ISSN : 1301-5680
e-ISSN : 2149-8156
Turkish Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery     
Serbest Oksijen Radikal Temizleyici Olarak Aprotinin’in Rolü (Deneysel Çalışma)
I. Derya YAVAŞ, Mustafa ZENGİN, İslam KAKLIKAYA, Zerrin UZUN, Orhan DEĞER, Fahri ÖZCAN, *M. Cengiz ELŞİN, **Asım ÖREN
Karadeniz Teknik Üniversitesi Tıp Fakültesi Göğüs Kalp Damar Cerrahisi ABD
* Karadeniz Teknik Üniversitesi Tıp Fakültesi Patoloji ABD
**Karadeniz Teknik Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyokimya ABD

Özet

Studies that are made in preventing damage after associated with ischemia and reperffuzion are incereasing rapidly. The highness of mortality and morbidity proportion which free oxygen radicals causes during reperffusion and the treatment of ischemia and the patologic changes because of ischmea, itself have concentrated on studies of free oxygen radials.

In this study, the aim is to expound the histologic and biochemical effects of Aprotinin which is a proteaz enzyme inhibitory, on the rabit skeleton muscle in reperfusion, and to compare with the effects of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) which of their radical scavenger effects were proved experimantally.

İskemiye bağlı olarak gelişen patolojik değişiklikler ölüm nedenleri içinde birinci sırayı almaktadır [16,40,55]. Özellikle iskemik kalp hastalıkları ve serebral iskemi en ciddi komplikasyonların başında yer almaktadır. Alt ekstremite iskemilerine seconder olarak gelişen iskemikmetabolik sendromlarda mortalite ve morbidite hızları, bu konuda kayda değer ilerlemelere karşın, hala yüksektir [4,10,25,35]. Alt ekstremite uzun süre iskemik şartlarda kalabilir. Bu iskemi nedeniyle rabdomiyolozis oluşmakta ve reperfüzyon fazında ise serbest oksijen radikallerinin etkileri ve nekroz alanları daha da artmaktadır[1,3,5,6,12,13,50]. Bu patolojik değişiklikler nedeniyle oluşan metabolik sendromlar ekstremite kaybı ve ölümle sonuçlanabilmektedir [4,55]. Reperfüzyon fazında büyük miktarlarda serbest oksijen radikallerinin açığa çıkması ve patolojik değişikliklerin bu radikallerin miktarına bağlı olması nedeniyle sayısız çalışmalarla serbest oksijen radikal temizleyiciler (scavenger) araştırılmıştır [1,6,7,9].

Serbest radikal, dış orbitalinde tek sayıda elektron bulunan bir atom veya moleküldür. Dış orbitalde iki ile bölünmeyen elektron varlığı, atom veya molekülü reaktif kılar [9]. Canlılığın devamının zorunlu bir parçası olan serbest oksijen radikalleri, sayısız enzimatik reaksiyon ve biyolojik fonksiyon için gereklidir. Ancak reperfüzyon gibi bazı patolojik durumlarda aşırı miktarlarda ortaya çıkarak hücresel hedeflere zararlı etkilerde bulunurlar. Serbest radikallerin başlıca kaynağı moleküler oksijendir [2,9]. Oksijenin redüksiyonu ile, negatif yüklü bir ara ürün olan süperoksid radikali ortaya çıkar. Bu radikalden spontan ya da enzimatik dismutasyon ile, ikinci bir ara ürün, hidrojen peroksid ortaya çıkar. Yine bir dizi reaksiyon sonucu hidroksil radikali meydana gelir [9,14].

Bu çalışmada, bir protez inhibitörü olan aprotinin’in reperfüzyondaki tavşan iskelet kası üzerindeki histolojik ve biyokimyasal etkilerini saptamak, ayrıca radikal temizleyici etkileri deneysel olarak kanıtlanmış süperoksiddismutaz (SOD) ve katalaz (CAT)’ın etkileri deneysel olarak kanıtlanmış süperoksiddismutaz (SOD) ve katalaz (CAT)’ın etkileri ile karşılaştırılması amaçlanmıştır.

Yöntem

Çalışma Karadeniz Teknik Üniversitesi Tıp Fakültesi Cerrahi Araştırma ve Uygulama Labo-ratuarı’nda, Yeni Zelanda türü erkek tavşanlar üzerinde yapıldı.

