ISSN : 1301-5680
e-ISSN : 2149-8156
Turkish Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery     
Intraoperative changes in the pericardium: a study via electron microscope
Ali Yener1, Yeşim Bardakçı2, Erkan İriz1, Candan Özoğul2, Nuran Yener3, Hüseyin Bayram1, Adem Grbolar4
1Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi, Kalp ve Damar Cerrahisi Anabilim Dalı, Ankara
2Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi, Histoloji Anabilim Dalı, Ankara
3Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi, Anatomi Anabilim Dalı, Ankara
4Özel Ankara Ulus Hastanesi, Kalp ve Damar Cerrahisi Bölümü, Ankara
DOI : 10.5606/tgkdc.dergisi.2011.090

Abstract

Background: In this study, we compared the pericardial structure and intraoperative pericardial changes between patients undergoing cardiac surgery for the first time and patients who had previously undergone at least one cardiac surgery.

Methods: Thirty-six patients (19 males, 17 females; mean age 61.2±16.1 years; range 47 to 85 years) who underwent surgery in our clinic between January 2005 and April 2006 were enrolled in this study. The patients were divided into two groups. Group 1 consisted of 20 patients who underwent surgery for the first time whereas group 2 consisted of 16 patients who had previously undergone at least one cardiac surgery. Two biopsies were obtained in both groups one immediately after opening the pericardium and the other 60 minutes after the first biopsy. A portion of the biopsies that were obtained was fixed in neutral formalin by the TUNEL method for uPAR (urokinase plasminogen activator receptor) and FGF-2 (fibroblast growth factor-2) immunostaining, and it was also used to detect cells with DNA fragmentation. The other tissue samples were examined by the transient electromagnetic (TEM) method and stained with toluidine blue.

Results: No statistically significant differences were found between the groups either in the preoperative risk factors or the demographic characteristics of the patients. However, there were marked differences in the tissues between the first and second biopsies in group 1 regarding the uPAR and FGF-2 levels. Moreover, at the ultrastructural level, superficial microvilli and deep basal interdigitations of cells were identified in the first biopsy, while microvilli disappeared and basal interdigitations smoothed out in the second biopsy, and in both biopsies of group 2. No important differences were found between the first and second biopsies in group 2. There was no statistically significant difference between the groups with respect to apoptosis.

Conclusion: In conclusion, the fact that the reactions seen in the pericardium of patients undergoing cardiac surgery for the first time are absent in patients undergoing cardiac surgery for the second time suggests that the structure of the pericardium deteriorates as a whole.

Son yıllarda gerçekleşen teknolojik ilerlemelere rağmen, daha önce kalp cerrahisi geçirmiş olan hastaların ikinci veya daha fazla sayıdaki kalp ameliyatlarına bağlı komplikasyonları kalp cerrahisinde halen önemli bir sorundur. Ameliyat sonrası dönemde gelişen perikardiyal adezyonlar tekrar ameliyatlar sırasında kalp, büyük damarlar ve bypass greftlerinin hasarlanma riskini artırmaktadır.[1,2]

Gabbay ve ark.,[3] cerrahi kliniklerinde redo kalp ameliyatlarının giderek artan sıklıklarda (%10-20) yapılmaya başlandığını belirtmişlerdir. Son yıllarda bu olgu sıklığının arttığı ve daha da artacağı tahmin edilmektedir. Resternotomilerde kalp ve diğer vasküler dokularda ciddi hasarlanma sıklığının %2-6 arasında olduğu öne sürülmektedir.[4]

Kalp cerrahisi sonrası kalbin ödemli olması,[5] bypass greftlerinin sıkışmaması gerekliliği, ameliyat sonrası perkardiyal tamponadı önlemek[6] ve b azı a meliyatlarda otolog perikard kullanımı gibi faktörler nedeni ile perikardın açıldığı şekilde kapatılması çoğu zaman mümkün değildir. Perikardda meydana gelen bu adezyonlar ile ilgili yapılmış olan daha önceki çalışmalar da perikard duvarındaki mezotelial hücrelerin gösterdiği fibrinolitik aktivitede ve plazminojen aktive edicideki (plasminogen aktivating)[5] değişimlerin perikard adezyonlarının gelişmesini artırdığını gösterdi. Bu adezyonları azaltmak için geçmişte perikardın modifiye kapatılması,[7,8] perikardiyal sentetik ve biyolojik yamalar,[1,9,10] perikardın dekstran ile yıkanması[11] gibi birçok yöntem kullanılmış olmakla birlikte sorun halen tam olarak çözümlenememiştir. Son yıllarda özellikle hayvanlar üzerinde emilebilir jelatin (bioabsorbabl gelatin) shettler ile yapılmış olan çalışmalarda;[1,10] bu materyallerin perikardiyal yapışıklığı azaltmada çok faydalı olduğu görülmektedir. Bu çalışmalarda tam bir kardiyopulmoner bypass (KPB) şartları sağlanmasa da, perikard minimal bir kan ile temas etmiş olsa da adezyon gelişiminin az olması değerlidir.

