültesi / Göğüs Kalp ve Damar Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2008
Konu: Göğüs Kalp ve Damar Cerrahisi = Thoracic and Cardiovascular Surgery
Dizin: Akciğer nakli = Lung transplantation ; Reperfüzyon lezyonu = Reperfusion injury

Özet:
izole Tavsan Akciger Modelinde Reperfüzyon Akımındaki Degisimin Donör Akcigeriskemi-Reperfüzyon Hasarındaki RolüGiris:Akciger transplantasyonu üzerine yapılan çalısmaların çogu, organın korunması vetransplantasyon sonrası gelisebilecek iskemi- reperfüzyon hasarını önlemeye yönelikolmustur. Transplantasyon sonrası erken mortalitenin en önemli nedeninin, iskemireperfüzyon hasarına baglı gelisen erken greft yetmezligi oldugu düsünülmektedir.Bu nedenleçalısmamızda izole tavsan akciger modelinde reperfüzyon akımındaki degisimin donörakciger iskemi- reperfüzyon hasarına etkilerini arastırdık.Materyal metod: Çalısmamızda, istanbul Üniversitesi Hayvan Laboratuvarında yetistirilmis3000-4000 gram agırlıgında erkek veya disi Yeni Zelanda cinsi 30 adet tavsan kullanıldı.Hergrupta altı adet tavsan olacak sekilde bes grup olusturuldu.Cerrahi ekipman ve preoperatifhazırlıgın ardından tavsanlara intramusküler yolla ketamin hidroklorid 50 mg/kg ve xylazinehidroklorid 5 mg/kg anestezi uygulandı.Trakeostomi açılarak solunum frekansı 20/dk, %100O2, tidal volüm 12ml/kg olacak sekilde mekanik ventilasyon saglandı.Median sternotomi vetimektomiyi takiben, perikard ve her iki plevral bosluk açıldı. inferior vena kava, süperiorvena kava, aorta ve pulmoner arter hazırlandı ve dönüldü. 500 Ü/kg heparin ile sistemikheparinizasyon yapıldı. Sag ve sol ventrikül duvarına kanülasyon için purse sütürler konuldu.Sag ventrikülotomi ile pulmoner arter ve sol ventrikülotomi yardımı ile sol atrium kanüleedildi ve purse sütürler dügümlendi. inferior vena kava, superior vena kava ve aortabaglanarak inflow ve outflow izole edildi. Soguk (0-4 oC) koruma solüsyonu pulmoner arterkanülü kullanılarak, 30 cm yükseklikten infüze (60ml/kg) edildi. Koruma solusyonu ileakciger perfüzyonu tamamlandıktan sonra kalp- akciger total olarak çıkartıldı ve ekspansehalde klampe edilerek soguk salin solüsyonu içinde 4 saat +4 oC'de saklandı. Dört saat sogukiskemiye tabi tutulan akcigerler daha sonra sıcak, nemli organ banyosuna asıldı. Solunumfrekansı dakikada 20, tidal volüm 12ml/kg olacak sekilde ayarlanarak %100 O2 ile ventileedildi. Pulmoner arter ve sol atrium kanülleri kardiak pompa sistemine baglandı ve perfüzyonsistemi gruplara uygun reperfüzyon hızında kan reperfüze edecek sekilde ayarlandı.54Akcigerlerde oksijene olan kan filtre sisteminden geçirilerek yeniden pulmoner arter kanülüneyönlendirildi. 15. dk ve 30. dk intervallerinde kan gazı alındı.islem sonunda histolojikdegerlendirme için doku örnekleri alındı. Pulmoner ödemin degerlendirilmesi amacı ilereperfüzyon sonrası ve oda sıcaklıgında 24 saat pasif kurumaya bırakıldıktan sonra olmaküzere iki defa akcigerler tartıldı ve sonuçlar not edildi .I. Grupta ( Kontrol grubu), (n1=6), pulmoner arterler 60 ml/kg UW solusyonu ile flushlandı.Akciger doku örnekleri soguk salin solusyonu ile birlikte +4 oC'de 4 saat saklandı ve 60ml/dk 30 dk reperfüze edildi.II.Grupta (Düsük reperfüzyon akımı grubu), (n2=6), pulmoner arterler 60 ml/kg UWsolusyonu ile flushlandı. Soguk salin solusyonu ile +4 oC'de 4 saat saklandı ve 30ml/dkreperfüzyon akımında 30 dk reperfüze edildi.III. Grupta (Yüksek reperfüzyon akımı grubu), (n3=6), pulmoner arterler 60 ml/kg UW ileflushlandı. Soguk salin solusyonu ile +4 oC'de 4 saat saklandı ve 120ml/dk reperfüzyonakımında 30 dk reperfüze edildi.IV. Grupta (Kontrollü reperfüzyon+ Yüksek reperfüzyon akımı grubu), (n4=6), pulmonerarterler 60 ml/kg UW ile flushlandı ve +4 oC'de saklandı. 