Çalışmamızda, Rektus Femoris kasının medial kısmında iskemi ve reperfüzyon oluşturdu. 30 tavşan denek olarak kullanıldı. Tavşanların ağırlığı 2.6-3.4 kg arasında ve ortalama 3.1 kg idi. Tüm tavşanların sağ alt ekstremitesinde çalıştı. Tavşanlar 6 gruba ayrıldı (Tablo 1). Tavşanların Rektus Femoris adelesi, Medial ve anterolateral, parça olarak iki kısımdan meydana gelir [57]. Rektus Femoris kasına sartorius kası rezeke edilerek ulaşılır. Çalıştığımız Medial parçanın arteriyel akımı Femoral arterden gelen küçük bir dalla sağlanır (Çapı 0.8 mm).Resim 1’de Rectus Femoris kasının medial kısmı görülmektedir. Tavşanların anestezisi, 20 mg/kg ketamin ve 20 mg/kg pentothal, introperitoneal enjekte edilerek sağlandı. İzotonik NaCl solusyonu 3 ml/kg/saat hızda intravenöz verildi. Tavşanlar cerrahi girişim sırasında heparinize (400 ü/kg) edildi. Çalışmamız oda sıcaklığında yapıldı. Tavşanlar, abdomen ortasından dize kadar traş edildi. Cerrahi saha poviod (%10 polivinil pirolidon-iyot kompleksi) ile boyandı. Sağ uyluğun venteromedialinde uzunluğuna insizyon yapıldı. Fasia geçildikten sonra, Rektus Femoris kasının medial kısmı, sadece damar sinir paketi korunarak, insersiyosu kesildi ve çevre dokudan serbestleştirildi. Distal tendon tekrar insersiyosuna dikildi. Kasa ait arter ven ve sinir hasarı oluşturmadan, oklude edildi (Resim 2). İskemi süresinin sonunda kasa ait arter tekrar eksplore edilerek okluzyona son verildi. Reperfüzyon süresi bitiminde, kas eksplore edilerek, histolojik ve biyokimyasal amaçlı kas ve kan numuneleri alındı. Alınan kas numunesinin ,biyokimyasal analiz amaçlı bir kısmı likit hitrojenle dolduruldu, analız hemen yapıldı. Alınan iskelet kası biyopsisinde, ATP, Laktat, Malondialdehid (MDA), ksantin oksidaz (XO), kreatin kinaz, laktat dehidrogenaz (LDH) tayinleri yapıldı.

MDA, Laktat ve ATP tayini için 0.400 gr kuru doku tartılarak , 4 ml 2 molar perklorik asitle 30 saniyede ekstrakte edildi. Metil timol blue indikatör olarak kullanılarak K HCO3 ile homojenat nötralize edildi. Homojenat +4 derecede 30 dakikada santrifüje edildikten sonra süpernatantta enzim analizleri yapıldı. Ksantin oksidaz, laktat dehidrogenaz ve kreatin kinaz ölçümleri için 0.400 gr kuru doku tartılıp 2.5 ml 0.1 molar pH 7.4 fosfat tamponunda 14 derecede 30 saniyede ekstrasiyon yapıldı. 30 dakika santrifugasyondan sonra süpernatantta enzim analizleri yapıldı.

ATP ve laktat tayininde, Sigma diagnostics’in kantitatif, spektrofotometrik yöntemi kullanıldı. Malondialdehid (MDA) tayini, Thio-barbitürikasid metodu kullanılarak spektrofotomektir olarak yapıldı (60). Ksantin oksidaz tayini Bergmeyen yöntemi ile enzimatik olarak yapıldı [3]. Kreatin kinaz ve laktat dehidrogenaz tayinleri ise sclavo kitleri ile manuel olarak yapıldı.

Deneyden sonra histolojik incelemeye alınacak dokular %10 tamponlu nötral formalin fiksasyonundan sonra rutin işlemlerden geçirilerek parafine gömüldü. Örnekler kas liflerinin enine ve boyuna kesitlerini görebilecek şekilde alındı. 5-6 mikron kalınlığındaki kesitler Hemotoxylin ve Eosin, Phosphotungtic acit hemotxylin (PTAH), Van Gieson ve PAS (Periodic Acid Schiff) ile boyandı. Daha sonra preparatlar ışık mikroskobu ile incelendi. Biyokimyasal verilen istatiksel analızi Student’s t-test kullanılarak yapıldı.

Deney grupları
Rectus Femoris kasının medial kısmı
Medial Rectus Femoris kas arterinin oklüzyonu
Malondialdehid (MDA) Aktivitesi
Ksantin Oksidaz Aktivitesi
ATAP Düzeyleri

Bulgular

Malondialdehid Aktivitesi: Hidroksil radikal monitarizasyonu, malondialdehid yöntemi ile yapıldı [62]. Deoksiriboz’dan hidroksil radikali etkisiyle oluşan malondialdehid spektrofotometrik olarak ölçüldü. MDA aktivitesi, kontrol gruplarına göre SOD+CAT tedavi gruplarında %49 azalmış, aprotinin verilen gruplarda %39 azalmış olduğu saptandı (p0.05) (Tablo 2).

Ksantin Oksidaz Aktivitesi: Kontrol grupları, SOD+CAT grupları, Aprotinin grupları arasında anlamlı bir fark olduğu görüldü (p<0.05). Ksantin oksidaz aktivitesi, kontrol gruplarına göre SOT+CAT gruplarında %21 oranında azalmış saptanırken aprotinin gruplarında %77 oranında azalmış olarak bulundu. Bu sonuçlarla aprotinin, iskemik kas dokusunda ksantin oksidaz oluşumunu önlemede yüksek derecede etkili olduğu saptanmış oldu (Tablo ).