Kalp cerrahisi sonrası adezyonlarda perikardın reaksiyonunun ilk kez kalp ameliyatı olacak hastalar (İlk) ile daha önce kalp ameliyatı geçirmiş ve ikinci kez ameliyat olacak hastalar (Redo) arasında perikard mezotel hücre reaksiyonları arasında fark olup olmadığının araştırılması amacı bu çalışmayı planladık. Bu çalışmada, mezotel hücre aktivitesi için plazminojen aktive edici reseptörler gösterilerek, fibroblast gelişimi açısından da bir fark olup olmadığı fibroblast büyüme faktörü (fibroblast growth factor; FGF) düzeyleri ile araştırıldı. Bu çalışmada ayrıca, ameliyat sırası farklı zamanlarda perikardda oluşan değişimlerin neler olduğu ve perikardda oluşan histopatolojik değişimlerin elektron mikroskobu ile karşılaştırmalı değerlendirilmesi amaçlandı.

Methods

Çalışmaya Ocak 2005 - Nisan 2006 tarihleri arasında kliniğimizde ameliyata alınan toplam 36 hasta dahil (19 erkek, 17 kadın; ort. yaş 61.2±16.1 yıl; dağılım 47-85 yıl) edildi. Bu çalışmanın yapılması için Üniversitemizin etik kurulundan gerekli izinler alındı. Tüm hastalar çalışma hakkında bilgilendirildi ve çalışma için bilgilendirilmiş onam formları alındı. Çalışmamızda yer alan hastalar iki gruba ayrıldı. İlk kez kalp ameliyatı geçiren 20 hasta (İlk) grup 1’de, daha önce en az bir kez kalp ameliyatı geçirmiş olan 16 hasta (Redo) ise grup 2’de yer aldı. Grup 1 ve grup 2’de hastaların yaş ortalamaları sırasıyla 60.7±16.1 ve 62.1±16.5 idi. Tüm hastaların demografik verileri tablo 1’de verilmiştir. Miyokardiyal korunma tüm hastalarda soğuk kan kardiyoplejisi ile sağlandı. Ameliyatlar moderate ve topikal hipotermi altında yapıldı.

Tablo 1: Hastaların demografik sonuçları

Grup 1’deki hastaların 15’inde koroner arter hastalığı, beşinde ise kapak hastalığı vardı. Grup 2’deki hastaların ise 11’inde koroner arter hastalığı, beşinde ise kapak hastalığı vardı. Hastaların cinsiyeti, hipertansiyon, sigara içimi, diabetes mellitus ve akut miyokard infarktüsü geçirme oranları gibi ameliyat öncesi risk faktörleri açısından da grup 1 ve grup 2 arasında istatistiksel bir fark yoktu.

Perikardiyal biyopsi tekniği
Grup 1’de tüm hastalarda perikard longitudinal olarak açıldıktan sonra kesilme çizgisinin yaklaşık 3 cm kadar uzağından ve perikardın nondiyafragmatik yüzünden biyopsiler alındı. Biopsiler 5 mm çapında bir biyopsi punch’ı ile alındı. Biyopsiler perikard açılır açılmaz [1. biyopsi (grup 1-1)] ve perikard açıldıktan 60 dakika sonra [2. biyopsi; (grup 1-2)] alındı. Grup 2’deki hastalarda ise sternum oscillating sternum testeresi ile açıldıktan sonra perikardı künt diseksiyonlar ile serbestleştirilebilen hastaların perikardının nondiyafragmatik yüzünden grup 1’deki hastalara benzer şekilde biyopsiler alındı (grup 2-1 ve grup 2-2). Grup 2’deki hastalar arasında perikardı kolayca bulunup diseke edilenler de vardı. Perikardında ciddi konstriksiyon bulunan hastalar çalışmaya dahil edilmedi.