15 dk boyunca 60 ml/dk akımında,kalan 15 dk boyunca da 120ml/dk reperfüzyon akımında reperfüze edildi.V.Grupta (Kontrollü reperfüzyon+ Düsük reperfüzyon akımı grubu), (n5=6), pulmoner arterler60 ml/kg UW solusyonu ile flushlandı ve +4 oC'de saklandı.15 dk boyunca 60ml/dk akımında,kalan 15 dk boyunca da 30ml/dk reperfüzyon akımında reperfüze edildi.Bulgular: Bu çalısmada Düsük reperfüzyon ve kontrollü düsük reperfüzyon akımının normalve yüksek akımlı reperfüzyon gruplarına kıyasla daha düsük PO2 ve daha yüksek PCO2degerlerine neden oldugunu; yüksek reperfüzyon ve kontrollü yüksek reperfüzyon akımınınnormal ve düsük reperfüzyon akımlı gruplara kıyasla daha fazla interstisyel ödem, tip IIpnömosit hasarı, desquamasyon, eritrosit extravazasyonu, PMNL infiltrasyonu ve alveolduvar hasarına neden oldugunu gördük.Sonuç: Düsük reperfüzyon akımının düsük pulmoner arter oksijenizasyonuna, yüksekkarbondioksit degerlerine; yüksek reperfüzyon akımının, pulmoner hasar ve pulmonerödemde artısa neden olacagını söyleyebilmekteyiz.

Abstract:
The role of changing reperfusion flow on Donor Lung Ischemia-Reperfusion Damage in the Isolated Rabbit Lung ModelIntroduction: Most of the studies conducted lately on lung transplantation consists of studies on the protection of the organ and prevention of ischemia-reperfusion damage that may develop in the post-transplantation period. It is believed that the most important reason behind early mortality in the post-transplantation period is the early graft failure which develops due to ischemia reperfusion damage. Studies for protecting the lungs from ischemia during lung transplantation still continues.Objective: The many factors be responsible from ischemia and pefusion damage which had a komplex pathophysiology.This study investigate on the role of chainging repefusion flow on Donor lung ischemia-reperfusion damage in the isolated rabbit lung model.Material method: In our study, 30 New Zealand-type male and female rabbits of 3000-3500 grams grown up in the Animal Laboratory of Istanbul University were used. Five groups, each including six rabbits, were set up. Following preparation of the surgical equipment and preoperative preparation, rabbits were anaesthesized by ketamine hydrochloride (50 mg/kg) and xylazine hydrochloride (5 mg/kg) , intramuscularly. Tracheostomy was performed and mechanical ventilation was realized, keeping respiratory frequency at 20, %100 O2 and tidal volume at 12ml/kg. Following median sternotomy and tymectomy, pericardium and both pleural spaces were opened. The superior and inferior vena cava, aorta, and pulmonaryartery were dissected free and encircled with snares.With 5000 units/kg heparine, systemic heparinization was performed. For canulation, purse sutures were inserted in the right and left ventricule walls. The PA was then cannulated through a right ventriculotomy, the snare about the PA tightened isolating the lung inflow. The left atrium was then cannulated through a left ventriculotomy and secured and the aorta ligated isolating the lung outflow.By getting tied inferior vena cava, superior vena cava and aorta, inflow and outflow were isolated. Cold (0-4 oC) protective solution, using pulmonary artery canulla, was infused (60ml/kg) from a height of 30 cm. After completing the lung perfusion by protective solution, heart-lung block