ATP Düzeyi: ATP düzeyleri, beş saatlik iskemi gruplarında üç saatlik iskemi gruplarına göre %59 oranında azalmış olarak saptandı (p<0.01).SOD+CAT ve aprotinin’in ATP düzeyine etkili olmadığı görüldü. Deney gruplarının reperfüzyon sonrası iskelet kası numunesinde saptanan ATP düzeyleri Tablo 4’de görülmektedir.

Laktat Aktivitesi: Grupların iskelet kas dokusu laktat düzeyleri tablo 5’de görülmektedir. Üç beş saatlik iskemi sürelerinin laktat düzeyinde anlamlı bir değişiklik oluşturmadığı saptandı.

Gruplar arasında iskelet kas dokusundaki kreatin Fasfokinaz (CPK), Laktat hedidroenaz (LDH) ölçüm sonuçlarının anlamlı olmadığı gözlendi.

Üç saatlik iskemi+repfüzyon gruplarının ışık mikroskopisi incelenmesinde: Beş saatlik iskemi gruplarına göre, genellikle kas liflerinde çizgilenmenin korunduğu gözlendi. İnterstisyumda ödem ve lökosit birikimi her olguda saptanan bulgulardı. Histolojik olarak, SOD+CAT grubunda daha az değişiklikler saptandı. Üç saat iskemi oluşturulan kontrol grubunda, yer yer çizgilenmenin kaybı ve interstisyumda iltihabi hücre inflitrasyonu Resim 3’de görülmektedir. Aprotinin grubunda çizgilenmenin çoğunlukla korunduğu fakat interstisiyel ödem ve löksit birimi saptandı (Resim 4).

Beş saat iskemi+reperfüzyon gruplarında; Kontrol grubunda daha belirgin olmak üzere, tüm gruplarda nekroz alanları vardı. Kontrol grubuna ileri derecede kas nekrozu saptanırken, aprotinin ve SOD+CAT gruplarında nekroz alanlarının çok daha az olduğu gözlendi. Üç saatlik gruplara göre, beş saatlik kontrol grubunda, belirgin olarak çizgilenmenin bozulduğu, ödemin arttığı ve lökosit birikiminin arttığı saptandı (Resim5).

Tartışma

İskemi süresince gelişen karmaşık reaksiyonlarla oluşan doku hasarı reperfüzyonda daha da artmakta ve katastrofik sonuçlara neden olabilmektedir [39]. Günümüzde iskemi ve reperfüzyon hasarının patofizyolojisi ve bu hasarı azaltmak amaçlı birçok deneysel çalışmalar yapılmaktadır. Son araştırmalar, birçok dokuda, iskemi ve reperfüzyon hasarının komplement aktivasyonuna, nötrofil sekestrasyonuna ve serbest radikal oluşumuna bağlı olduğunu göstermiştir [30,36,47,52]. Bunlardan özellikle, superoksid radikali, hidroksil radikali ve hidrojenperoksid gibi reaktif oksijen ara ürünleri, birçok patofizyolojik durumların oluşmasında birinci derecede rol oynarlar [11,14,16,18,19,30,41,42]. Bu hasarın reperfüzyon komponentini azaltmak için çeşitli terapötik ve farmakolojik stratejiler üzerinde çalışmalar sürmektedir. Çalışmamızda tavşan iskelet kasına reperfüzyonunu etkisi ve SOD, katalaz, aprotinin koruyucu etkileri biyokimyasal ve histolojik olarak araştırıldı ve karşılaştırıldı. Akut arter oklüzyonlarında, serum sodyumu genellikle normal sınırlardadır. Buna karşın serum potasyumu özellikle klemp kaldırıldıktan sonra, yüksek düzeylere ulaşır [10,22,37]. Serum potasyumundaki bu yükselme kardiak fonksiyonları tehlikeye sokacak kadar olabilir. Revakülarizasyon öncesinde sistemik venöz kanda serum kreatin fosfokinaz (CPK) düzeyinde önemsiz derecede yükselme olur [5,46]. Klempin kaldırılmasını takiben CP düzeyinde yükselme saptanır [33,46]. Bu enzimin yükselmesi çizgili kas harabiyetinin iyi bir göstergesidir [21,22,31]. Çok yüksek düzeylerdeki CPK ise kas dokusundaki nekroz lehine bulgudur [6,42,46]. Hafif CPK yükseklikleri revaskülarizasyonu takiben 1-2 saat ile 1-2 gün içinde normal değererine düşer [46-47]. [