Histopatolojik ve immünohistokimyasal işlemler
Her gruba ait alınan doku örneklerinin bir bölümü %10’luk nötral formalinde 72 saat tespit edildi. Daha sonra bu örnekler alışılmış ışık mikroskop takibinden geçirilerek parafin bloklara gömüldü. Parafin bloklardan alınan 4 micron (μ) kalınlığında kesitlerin bir grubu normal camlara alınarak hematoksilen eozin ile boyandı ve histopatolojik olarak değerlendirildi. Diğer grup kesitler polilizinli camlar üzerine alınarak immün boyama uygulama yapıldı. Sınıflandırma sistemi olarak Nkere ve ark.nın[12] tanımladığı perikarddaki lokal inflamasyonun şiddeti ve mesotel hücre hasarının derecesi ile ilgili sınıflama kullanıldı. Mesotel hücreleri şu şekilde sınıflandırıldı; sınıf 1, normal mesotelium, sınıf 2, mesotelial hücrelerin küboidal şekil alması; sınıf 3, mesoteliumun total olarak yokluğu. Lokal inflamasyon için sınıflama şöyle idi; sınıf 1; inflamasyonun yokluğu, sınıf 2; vasküler konjesyon, sınıf 3; nötrofillerin marjinal infiltrasyonu, sınıf 4; konnektif dokuda belirgin nötrofil infiltrasyonu.

uPAR ve FGF-2 işlemleri
Kesitler ksilol ve alkol ile deparafinize edildi. Daha sonra dehidrate %3’lük hidrojen peroksit (Lab Vision, USA) ile endojen peroksidaz aktivitesi bloke edildi. İşlem sonrasında kesitler PBS (phosphate buffer saline) (LabVision, USA) (pH 7.4) ile yıkandı. Devam eden işlemlerde FGF için Zymed Universal Kit (Histostain plus, Ref/ Cat: 85-9043), uPAR için Dako Kit (DakoCytomation Ref: K0690, Lot: 02913) kullanıldı.

Blocking serum ile non-spesifik bağlanmaların engellenmesi sağlandı. Bu işlemden sonra camlar yıkanmadan iki gruba ayrıldı;

1. gruba FGF-2 primer antikoru (poliklonal anti-rabbit Ig sc-79, Lot: A2805, SantaCrus),

2. gruba uPAR primer antikoru (poliklonal antigoat Ig sc-9793, Lot: K081, SantaCruz), uygulanarak +4 ºC’de bir gece bekletildi.

Süre sonunda PBS ile yıkanan camlara biyotinli sekonder antikor eklenerek primer antikora bağlanması sağlandı. Phosphate buffer saline ile yıkanan camlar enzim kompleksine etkin bırakıldı, böylece camlarda enzimin biyotine bağlanması sağlandı. Son olarak ortama AEC (ref/cat: 00-2007, Lot: 504811594) kromojeni eklenerek gözle görülebilir ürünün ortaya çıkması sağlandı.

Zemin boyası olarak Mayer’in hematoksileni kullanıldı. Negatif boyama primer antikor aşamasında yapıldı. Bu şekilde boyanan camlar ultramount yardımı ile kapatıldı ve bilgisayar donanımlı fotoışık mikroskopta (DCM 4000, Leica, Weetlar, Germany) değerlendirildi.

TUNEL işlemi
TUNEL boyaması In Situ Cell Death Detection Kit® (Roche, Mannheim, Germany) firmasının üretim protokolüne uygun olarak yapıldı. Kesitler, 30 dakika 37 ºC’de proteinase K (20 μg/ml) deproteinize edildi. Distile suda fosfat-buffered-saline uygulanmasını takiben başarılı olarak deparafinize edildi. Daha sonra karışık TUNEL reaksiyonunda inkübe edilerek yıkandı. Daha sonra kesitler 0.02% 3.3´-diaminobenzidine (DAB)’li converter-POD kullanılarak yıkandı ve görüldü. Kesitler Harris hematoxylin ile boyanarak sayıldı.

Electronmikroskopik işlem
Alınan doku örnekleri 1 mm3’lük parçalara ayrıldı ve %2.5’lik gluteraldehitte 48 saat tespit edildi. Fosfat tamponları ile yıkandı. Örnekler bir saat süreyle OsO4 ile ikinci kez tespit edildi ve boyandı. Fosfat tamponları ile yıkandı. Dereceli alkol serilerinden geçirilerek dehidrate edildi. Propilen oksitten geçirilerek şeffaflaştırıldı. Araldit +DDSA (dodesenyl sucsinic anhidrit) ön gömme materyaline gömülerek bir gece (overnight) bekletildi. Daha sonra araldit+DDSA+BDMA (benzil dimethyl amin) karışımı olan gömme materyaline gömüldü. Ultramikrotom ile alınan yarı ince kesitler toluidin blue ile boyanarak ışık mikroskobik olarak incelendi ve işaretlendi. İşaretlenen yerlerden alınan ince kesitler uranylacetate-lead citrate boyaları ile boyanarak Libra 120 Carl Zeiss (Carl Zeiss NTS GmbH, Oberkochen , Germany) elektron mikroskobunda incelenerek resimlendirildi.

