Deneysel sepsis modelinde, geç dönem hiperbarik ve normobarik oksijen tedavilerinin karaciğer üzerine etkinliği.
The late phase efficacy of hyperbaric and normobaric oxygen therapies on liver in experimental sepsis model.
Yazar: HALİL ERTÜRK
Danışman: PROF. DR. M. REFİK MAS
GATA / Tıp Fakültesi / İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2009
Konu: Deniz ve Sualtı Hekimliği = Marine and Underwater Medicine ; Gastroenteroloji = Gastroenterology ; Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon Hastalıkları = Clinical Microbiology and Infectious Diseases
Dizin: Hiperbarik oksijenasyon = Hyperbaric oxygenation ; Şok-septik = Shock-septic

Özet:
Sepsis, mikrobiyal maruziyet sonrasında enflamasyon ve koagülasyonun birlikte aktive olmasıyla karakterize komleks bir sendromdur. Bu olaylar, immün hücreler veya hasar görmüş endotel hücrelerinden salınan proenflamatuvar sitokinler, prokoagülanlar ve adezyon molekülleri yoluyla sistemik enflamatuvar yanıt sendromu / sepsis bulguları ile ortaya çıkar. Sepsis, hastane mortalite oranı %30 ile ölümcül bir hastalıktır. Ciddi sepsis ve septik şokun mortalite oranları ise çok daha yüksektir. Fizyopatolojisi daha iyi anlaşıldıkça, antibiyotik tedavisine ilave olarak birçok ajan denenmiş ama hala yeterli sonuçlar elde edilememiştir.Karaciğer, sendromun aktif oyuncusu ve etkilenen organı olarak sepsiste anahtar organ gibi görünmektedir. Sepsiste gelişen çoklu organ yetmezliğinden sorumlu tutulan karaciğerin, bakteriyel temizlik, bakteriyel ürünlerin inaktivasyonu, enflamatuvar mediyatörlerin üretim ve temizliği gibi fonksiyonları vardır. Bu nedenle, sepsiste karaciğer hasarının önlenmesi ya da azaltılması önem kazanmaktadır.Hiperbarik oksijen (HBO), stres altındaki hücrelere oksijen sunan bir tedavi yöntemidir. Vazokostrüktör, mikroorganizma çoğalmasını önleyici, anjiyogenezisi aktive edici, dokuların bozulmuş oksijen transport kapasitesini düzeltici, antioksidan enzim aktivitesini artırıcı ve reaktif oksijen türevlerini süpürücü özellikleriyle hipoksik dokulara etki eder.Sepsiste karşılaştırmalı çalışması olmasa da yoğunbakım koşullarında kullanılmasında zorluklar olan HBO uygulaması yerine normobarik oksijen (NBO) uygulaması ile bu faydaların elde edilebileceğini düşündüren çalışmalar mevcuttur.Bu çalışmada, deneysel rat sepsis modelinde HBO ve NBO tedavilerinin karaciğer hasarı ve oksidatif stres üzerine etkilerinin araştırılması planlandı. Bu amaçla, 40 erkek wistar rat, randomize olarak 4 gruba ayrıldı; sham grubu (n=10), kontrol (SEPSİS+CEFEPİM) grubu (n=10), HBO (SEPSİS+CEFEPİM+HBO) grubu (n=10), NBO (SEPSİS+CEFEPİM+ NBO) grubu (n=10). Sepsis indüksiyonu için kontrol, HBO ve NBO grubundaki ratlara 2,1 x 109 CFU canlı E. Coli IP yolla verildi. Sepsis indüksiyonu sonrasında başlanarak kontrol, HBO ve NBO grubundaki ratlara günde iki kez 50 mg/kg sefepim IP yolla uygulandı. HBO grubundaki ratlara, 2.4 ATA'da günde 2 kez, 90 dk HBO tedavisi uygulandı. NBO grubundaki ratlara ise 5 lt/dk oksijen ile 1 ATA'da günde 2 kez, 90 dk NBO tedavisi uygulandı. Sepsis indüksiyonundan 5 gün sonra hayvanlar sakrifiye edilerek karaciğer doku örnekleri alındı.Kontrol ve NBO grubunda, malondialdehid (MDA) ve süperoksit dismutaz (SOD) düzeylerinde artış görülürken, HBO grubunda MDA ve SOD düzeyleri düşük olarak bulundu. Sepsis oluşturulan bütün gruplarda glutatyon peroksidaz (GSH-Px) düzeyleri yüksek olarak bulunurken aralarında fark saptanmadı. Sepsis oluşturulan gruplarda myeloperoksidaz (MPO) düzeyleri yüksek olarak bulunurken, HBO grubunda, NBO grubuna göre bir düşüş görüldü. Histolojik değerlendirme ile sepsis oluşturulan gruplar arasında bir fark gözlenmedi.Bu çalışmada, HBO'nun antibiyotik tedavisine ilave olarak kullanımı ile karaciğer dokusunda oksidatif doku hasarını azalttığı ortaya konmuştur. Ayrıca, HBO ve NBO tedavilerinin nötrofil infiltrasyonunu azaltma yönünden bir etki oluşturmadığı da gösterilmiştir.Sepsiste adjuvan bir tedavi olarak HBO ve NBO uygulamalarının karşılaştırmasına yönelik kapsamlı çalışmalara ihtiyaç vardır.