]Orta derecedeki iskemik hasarda serum CPK yükselmesi ilk birkaç günlük periyodda 1000-2000 ܒye kadar yükselir. 1-12 günde normal seviyeye kadar düşer[21,22,46] serum laktat dehidrogenaz (LDH) ve glatamik oksoloasetik transaminaz (SGOT) seviyeleri tüm iskemik formalarda yükselir [21,22]. İleri derecede kas harabiyeti olduğunda transaminaların yüksek seviyelerini korumaları irreversibil doku değişikliğini gösterir [22]. Bu enzimlerin normal seviyelere inmeleri kas hasarının resolusyonunun düşündürür [22,46]. Revaskülarizasyon fazında çeşitli oranlarda miyoglobinüri, miyoglobinemi, serum kalsiyum değişiklikleri ve akut renal yetmezlik oluşabilmektedir [23]. Reperfüzyon fazında ise serbest oksijen radikallerinin indüklenmesi ile nekroz alanları artar ve bunun sonucunda daha komplike tablolar ortaya çıkar [1,3,6,12,17,18,21]. Korthuis ve Harris uzun süreli eskimi sonrası reperfüzyonun myokard, barsak, beyin ve böbrek gibi dokularda morfolojik değişikliklere neden olduğunu göstermişlerdir [23,29,30]. Korthuis, vasküler permeabilite artmasında, spesifik oksijen radikal temizleyici kullanıldığında, aktif oksijen ürünlerinin üretiminin engellendiğini göstermiştir [30]. Bu çalışmaya göre, ATP AMP’ye iskemi süresince dönüşmekte ve MAP seviyesi arttığında, AMP hipoksantin tarafından katabolize edilmektedir. Ksantin oksidaz normalde hücrede NAD+kastin dehidrogenaz şeklinde bulunur, hipokside bir proteaz gibi aktivite kazanır [8,27,40,41,44].

Hayvan deneylerinde, iskelet kası iskemisi turnike ile oluşturulabilir. Alt ekstremitede turnike yapılarak iskemi oluşturulmasının birçok sakıncası vardır [31]. Turnike tam olarak kan akımını oklude edemeyebilir ve turnike altında kalan kasta tarvmatik hasar oluşabilir. Ayrıca reperfüzyona uğratılan kas kitlesinin büyük hacminde olması sistematik toksisitenin oluşmasını kolaylaştırır [31]. Tavşan ya da sıçanların iliak arter ligasyonu da benzer sakıncalar içermektedir. Birçok araştırmacı, izole kas iskemisi oluşturmak için köpek grasilis kasını kullanmışlardır. Deneyimizde kullanılan rektus femoris kası kolay hazırlanması tek pediküllü olması ve analizler için yeterli kas kitlesinin olması nedeniyle, iskemireperfüzyon alışmaları için iyi bir izole kas modelidir.

Artmış iskemi sürelerinde iskelet kasında hücrelerde enerji depoları boşalır ve ATP resentezinde yetmezlik oluşur 45 dakikalık reperfüzyonu takiben, enerji depolarının kısmen dolduğunu göstermişlerdir [36]. Rubin ise repfüzyonun ikinci gününde bile CTP, ATP, ECP gibi yüksek enerji fosfatlarının bazal seviyenin altında olduklarını saptamışlardır [46].Hayes ve arkadaşları, MgCl+ATP tedavisi ile iskelet kasında nekroz alanlarını azalttığını fakat ATP düzeyini yükseltmediğini saptamışlardır [24]. Altı saatlik iskeminin irreversibil doku hasarı yaptığı ve reperfüzyonda adenin nükleotidlerin resentezinin olmadığı gösterilmiştir [<63>]. Çalışmamızda, beş saatlik iskemi gruplarında, üç saatlik iskemi gruplarına göre %59 oranında azalma saptandı. Eşit iskemi süreli kontrol grupları ile tedavi grupları arasında anlamlı bir fark bulunmadı. İskemi süresinin ATP düzeyi üzerindeki olumsuz etkisinin çalışmamızda saptanması derin iskeminin sağlandığını göstermektedir.

Kalatilik sikluslar sırasında birçok enzim serbest radikallerin ortaya çıkışını sağlar. Bunlar arasında üzerinde en çok çalışılanı ksantin oksidaz olup iskemide ksantin dehidrogenaz formundan oksidaz formuna dönüşürken süperoksid radikali ortaya çıkar [2,9,40]. Ksantin oksidaz, serbest radikal oluşumunda önemli bir basamaktır (Şekil 1, Şekil 2). Roy ve arkadaşaları, sıçan barsağında, iskeminin ilk dakikasında ksantin dehidrogenazın tamamen ksantin oksidaz’a dönüştüğünü göstermişlerdir [44].

Ksantin oksidaz bilinen ilk süperkoksid radikal kaynağıdır [39]. Bu enzimin doğal formu olan ksantin dehidrogenaz, süperoksid radikali oluşturmaz [2]. İskemiye bağlı olarak ksantin dehidrogenaz’dan ksantin oksidaz’a dönüşüm deneysel olarak sıçanların birçok organında gösterilmiştir [26,39]. Allopurinol’ün ksantin oksidaz iskelet kasında enzimatik olarak ölçüldü. Ksantin oksidaz, kontrol grubuna göre, aprotinin kullanılan deneklerde %77 oranında azalmış olarak saptandı. SOT+CAT grubunda ise azalma %21 kadardı. Bu sonuçla, iskelet kasındaki reperfüzyon hasarının oluşmasında ksantin oksidaz kaynaklı serbest radiakllerin etkili olduklarını göstermekle birlikte, başka kaynaklı serbest radikal olabileceğini de ortaya koymaktadır. Aktive lökositten kaynaklanan serbest radikaller iskelet kası hasarını oluşturmada etkili olabilirler, ancak bu konuda henüz yeterli araştırma yoktur.