Results

Histopatolojik bulgular
Tüm gruplarda kollajen lif dağılımı ve düzeni, vaskülarizasyon, diğer bağ doku hücrelerinin organizasyonu ve dağılımı damar duvar yapıları birbirlerine benzer ve normal görünümdeydi (Şekil 1).

Şekil 1: (a) Grup 1 ve (b) grup 2 bulguları normal histolojik görünümde (H-E x 400).

Elektron mikroskobik bulgular
Grup 1 (grup 1-1) ve grup 2 (grup 2-1)’de ilk biyopsilerde fibroblastlar normal histolojik görünümde iken grup 1’nin ikinci biyopsi grubunda (grup 1-2) ve grup 2’nin ikinci biyopsi grubunda (grup 2-2) fibroblastların sitoplazmalarındaki granüllü endoplazmik retikulum sisternalarında sayıca artış ve bazı sisternlerde prokollajen aktivitesi gözlendi (Şekil 2).

Şekil 2: (a) Grup 1-1’de normal görünümde bir fibroblast, (F). (b) Grup 1-2’de, genişlemiş granüllü endoplazmik retikulum sisternaları (ince oklar) ile aktif kollajen sentezi evresinde bir fibrobast (F). (c) Grup 2-1 normal görünümde fibroblast (F). (d) Grup 2-2, oldukça geniş endoplazmik retikulum sisternaları (ince oklar) ve derin plazma zarı invajinasyonlarına sahip bir fibroblast (F; kalın oklar). Uranil asetat-kurşun sitrat.

Ayrıca grup 1-1’de perikard hücrelerinde yüzeyel mikrovilluslar ve hücrelerin bazalinde derin interdijitasyonlar gözlenirken bu bulguların grup 1-2’de kaybolduğu mikrovillusların silikleştiği bazal interdijitasyonların kaybolduğu ve mezotel hücrelerinde mitokondriyal kristalisis varlığı dikkati çekti (Şekil 3).

Şekil 3: (a) Grup 1-1 perikard hücreleri apikalde iyi gelişmiş mikrovillus (ince oklar) bazalde yaygın interdijitasyonlara sahip (kalın oklar). (b) Grup 1-2’de perikard hücreleri apikalde mikrovillusların silikleştiği (ince oklar) bazal membranın düzenli yapısı (kalın oklar) ve mitokondriyal kristalizis (*) belirlendi. Uranil asetat-kurşun sitrat.

Grup 2-1’de perikard hücreleri çok az sayıda mikrovillus içermekteydi. Grup 1-1’de gözlenen derin invajinasyon gelişimi yoktu. Hücreler arası bağlantı birimlerinde açılmalar belirgin olarak gözlendi. Grup 1-1 ve grup 2-1’in biyopsileri arasında mikrovillus sayıları açısından önemli bir fark vardı.

Grup 2’de perikard hücreleri elektron açık hücreler olarak dikkati çekti. Az sayıda mikrovillus ve yok denecek kadar az bazal interdijitasyonlar ile grup 2-1’e benzer özellikler göstermekteydi. Ancak bu grupta komşu hücreler arasındaki bağlantı birimlerinde belirgin dejeneratif açılmalar perikardiyal kavite ile bağ doku arasındaki bariyerin kısmen bozulmuş olduğunun göstergesi olarak değerlendirildi (Şekil 4).

Şekil 4: (a) Grup 2-1’de; bu grupta perikard hücreleri çok az sayıda mikrovillus (ince oklar) düzenli bazal membran (kalın oklar), hücreler arası bağlantı birimlerinde açılmalar (beyaz oklar). (b) Grup 2-2’de elektron açık perikard hücreleri (PH), az sayıda mikrovillus (ince oklar) ve yok denecek kadar az bazal interdijitasyonlar (kalın oklar), komşu hücreler arasındaki bağlantı birimlerinde belirgin dejeneratif açılmalar (*). Uranil asetat-kurşun sitrat.