Abstract:
Sepsis is a complex syndrome characterized by simultaneous activation of inflammation and coagulation in response to microbial insult. These events manifest as systemic inflammatory response syndrome (SIRS)/sepsis symptoms through release of proinflammatory cytokines, procoagulants, and adhesion molecules from immune cells and/or damaged endothelium. Sepsis with a mortality rate of 30 % in hospital is a mortal disease. Mortality rates are higher in severe sepsis and septic shock. In the last decade, the sepsis physiopathology has been elucidated. Various therapeutic agents have been tried in addition to antibiotherapy but no satisfactory results have been acquired.As an active player and a victim, the liver seems as the key organ in sepsis. The liver, thought responsible for developing multi organ dysfunction syndrome, has various functions involving bacterial clearance, inactivation of bacterial products, generation and clearance of inflammatory mediators. Therefore, preventing the liver injury in sepsis is important.Hyperbaric oxygen (HBO) is a treatment modality that presents oxygen to cells. Its effects occur through the mechanisms involving vasoconstriction, inhibition of microorganism profliferation, activation of angiogenesis, improving oxygen transport capacity, enhancing antioxidant enzyme activity and scavenging reactive oxygen species.Because of the difficulties of HBO usage in intensive care units, there are some studies suggesting normobaric oxygen (NBO) treatment instead of HBO treatment in sepsis to get same benefits.In the present study, we planned to compare the effects of HBO versus NBO treatments? effects on liver injury and oxidative stress in rat sepsis model. We randomized 40 male wistar rats in 4 groups; sham group (n=10), control (SEPSIS+CEFEPIM) group (n=10), HBO (SEPSIS+ CEFEPIM+HBO) group (n=10) and NBO (SEPSIS+CEFEPIM+NBO) group (n=10). Sepsis was induced with an intrapreritoneal injection of 2.1 x 109 CFU viable E. coli in sepsis groups. After sepsis induction, CEF was administrated intraperitoneally at dose of 50 mg/kg twice daily to the rats in sepsis groups (control, HBO, NBO). HBO sessions were performed at 2.4 atm absolute 90 minutes twice daily. NBO sessions were performed at 1 atm absolute 90 minutes twice daily with 5 l/min oxygen. All animals were killed 5 days after sepsis induction and liver specimens were taken.Whereas malondialdehid (MDA) and superoxide dismutase (SOD) levels were elevated in control and NBO groups, MDA and SOD levels were decreased in HBO group. Glutathione peroxidase (GSH-Px) levels were elevated in all sepsis groups and there was no difference between these groups. Myeloperoxidase (MPO) levels were elevated in all sepsis groups. A decrease in MPO levels has seen in HBO group compare to NBO group but there was no difference between the HBO and control groups. According to hystopathological examination, there was no difference between sepsis groups.In the present study, we found that the reduction in oxidative tissue injury with HBO treatment in addition to antibiotherapy and no effect of HBO and NBO treatments on neutrophil infiltration.Further studies, focused on comparing NBO to HBO as an adjuvant therapy in sepsis, should be performed.