Ksantin dehidrogenaz moleküler oksijenden serest radikal oluşumu için gerekli elektron transferini yapamaz. İskemi nedeniyle hücre enerji üretimi azalmakta ve bozulan membran fonksiyonları, hücre içi kalsiyum düzeyinin artmasına neden olmaktadır. Hücre içi yüksek kalsiyum düzeyi, protaz’ı aktive ederek ksantin dehidrogenaz’ı ksantin oksidaz’a dönüştürür[28,65] Diğer dokularda kısa sürede ksantin oksidaza döşünüm olurken, iskelet kasında bu dönüşüm iskemi fazında çok daha yavaş olmaktadır [40,44]. İskelet kasının bu özelliği iskemiye daha dayanıklı olmasını açıklamaktadır.

Serbest radikaller protein, nükleik asit ve DNA’da yapısal bozukluklara neden olurlar[6]Hücre membran lipidleri ile reaksiyona girerek peroksidasyon oluştururlar. Lipid peroksidasyonun, membran geçirgenliğini bozması sonucunda, radikallerin diğer hücre hasarlarına neden olduğu düşünülmektedir [11,60]. Membran poliansature yağ asit ve enzimleri, oksijen serbest radikallerinin hasarına kolaylıkla uğrayabilirler [32]. Bu hasar sonucu, membranın permiabilite ve ATP kullanımı gibi intrensek özellikleri değişir [13]. Radikal temizleyici (scavenger) olarak adlandırılan birçok madde üzerinde yapılan araştırmalarda, scavenger’ların membran permeabilitesi üzerine olumlu etkilerinin olduğu saptanmıştır [58]. Süpereksid dismutaz (SOD), allopurinol, katalaz (CAT), mannitol ve alfatoko-ferol’ün deneysel olarak radikal temizleyici etkinlikleri kanıtlanmıştır [3,10,11,15,20,24,48,52]. Tüm bu maddeler kasın iskemik hasarını çeşitli derecelerde önleyebilmektedirler. Hiporosmolar bir madde olan mannitol’ün iskemik hücre şişmesini önleyerek nekrozu azalttığı düşünülmektedir [21,22]. Spesifik kompetetif ksantin oksidaz inhibitörü olan alopurinol’ün en az SOD kadar reperfüzyon hasarını önlediği gösterilmiştir [36,41,42]. İskemide, ksantin dehidrogenaz’dan ksantin oksidaz’a hızlı dönüşüm proteaz inhibitörleri ile tamamen önlenmektedir [7]. Dadoukis ve arkadaşları, köpeklerde splenik arter oklüzyonunda, tripsin inhibitörünün mukozal lezyonu azalttığını, kedilerde ise vasküler permiabilite artışını önlediğini saptamışlardır [9]. Parks ve arkadaşları, kedi ince barsak iskemisinde, vasküler permiablite artışının SOD, allopürinol, dimetilsülfoksid (DMSO) ve tripsin antagonisti tedavisi ile önlediğini göstermişlerdir [42,43,56].

Malondialdehid, oluşan serbest oksijen radikallerinin iyi bir göstergesidir [19,35,64]. Malondialdehid yükselmesi, serbest oksijen radikallerinin atkesi ile artmış lipid peroksidasyonunu gösterir [6] Lipid peroksidasyon, organik yapılar ve membranların fonksiyonları üzerine çok zararlı etkilerine bağlı olarak, hücre ölümüne kadar ilerleyen değişiklikler oluşturur. Çalışmamızda malondialdehid, kontrol grubuna göre aprotinin verilen grupta %39, SOD+CAT grubunda %49 oranında azalmış olarak saptandı.

Laktat, iskemi süresince artar ve reperfüzyonun 15. dakikasından itibaren düşme eğilimi gösterir [46]. Kuzon ve arkadaşları, yedi saatlik iskemi ve dört saatlik reperfüzyon süresince, doku laktat seviyesini iki saat ara ile takibinde, laktat seviyelerinin kararlı seyretmediğini göstermişlerdir [31]. Çalışmamızda, her grupta üç saatlik reperfüzyon sonrasında dokuda laktat seviyesi ölçüldü. Gruplar arasında anlamlı laktat düzeyi farkı saptanmadı. Laktat hücre hasarının major bir determinantı olmadığı ve yapılan cerrahi girişimin laktat seviyesini çok değiştirebileceği düşünüldü.

Rubin ve arkadaşları, iskelet kası reperfüzyonunda progressif CPK artışının, serbest radikal ve lökosit sekestrasyonuna bağlı olarak devam eden kas hücre harabiyetini göstediği savunulmaktadır [6,33,47]. Çalışmamızda iskelet kas dokusunda CPK aktivitesi ölçüldü. Sonuçlar istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı.