İmmünohistokimyasal bulgular
uPAR immünoreaktivitesi
uPAR için yapılan immünohistokimyasal işaretlemede, ilk ameliyat grubunda, ameliyat başlangıcında alınan doku örneklerinde az sayıda endotel, damar düz kas hücresi ve kan hücrelerinde zayıf tutulum belirlenirken fibroblastik tutulum saptanmadı. Grup 1-2’de ise endotel, damar düz kas hücreleri, fibroblast ve kan hücrelerinde belirgin olarak kuvvetli tutulum gözlendi. Bu durum grup 1-1 ve grup 1-2’nin biyopsileri arasında uPAR aktivitesi açısından fark yaratmadı (Şekil 5).

Şekil 5: (a) uPAR grup 1-1, kan hücreleri (beyaz oklar), damar düz kas hücreleri (siyah oklar; uPAR immün boyama x 400). (b) Grup 1-2’de uPAR damar düz kas hücreleri (siyah uzun oklar), endotel hücreleri (beyaz oklar), küçük resim: fibroblastlar (kısa siyah oklar; uPAR immün boyama x 100). (c) uPAR grup 2-2’de büyük resim: fibroblastlar (oklar), küçük resim: Damar düz kas hücreleri (siyah oklar), endotel (beyaz oklar; uPAR immün boyama x 400).

Grup 2-1’in biyopsilerinde, fibroblastlarda orta tutulum izlenirken, endotel, damar düz kası ve kan hücrelerinde immün tutulum gözlenmedi.

Grup 2-2’deki biyopsilerde ise az sayıda damar düz kas hücresinde zayıf tutulum saptandı. Bu durum önemli bir farklılık yaratmadı. Diğer hücrelerde immün yanıt gözlenmedi (Şekil 6; Tablo 2).

Şekil 6: (a) uPAR grup 2-1’de endotel hücreleri (siyah oklar), damar düz kas hücresi (beyaz oklar), fibroblast (*), küçük resim: Fibroblastlar (ince oklar), (uPAR immün boyama x 400). (b) uPAR grup 2-2’de fibroblastlar (oklar), küçük resim: Damar düz kas hücreleri (siyah ok), (uPAR immün boyama x 200).

Tablo 2: uPAR ve FGF immün-reaksiyon sonuçları

Fibroblast büyüme faktörü-2 immünoreaktivitesi
Fibroblast büyüme faktörü-2 için yapılan immünohistokimyasal işaretlemede, grup 1’de, ameliyat başlangıcında alınan doku örneklerinde damar düz kas hücrelerinde zayıf, kan hücrelerinde orta derecede tutulum saptanırken, endotel ve fibroblastik tutulum gözlenmedi.

Grup 1-2’nin biyopsisinde ise fibroblast, damar düz kası ve kan hücrelerinde kuvvetli, endotel hücrelerinde orta derecede tutulum izlendi. Bu farklar da grup 1-1 ve grup 1-2’nin biyopsileri arasında FGF-2 immünreaktivitesi açısından önemli bir farklılık yarattı.

Grup 2’de ameliyat başlangıcında alınan doku örneklerindeki FGF-2 tutulumu kan hücrelerinde kuvvetli, fibroblast ve damar düz kas hücrelerinde ise orta derecede gözlendi, endotel hücrelerinde ise immün yanıt gözlenmedi.

Grup 2-2’nin biyopsisinde ise kan hücrelerinde kuvvetli, damar düz kas hücrelerinde orta derecede tutulum izlenirken, fibroblastik ve endoteliyal tutulum izlenmedi. Grup 2-1 ve grup 2-2’nin biyopsilerinde ise FGF-2 immünoreaktivitesi açısından önemli bir fark bulunamadı (Şekil 7; Tablo 2).

Şekil 7: (a) Fibroblast büyüme faktörü grup 1-1’de, damar düz kas hücreleri (siyah oklar), endotel hücreleri (beyaz oklar), küçük resim: fibroblast (ok), (FGF immün boyama x 400). (b) Fibroblast büyüme faktörü grup 1-2’de, damar düz kas hücreleri (oklar), fibroblastlar (beyaz oklar), (FGF immün boyama x 200). (c) Fibroblast büyüme faktörü grup 2-1’de, damar düz kas hücreleri (siyah oklar), fibroblastlar (beyaz oklar), (FGF immün boyama x 200). (d) Fibroblast büyüme faktörü grup 2-2’de damar düz kas hücreleri (beyaz oklar), fibroblastlar (siyah oklar), (FGF immün boyama x 200).

TUNEL işaretleme
Grup 1’de ameliyat başlangıcında alınan doku örneklerinde immün yanıt gözlenmezken grup 1-2’de birkaç endotel hücresinde ve damar düz kas hücrelerinde TUNEL + hücreler gözlendi.