was totally taken out and protected in cold saline solution in + 4 oC, clamped in an expensed position. The lungs that under cold ischemia for 4 hours hanged in hot wet organ bath.It was ventilated with %100 O2 by adjusting the respiratory frequency to 20 per minute and tidal volume to 12ml/kg. Pulmonary artery and left atrium canullas were tied to cardiac pumping system and perfusion system was adjusted to reperfuse blood that appropiate reperfusion rate for groups . The blood which was oxygenized in the lungs passed through the blood filter system ,and the blood was redirected to pulmonary artery canulla. Within intervals of 15 minutes and 30 minutes, blood samples were collected for blood gas analysis. Operation was finished and tissue samples were taken for histological evaluation. For the purpose of evaluating pulmonary edema, immediately after reperfusion and after being left for passive desiccation for 24 hours in room temperature, lungs were weighed two times and the results were noted.In Group I, (Control group), (n1=6), pulmonary arteries were flushed with 60 ml/kg UW solution. Lung tissue samples were preserved for 4 hours under + 4 oC in cold saline solution. And reperfused 30 mnt 60 ml/mnt rate .In Group II (Low reperfusion rated group), (n2=6), pulmonary arteries were flushed with 60 ml/kg UW solution. Lung tissue samples were preserved for 4 hours under + 4 oC in cold saline solution. And reperfused 30 mnt 30ml/mnt rate.In Group III ( high reperfusion rated group), (n3=6), pulmonary arteries were flushed with 60 ml/kg UW solution. Lung tissue samples were preserved for 4 hours under + 4 oC in cold saline solution. And reperfused 30 mnt 120ml/mnt rate.In Group IV (Controlled reperfusion +high reperfusion rated group ), (n4=6), pulmonary arteries were flushed with 60 ml/kg UW solution. Lung tissue samples were preserved for 4 hours under + 4 oC in cold saline solution. reperfused 15mnt 60 ml/dk and then 15 mnt reperfused 120 ml/mnt .In Group V ( controlled reperfusion + low rated reperfusion group Kontrollü reperfüzyon+Düşük reperfüzyon hızı group), (n5=6), pulmonary arteries were flushed with 60 ml/kg UW solution. Lung tissue samples were preserved for 4 hours under + 4 oC in cold saline solution . . reperfused 15mnt 60 ml/dk and then 15 mnt reperfused 30 ml/mnt .Findings:Bu çalışmada Düşük reperfüzyon ve kontrollü düşük reperfüzyon akımının normal ve yüksek akımlı reperfüzyon gruplarına kıyasla daha düşük PO2 ve daha yüksek PCO2 değerlerine neden olduğunu; yüksek reperfüzyon ve kontrollü yüksek reperfüzyon akımının normal ve düşük reperfüzyon akımlı gruplara kıyasla daha fazla interstisyel ödem, tip II pnömosit hasarı, desquamasyon, eritrosit extravazasyonu, PMNL infiltrasyonu ve alveol duvar hasarına neden olduğunu gördük.This study similary demonstrated that high flow and controlled normal reperfusion group results contributed in a worsing of intertisial edema and type 2 alveolaire damage,desquamation,erytrocyte extravasotion,PMNL infiltration,alveolaire damage compared with low reperfusion and controlled low reperfusion groups.On the other hand low and controlled low reperfusion groups results contribute that,in a worsing of low PO2 and high PCO2 measurements compared with high and controlled normal reperfusion groups.Conclusion:.This study showed that low flow reperfusion model contributed to low pulmonary arterial oxygenation and high carbondioxide rate.On the other hand high flow reperfusion model contributed to pulmonary damage and pulmonary edema.