Elektron mikroskopisinde, hücre şişmesi ve sarkoplasm ile endomisium ayrılması miyofbriler alanda genişleme, glikojen granüllerin kaybı ve mitokondria dejenarsyonu görülmüştür[24,31,41]. Nekroz, interstisyel ödem ve lökosit birimi, kas liflerinde çizgilenmenin kaybı, iskemi ve reperfüzyonun iskelet kası hasarının ışık mikroskopisi bulgularıdır [22]. Reperfüzyon çalışmalarında elektron mikroskopisinin değeri tartışılmaz Biz çalışmamızda ışık mikroskopisi kullandık. İnterstisiyel ödem iskemide ve reperfüzyonda mikrovasküler permiabilite değişikliğini gösterir [41]. Çalışmamızda, her grupta interstisiyel ödem saptandı. Beş saatlik iskemi gruplarında, üç saatlik gruplara göre belirgin ödem artışı saptanırken, kontrol grupları ile tedavi grupları arasında belirgin fark görülmedi. İskelet kası nekrozu iskemi ve repfüzyonun uzamış sürelerinde ortaya çıkmaktadır [34]. Rubin ve arkadaşları çalışmalarında, nekroz miktarının, adenin nukleotid resentezindeki yeterlilikle ilişkili olduğunu göstermişlerdir [13,46]. Çalışmamızda, üç saatlik iskemi gruplarında nekroz saptanmadı. Bu gruplarda minimal interstisiyel ödem ve lökosit birikimi saptadığımız patolojik bulgulardı.

SOD+CAT grubu ve aprotinin grubunda bu mikroskopik bulguları daha az olarak saptadık. Beş saatlik iskemi gruplarında, özellikle kontrol grubunda geniş nekroz alanları gözlendi. Kas dokusu malondialdehid ve ATP düzeyleri nekroz mikra ile korelasyon göstedi. Kontrol ve aprotinin gruplarımızda, isterstisium ve damar lümeninde bol lökosit saptanırken, SOD+CAT gruplarında minimal lökosit artışı görüldü.

Laktat Aktivitesi
İleri derecede kas nekrozu yanı sıra çizgilenmenin kaybı ve interstisyel ödem (Grup 2) (He x 200=)
İskemi ve reperfüzyonda Ksantin Oksidaz oluşumu
Serbest oksijen radikallerinin oluşumu

Sonuçlar

1. Tavşan Rectus Femoris’in medial kısmı iskemi+reperfüzyon çalışmaları için iyi kas modelidir.

2. İskemi süresi, kas hasarını birinci derecede etkiler.

3. Ksantin Oksidaz kanaklı serbest radikallere iskelet kası reperfüzyon hasarı oluşmasında etkindir.

4. İskelet kasında diğer serbest radikal kaynaklarının etkinliği olasıdır.

5. Süperoksiddismutaz ve katalaz radikal bağlayıcılardır.

6. Aprotinin, ksantin oksidaz aktivitesini azaltır. Bu etkisi ile reperfüzyon hasarını önlemede etkindir.

7. SOD, CAT ve Aprotinin ATP resentezini hızlandırmazlar.

8. Kas dokusunda ölçülen laktat, kreatinfosfokinaz ve laktat dehidrogenaz seviyeleri reperfüzyon hasarı için gösterge değildirler.

Kaynaklar

1) Ambrosio G, Weisfeldt ML, Jacobus WE, Flaherty JT: Evidence for a reversbl oxygen radical-mediated component of reperfusion injury. Reduction by recombinant human superoxide dismutase adminestered at the time of reflow. Circulation 75:282-291,1987.

2) Battelli MG, Corte ED, Stirpe F: Xanthine oxidase type D (dehydrogenase) in the intestine and other organs of the rat. 126:747-9,1972.

3) Bergmeyer HB: Methods of enzymatic analizis 3-4. New York. academic, 1974. Burton KP: Superoxide dismutase enhances recovery following myocardial ischemia. Am J Physiol 248 (Heart CircPhysiol 17) H637-H643,1985.

4) Cambria RP, Abbott W: Acute arterial thrombosis of the lower extremity: It's natural history contrasted with arterial embolizm. Arch Surg 119:784-7,1984.

5) Chang G, Rubin BB, Romaschin AD, Walker PM: Conjugated diene levels in postischemic skeletal muscle: FASEB J. 4 A1600,1990.

6) Chittur M, Marini C, Genaro M, Ascer E: The value and limitation of iloprost infusion in decreasing skleteal muscle necrosis. J Vasc Surg 2:216-268,1992.

7) Dadoukis J, Angouridakis K, Aletras II: The action of the basic trypsin inhibitor, Trasilol, on shock resuting from occlusion of the superior mesenteric artery: Experimental study. J IntMd Res 9:31-8,1981.

8) Del Maestro RF: An approach to free radicals in medicine andbiology. Acta Physiol Scand, Suppl. 492:153-68,1980. 9. Erden M: Serbest Radikaller. T Klin Tıp Bilimleri 12:201- 207,1992.

10) Esato K, Nakaho H, et al: Methots of suppresion of myenephropathic methabolic syndrome: J Cardiovasc Surg26:473,1985.

11) Fantini GA, Minei JP, Perry MO, Shiono S and Shires GT: Reperfusion with superoxide dismutase improves cellular membrane function in postischemic skletal muscle: Surg Forum 38:317-319,1987.

12) Forrest I, Lindsay T, Romaschin AD, Walker PM: The rate and distribution muscle blood flow after prolonged ischemia: J Vasc Surg 10:83-88,1989.