Aynı bulgular redo olgu alt gruplarında da gözlendi (Şekil 8). Grup 1 ve 2’de birinci ve ikinci biyopsiler açısından apoptosis pozitifliği açısından fark önemli bulunmadı.

Şekil 8: (a) TUNEL (a) Grup 1-1, (b) Grup 1-2, (c) Grup 2-1, (d) Grup 2-2. TUNEL x 400.

Discussion

Perikardiyal adezyon gelişimi günümüzde halen kalp cerrahisinin en önemli sorunudur ve bu konuda yapılan araştırmalar devam etmektedir. Araştırmaların devam etmesinden de anlaşılacağı üzerine birçok nokta halen açık olarak bilinmemektedir. Acaba perikard yapışıklığı sadece perikardda meydana gelen bazı patolojik olayların[5] neticesinde mi gelişmektedir? Yoksa bu patolojinin gelişimini tetikleyen kişisel, çevresel, cerrahi ortama, kalp akciğer pompasına bağlı bazı faktörlerin ortak etkisi mi rol oynamaktadır.

Perikardda ameliyat sırası histopatolojik değişimleri ilk kez Nkere ve ark.[12] elektronmikroskopik çalışmalarında göstermişlerdir, ancak bugüne kadar redo hastalarda da perikardda benzer değişimlerin ameliyat sırasında olup olmadığına yönelik herhangi bir araştırma yapılmamıştır. Son yıllarda yapılan hayvan çalışmalarında[1,10] ise daha çok perikardın defektif bölgelerine konulacak olan ve yapışıklığı azalttığı gösterilen gözlemler ön plana çıkmıştır.

Bizim çalışmamızda da Nkere ve ark.nın[5,12] bulgularına paralel olarak perikardı ilk kez açılan hastalarda plazminojen aktive edici reseptör ile fibroblast büyüme faktörlerinin ikinci alınan biyopsilerde, birinci alınanlara kıyasla önemli oranda yüksek bulunması ve anlamlı fark yaratması önemlidir. Ancak biz çalışmamızda, redo olgulardan alınan biyopsilerde bu çalışmalara paralel anlamlı bir fark tespit edemedik. Bu sonuç bizim düşüncemize göre oldukça önemlidir. Kalp cerrahisi ile ilgilenenlerin hemen hepsi bilirler ki üçüncü kez kalp ameliyatına giden bir hastada ameliyat riski, ikinci kez ameliyat olanlara göre daha fazladır.[2] Bunun pratikteki en önemli nedeni ise perikard adezyonlarının daha sert ve sıkı gelişmiş olmasıdır. Ancak bu yapışıklığı etkileyen eğer sadece perikard reaksiyon derecesi olsaydı, redo olguların ameliyat olduğu grup 2’deki hastalarda en az grup 1’deki hastalara benzer perikardda reaksiyon dereceleri görülmesi gerekirdi. Bizim çalışmamızdan çıkarabileceğimiz bir sonuç, redo olgulardan sonra perikardın elektronmikroskopik görüntülerde de görüldüğü gibi normal zar yapısında bulunması, gereken mikrovillusların kaybı ve hücreler arası bağlantı birimlerinde açılmalar ile olması gereken yapısını kaybettiğidir. Elektron mikroskobik olarak mezotel hücrelerinde gözlenen mikrovillus kaybı ve interdijitasyonlarda düzleşme mezotel hücrelerinin aktif emilim ve transport görevlerini yerine getiremediğinin göstergesi olarak düşünüldü. Hücrelerin apikal morfolojilerinde gözlenen bu değişiklik beraberinde membran yapısında ve hücre yeni yüzey moleküllerinin şekillenmesine (adezyon molekülleri vb.) neden olabilir kanısındayız. Üstüne üstlük ilk ameliyat sonrası dönemlerde de grup 2’deki hastaların kendi perikardını hiçbir şekilde rejenere edemediği ve perikardın eski yapı ve fonksiyonunu asla kazanamadığına da histopatolojik bulgular işaret etmektedir. Perikard dokusu yerinde artık perikard ile hiç ilgisi olmayan fibröz bir doku bulunmaktadır. Yani bu çalışmada elde edilen bulgular, perikard yapışıklığını önlemeye yönelik yapılacak girişimlerin kalbi çepeçevre sadece yapışıklığı önleyecek moleküller ile saracak girişimler şeklinde olması ve hastanın kendi perikardının bulunduğu bölgelere de yapışıklığı giderici tedavilerin uygulanması gerekliliğini düşündürmektedir. Yapılmış olan deneysel çalışmalarda,[1,10,13,14] perikardda oluşturulan defektin yerine bu yapışıklığı azaltıcı moleküllerden üretilen ürünler yerleştirilmiştir. Bu tarz ürünlerde sonuçta perikarddaki genel reaksiyonu azaltmada etkili olamadığı için pek faydalı olamayacağı düşünülebilir. Hastalarda perikardın bir kez açılması bu zarda geri dönüşü olmayacak bir dizi fizyolojik olayları tetiklemektedir. Bu reaksiyonlar neticesinde, perikard zarı normal reaksiyon yeteneğini, uPAR aktivitesini, FGF-2 aktivitesini kaybetmektedir. Grup 2’deki hastalarda grup 1’deki hastalara göre reaksiyon farklarının gözlenmesinin buna işaret ettiğini düşünmekteyiz. Grup 2’deki hastalarda elektron mikroskobik olarak mezotel hücrelerinde gözlenen mikrovillus kaybı ve interdijitasyonlarda azalma mezotel hücrelerinin aktif emilim ve transport görevlerini yerine getiremediğinin göstergesi olarak düşünüldü. Normal sekresyon ve emilim özelliklerini kaybeden perikardın zaten normal bir zar fonksiyonu yapabilmesi olası değildir.

Bu çalışmada, grup 1 ve grup 2’de histolojik değerlendirmede anjiyogenez ve bağ dokusu artışı gözlenmedi. Ancak grup 1-2’nin biyopsilerinde endotel hücrelerinde, damar düz kas hücrelerinde, fibroblastlarda ve kan hücrelerinde anjiyogenez aktivatörü olan uPAR tutulumunun belirgin olarak gözlenmesi ve diğer bir anjiyogenez aktivatörü olan FGF-2 tutulumunun da uPAR bulgularına paralel seyretmesi anjiyogenezin tetiklendiği ancak morfolojik değişime henüz yansımadığı şeklinde yorumlandı. Son yıllarda yapılmış olan bazı çalışmalar ile perikardiyal mesotelial hücrelerin prostasiklin[15] ve vasküler endotelyal büyüme faktörü[16] ürettiği ve bunların da kalp hücrelerinde mikrosirkülasyonun düzenlenmesinde potansiyel fizyolojik role sahip olduğu düşünülmektedir. Fibroblast büyüme faktörü ve plazminojen aktivatör reseptör düzeylerinin de çalışmamızın sonuçlarına göre kalp hücreleri üzerine benzer etkileri olduğunu düşünmekteyiz. Henüz deneysel değerlendirmede,[17] olan interferon-gama’nın mezotel hücrelerinde nitrik oksit, adezyon molekülleri ve kemokinler gibi moleküllerin üretimini düzenlediği bilinmektedir. Ayrıca bir diğer deneysel çalışmada[18] bir analjezik ve antiinflamatuvar ilaç olan piroxikamın ameliyat sonrası retrosternal ve perikardiyal yapışıklık oluşumunu azalttığı tespit edilmiştir. İnterferon ve piroksikam gibi sistemik etkili bazı ilaçlar ile perikardın bu fizyolojik reaksiyonlarının düzenlenmesinin perikard yapışıklığı oluşumunu azaltmada uzun dönemde daha yararlı olacağına inanmaktayız.

Ayrıca tunel işaretleme sonucu elde edilen bulgularda DNA kırıkları içeren tunel + fibroblast, damar düz kas hücresi ve endotel hücresinin az sayıda olması apoptotik hücre kaybının da oldukça az olduğunun göstergesi olarak düşünüldü. Bu durumda özellikle grup 1-2’nin biyopsilerinde belirgin olmak üzere fibroblastlarda, damar düz kas hücrelerinde ve endotel hücrelerinde mitotik aktivite başlatılmış olmaktadır. Elektronmikroskopik bulgularda ise bağ dokuda, grup 1-2 ve grup 2-2’nin biyopsilerinde fibroblastlarda endoplazmik retikulum sisternalarında belirgin kollajen sentezi aktivitesi gözlenmesi ekstraselüler matriks ve kollajen sentezinin ve dolayısıyla bağ doku içeriğinin arttığını ultrastrüktürel olarak göstermektedir.

Sonuç olarak, endotel, damar düz kas hücreleri ve fibroblastlarda mitoz ve kollajen sentezi tetiklenirken, önemli apopitotik artış olmadı. Bu bulgular kalp cerrahisi sırasında ilk kez kalp ameliyatı geçiren grupta diğer gruba göre belirgindi. Bu farkın perikardın cerrahiler sonrası normal fonksiyonunu kaybetmesine bağlı olduğu düşünüldü.