13) Freeman BA, Crapo JD: Biology of disease. Free radicals and tissue injury. Lab Invest 47:412-426,1982.

14) Fridovich I: Superoxide radical: An endogenous toxicant. Annu Rev Pharmacol Toxicol, 23:239-57,1983.

15) Gardner TJ, Steward JR, et al: Reduction of myocardial ischemic injury with oxygen derived free radical scavengers. Surgery 94:423,1983.

16) Gragory BB: The role of oxygen free radicals in human disease processes. Surgery 94:3.407,1983.

17) Granger DN: Role of xantine oxidase and granulocystes in ischemia-reperfusion injury. Am J Physiol 255. (Heart Circ Physiol 24). H269-H1275,1988.

18) Granger DN, Hollwarth ME, Parks DA: ischemia-reperfusion injury: Role of oxygen-derived free radicals. Açta Physiol Scand: 548:47-63,1986.

19) Grill HP, Flaherty JT, Weisfeldt ML, Zweier JL: Direct measurement of free radicals in an invivo model of regional ischemia and reperfusion. Circulation 76. Suppl. 4196,1987.

20) Grover AK, Samson SE: Protection of Ca pump of coronary artery against inactivation by superokside radical: Am J Physiol 256 (Celi Physiol) C666-C673,1989.

21) Haimovici H: Metabolic complication of acute arterial occlusion. J Cardiovasc Surg 20:340,1979.

22) Haimovici H: Muscular renal and metabolic complication of acute arteriel occlusion: Myonephropathic-metabolic syndrome. Surgery 85:451,1979.

23) Harris K, Walter PM, et al: Methabolic response of skletal muscle to ischemia: Am J Physiol 250:H213,1986.

24) Hayes PG, Liauw S, Smith A, Romaschin AD, Walker PM: Exogenous magnesium chloride-adenosine triphosphate administration during reperfusion reduces the extent of necrosis in previously ischemic skeletal muscle. J Vasc Surg 11:144-7,1990.

25) Hollier L: Acute arterial occlusion. Cardiovasc Clin 13:3, 1983.

26) Hiroki O, Ichiara K, Abiko Y: Role of oxygen radicals in canine myocardial metabolic derangement during rejional ischemia. Am J Physiol 262 (Heart CIRC physiol 31) H553- H5611992.

27) Kim MS, Akera T: Oxygen free radicals: Cause of ischemia-reperfusion injury to cardiac Na-K-ATPase. Am J Physiol 252 (Heart Circ Physiol 21) H252 - H257,1987.

28) Kishimoto A, Kajikawa N, Tabuchi H, Shiota M, Nishizuka Y: Calsium dependent neutral proteases, widespread occurraece of a species of protease, active at lower concantrations of calcium. J Biochem, 90:889-92,1981.

29) Korthuis RJ, Grishman MB, Zimmerman BJ, Granger ND, Taylor AE: Vascular injury in dogs during ischemia/ reperfusion: IMprovement with ATP-MgCl pretreatment. Am J Physiol 254. H702-8,1988.

30) Korthuis RJ, Granger DN, et al: The role of oxygen derived free radicals in ischemia induced increases in canine skletal muscle vaskularpermiability: Cir Res 57:599,1985.

31) Kuzon W, Walker PM, Mickle D, Harris K, Pynn B, McKee N: An isolated skeletal muscle model suitable of acute ischemic studies. J Surg Res 41:24-32,1986.

32) Kramer JH, Mak ÎT, Weglicki WB: Diffirential sensitvity of canine cardiac sarcolemmal and microsomal enzymes to inhibition by free radical induced lipid peroxidation. Cir Res 55:120-124,1984.

33) Kvietys PR, Inaven W, Bacon BB, Grisham MB: Xanthine oxidase induced injury to endothelium: Role of intracellular iron and hydroxil radical. Am J Physiol 257 (Heart Circ Physiol 26) Hl 640-H1646,1989.

34) Labbe R, Catley R, Lindsay T, Romaschin AD, Mickle D, Wilson G, Howle s- Walker PM: Cjuantitation of postischemic skletal muscle necrozis: Histochemical and radioisotope technlques: J Surg Res 44:45-56,1987.

35) Lindsay T, Walker PM, Mickle D, Romaschine AD: Measurement of hydroxy-conjugated dienes after ischemia/reperfusion in canine skeletal muscle. Am J Physiol 254 (Heart Circ Physiol 23) H578-H583,1988.

36) Lindsay T, Liauw AD, Romanschin AD, Walker PM: Effect of ischemia/reperfusion on adenine nucleotid metabolizm and xantine oxidase production in skletal muscle. J Vasc Surg 12:8-15,1990.

37) Littooy FN, Baker WH: Acut aortic odusion: A multyfacted catastrophie: J Vasc Surg 4:24,1986.

38) McCord JM, Fridoich I: Superoxide dismutase: An enzymic function for erythrocuprein (hemocııprein) J Biol Chem: 244:6049,55,1969.

39) McCord JM: Oxygen-derived free radicals in postischemic tissue injury: N Engl J Med 312:159,1985.