Çıkar çakışması beyanı
Yazarlar bu yazının hazırlanması ve yayınlanması aşamasında herhangi bir çıkar çakışması olmadığını beyan etmişlerdir.

Finansman
Bu çalışma Gazi Üniversitesi Rektörlüğü Bilimsel Araştırma Projelerince 2004/72 nolu proje olarak bilimsel araştırma desteği ile yapılmıştır.

References

1) Yoshioka I, Saiki Y, Sakuma K, Iguchi A, Moriya T, Ikada Y, et al. Bioabsorbable gelatin sheets latticed with polyglycolic acid can eliminate pericardial adhesion. Ann Thorac Surg 2007;84:864-70.

2) Yau TM, Borger MA, Weisel RD, Ivanov J. The changing pattern of reoperative coronary surgery: trends in 1230 consecutive reoperations. J Thorac Cardiovasc Surg 2000; 120:156-63.

3) Gabbay S. The need for intensive study of pericardial substitution after open heart surgery. ASAIO Trans 1990;36:789-91.

4) Loop FD. Catastrophic hemorrhage during sternal reentry. Ann Thorac Surg 1984;37:271-2.

5) Nkere UU, Whawell SA, Sarraf CE, Schofield JB, Thompson JN, Taylor KM. Perioperative histologic and ultrastructural changes in the pericardium and adhesions. Ann Thorac Surg 1994;58:437-44.

6) Angelini GD, Fraser AG, Koning MM, Smyllie JH, Hop WC, Sutherland GR, et al. Adverse hemodynamic effects and echocardiographic consequences of pericardial closure soon after sternotomy and pericardiotomy. Circulation 1990;82:IV397-406.

7) Zapolanski A, Fishman NH, Bronstein MN, Ellertson DG, O’Connell TJ, Siegel S. Modified pericardial closure to protect cardiovascular structures during sternal reentry. Ann Thorac Surg 1990;50:665-6.

8) Milgalter E, Uretzky G, Siberman S, Appelbaum Y, Shimon DV, Kopolovic J, et al. Pericardial meshing: an effective method for prevention of pericardial adhesions and epicardial reaction after cardiac operations. J Thorac Cardiovasc Surg 1985;90:281-6.

9) Gabbay S, Guindy AM, Andrews JF, Amato JJ, Seaver P, Khan MY. New outlook on pericardial substitution after open heart operations. Ann Thorac Surg 1989;48:803-12.

10) Sakuma K, Iguchi A, Ikada Y, Tabayashi K. Closure of the pericardium using synthetic bioabsorbable polymers. Ann Thorac Surg 2005;80:1835-40.

11) Reikerås O, Nordstrand K, Sørlie D. Use of dextran to prevent pericardial adhesions caused by maize starch powder. Eur Surg Res 1987;19:62-4.

12) Nkere UU, Whawell SA, Thompson EM, Thompson JN, Taylor KM. Changes in pericardial morphology and fibrinolytic activity during cardiopulmonary bypass. J Thorac Cardiovasc Surg 1993;106:339-45.

13) Tsukihara H, Takamoto S, Kitahori K, Matsuda K, Murakami A, Novick RJ, et al. Prevention of postoperative pericardial adhesions with a novel regenerative collagen sheet. Ann Thorac Surg 2006;81:650-7.

14) Mitchell JD, Lee R, Hodakowski GT, Neya K, Harringer W, Valeri CR, et al. Prevention of postoperative pericardial adhesions with a hyaluronic acid coating solution. Experimental safety and efficacy studies. J Thorac Cardiovasc Surg 1994;107:1481-8.

15) Dusting GJ. The basis for developing an anti-anginal agent which has actions on prostanoid mechanisms. Trends Pharmacol Sci 1983;4:81-4.

16) Hatakeyama M, Imaizumi T, Sakaki H, Yoshida H, Tanaka H, Kimura H, et al. Interleukin-1 induces the expression of vascular endothelial growth factor in human pericardial mesothelial cells. Heart Vessels 2007;22:123-7.

17) Hatakeyama M, Imaizumi T, Terasaki F, Mori F, Tanji K, Sato F, et al. Interferon-gamma upregulates retinoic acidinducible gene-I in human pericardial mesothelial cells. Acta Cardiol 2007;62:553-7.

18) Iskesen I, Aksoy O, Cerrahoglu M, Sirin H. The effect of piroxicam on the prevention of postoperative retrosternal and pericardial adhesions. Acta Cardiol 2007;62:559-64.

Keywords : Immunohistochemical; open heart surgery; pericard; TUNEL
Viewed : 12220
Downloaded : 2837