40) Nakaha H, Tahse N, Nanno M: Electrophysiological derangementsinduced by lipid peroxidation in cardiac tissue. Am J Physiol 253 (Heart- Circ. Physiol 22), f [1089-H1097, 1987.

41) Park DA, Granger DN: Ischemia-induced microvascular changer: Role of xanthine oksidase and hydroxil radicals. Am J Physiol

42) Parks DA, Bulkley CB, Cranger DN: Role of oxygen free radicals in digestive tract disease. Surgery 415-422 sep 1983

43) Parks M, Shires E, Albert S: Cellular changer with graded limp ischemia and reperfusion. J Vasc Surg l :536-540,1984.

44) Roy RS: Mobile Ala: University of South Alabama: Role of xanthine oxidase in superoxida-mediated ischemic injury, 1984.

45) Roy RS, McCord JM: Superoxide and ischemia: Conversion of xanthine dehydrogenase to xanthine oxidase. in Greenwald R, CohenC, editors: Proceedings of the Third International Conference on Superoxides and Superoxidedismutase. New York, 1983, Elsevier/North Holland Biomedical Press, pp:l 45-53,

46) Rubin BB, Shinta L, Jacques T, Romaschin AD, Walker PM: Prolonged adenine nucleotide resynthesis and reperfusion injury in postischemic skletal muscle. Am J Physiol 262 (Heart-circ. physiol 31) H1531-H1547,1992.

47) Rubin BB, Smith A, Liauw S, Iseman DE, Romaschin AD, Walker PM: Complement activation and white celi sequestration in postischemic skeletal muscle. Am J Physiol. 259 (HeardCirc. Physiol 28) H525-H531,1990.

48) Robak J: Flavonoids are scavengers of superoxide anions: Biochem. Pharmacol 1988.

49) Rubanyi GM: Vascular effect of oxygen derived free radicals Free Radicals Biol Med, 4:107-120,1988.

50) Rutherford R: Nutrient bed protection during lower extremity arterial reconstruction. J Vasc Surg 5:529-553,1987.

51) Sexton WL, Korthuis RJ, Laughling MH: Ischemia/reperfusion injury in isolated rat hintquarters. J Appl Physiol 68:387-392,1990.

52) Smith JK, Grisham MB, Granger DN, Korthuis RJ: Free radicals defence mechanizms and neutrophyl infiltration in postischemic skeletal muscle. Am J Physiol 256 (Heard Circ Pysiol 25) H789-H793,1989.

53) Suzuki YJ, Ford GD: Inhibitation of the Ca-ATPase of the vascular smooth muscle sarcoplasmic reticulum by reactive oxygen intermediates: Am J Physiol 261. (Heard Circ Physiol 30) H568-H574,1991.

54) Suzuki YJ, Ford GD: Superoxide stimulated IP3-induced Ca release from vascular smooth muscle sarcoplasmic reticulum. Am J Physiol 262:11114-11116,1992.

55) Walker PM: Pathophysiology of acute arterial occlusion. Can J Surg 29:340-342,1986. 56. Walker PM, Lindsay T, Labbe R, et al: Salvage of skeletal muscle with free radical scavengers. J Vasc Surg 5:68-75, 1987.

57) Terzis JK, Sweet RC, et al: Recovery of function in free muscle transplants using microvascular anastomosis. J Hand Surg 3:37-59,1978.

58) Zawieja DC, Garcia C, Granger HJ: Oxygen radicals, enzymes, and fluid transport through pericardial interstitium. Am J Physiol 262 (Heart Circ Physiol 31) H136-H143,1992.

59) Yokota J, Chiao JJ, Shines GT: Oxygen free radicals affect cardiac and skletal celi membrane potential during hemorrajic shock in rats: Am J Physiol 262 Jan P:H82-90,1992.

60) Yokota J, Minei JP, Fantini GA, Shires GT: Role of loukocytes in reperfusion injury of skletal muscle after partial ischemia. Am J Physiol 257 (Heart-Circ Physiol 26) H1068- H1075,1989.

61) Yogi K: Assay for serum lipid peroxide level and it's clinical significance. İn: Yogi K: Lipid peroxides in biology and medicine. New York. Academic Press, 223,1982.

62) Smith JK, Carden DL, Korthuis RJ: Role of xanthine oxidase in post ischemic microvascular injury in skeletal muscle. Am J Physiol 257 (Heart-Circ Physiol) Dec. H1782-9,1989.

63) Idstrom JP, Soussi B, Elander A, Bylund-Fellenius AC: Purine metabolism after in vivo ischemia and reperfusion in rat skeletal muscle: Am J Physiol 258 P Hl668-73, Jun 1990.

64) Rochette L, Maupoil V: Free radicals, lipid peroxidation and muscular ischemia: C R SocSeances Soc Biol Fil: 186 (3), p252-62,1992.

65) Sanhueza J, Valdes J, Campos R, Garrido A, Valenzuella A: Changes in xanthine dehydrogenase/xanthine oksidase ratio in rat kidney subjected to ischemia-reperfusion stress: Preventive effect of some flavonoids. Res Commun Chem Pathol. Pharmacol. 78(2) Nov. p211-8,1992.