Ratlarda toksik duman inhalasyonu modelinde oluşan akut akciğer hasarı üzerine antitrombin III'ün etkileri

Abstract

Her yıl hastanelere başvuran yanıklı hastaların %32-38’inde yanığa ek olarak inhalasyon yaralanmaları bildirilmiştir. Dumana maruziyet sonrası inhale edilen toksik gazlar organizmada önemli dinamik değişiklikler meydana getirir. Zehirli kimyasalların ve gazların inhalasyonu, doğrudan lokal hava yolu hasarının yanı sıra, aynı zamanda sistemik inflamatuar mediatörlerin salınımıyla, inflamatuar sürecin başlamasına neden olarak akut akciğer hasarının gelişimine neden olmaktadır. Duman inhalasyonunun eşlik ettiği yanık olgularında akciğer hasarının derecesi belirgin olarak artmakta olup mortalite oranları inhalasyon hasarının şiddetine bağlı olarak %45-78 arasında bildirilmektedir. İnhalasyon hasarının eşlik ettiği yanık olgularında gelişen akut akciğer hasarını önlemeye yönelik yapılan çok sayıda çalışmaya rağmen etkinliği kanıtlanmış terapötik bir ajan henüz bulunmamakta ve bu konuda çalışmalar hala devam etmektedir. Alfa 2 globulin yapısında antikoagülan bir ajan olan Antitrombin III’ün (AT-III) endotelyal hücre yüzeyindeki heparin benzeri glikozaminoglikanlarla (GAG) etkileşimi, endotelyal hücreden PGI2 salınımını kolaylaştırır. Bu sayede inflamatuar reaksiyonlar sırasında lökosit ve monositlerin aktivasyonunu ve endotelyal hücrelere nötrofil adezyonunu inhibe ederek lizozomal enzimlerin ve serbest oksijen radikallerinin oluşumunu engeller. Bu nedenle de AT-III’ün aktive lökositlerin indüklediği organ hasarını önlediği belirtilmektedir. AT-III’ün antienflamatuar etkilerini dikkate alarak yapmış olduğumuz bu çalışmada ratlarda duman inhalasyon modeli oluşturarak gelişen akciğer hasarı üzerinde etkili faktörler ve ilacın töropatik etkileri değerlendirildi. Çalışmaya alınan toplam 35 adet rat 3 gruba ayrıldı. Gruplar; duman inhalasyon grubu (Grup 1; n=15), duman inhalasyon + AT-III grubu (Grup 2; n=15) ve kontrol grubu (Grup 3; n=5) olarak belirlendi. Aralıklı olarak duman ve oksijen inhalasyonu ile gaz intoksikasyonuna bağlı mortalite önlenerek ağırorta derecede duman inhalasyon hasarı oluşturuldu. Gerçekleştirilen duman inhalasyon hasarı sonrası akciğerlerden doku örnekleri alınarak yapılan histopatolojik incelemelerde; telanjiektazi, atelektazi, amfizem, interalveoler septal konjesyon ve intraalveoler hemoraji durumları ile lökosit, lenfosit ve plazma hücresi infiltrasyonu değerlendirildi. Tüm histopatolojik paremetreler standardize edilmiş bir organ hasar skalası kullanılılarak değerlendirildi. Yapmış olduğumuz çalışmanın sonucu olarak duman inhalasyon grubunda (Grup 1) oluşturduğumuz ağır-orta derecede akciğer hasarının duman inhalasyon + AT-III iv grubunda (Grup 2) anlamlı bir şekilde düzeldiği ve yerini hafif-orta derecede histolojik değişikliklerin aldığı saptandı (p=0,008). Sakrifikasyon işlemi öncesi alınan kan örneklerinde plazma 6-keto Prostaglandin F1α (6-keto PGF1α) ile serum TNF-α ve IL-6 düzeyleri değerlendirildi. Duman inhalasyon + ATIII (Grup 2) ve duman inhalasyon (Grup 1) grubu arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar saptandı (6-keto PGF1α için p= 0,046, TNF-α için p= 0,008 ve IL-6 için p= 0,045). Duman inhalasyon + AT-III grubunda (Grup 2); plazma 6-keto PGF1α değerlerindeki artışın ve serum TNF-α ve IL-6 düzeylerindeki azalmaların en fazla olduğu saptandı. Akciğer dokusundan alınan örneklerde myeloperoksidaz (MPO) ve TNF-α aktiviteleri değerlendirildi. Duman inhalasyon + AT-III grubunda (Grup 2) doku MPO ve TNF-α aktivitelerinde duman inhalasyon grubuna (Grup 1) göre belirgin azalmalar saptandı ve istatistiksel olarak anlamlı bulundu (MPO için p=0,003 ve TNF-α için p=0,003). Ayrıca daha önce AT-III’ün GSH antioksidan enzim sistemi ile ilişkisini gösteren bir çalışma mevcut olmayıp yapmış olduğumuz bu çalışmada AT-III’ün GSH antioksidan enzim sistemi ile ilişkisi değerlendirildi ve gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar saptanmadı. Bu verilere dayanarak AT-III’ün doku hasarını önleyici etkisini GSH antioksidan enzim sisteminden bağımsız olarak gerçekleştirdiği düşünülmektedir. Yapmış olduğumuz bu çalışmada ayrıca Evans Blue metodu ile pulmoner vasküler permeabilite değişiklikleri incelendi ve gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar saptandı (p=0,000). Duman inhalasyon + AT-III grubunda (Grup 2) pulmoner vasküler permeabilitenin belirgin olarak azaldığı bulundu. İnhalasyon hasarının eşlik ettiği yanık olgularında, iNOS aracılı NO üretiminin artışına neden olan inflamatuar yanıt oluşmaktadır. Yapmış olduğumuz bu çalışmada; AT-III’ün respiratuar endoteliyal ve epiteliyal nitrik oksit sentetaz (NOS) aktivitelerinin modülasyonu üzerine etkileri ilk kez değerlendirildi ve AT-III ile tedavi sonrası iNOS aktivitesinde istatistiksel olarak anlamlı azalmalar saptandı (p=0,03). Ayrıca AT-III ile tedavi sonrası iNOS aktivitelerindeki azalma ile histopatolojik düzelmelerin birbirine korele olduğu gösterildi ve bu sonuç bize AT-III’ün inhalasyon hasarında artmış NO’in zaralı etkilerine karşı koruyucu etki gösterebileceği fikrini telkin etmektedir. Yapmış olduğumuz bu çalışma ile, AT-III’ün duman inhalasyonu sonrası akciğer hasarının önlenmesinde bir çok yol üzerinden etki ederek histopatolojik düzelmeler sağlayan bir antienflamatuar ajan olduğu ortaya konmuş olup yakın gelecekte bu amaçla klinikte yaygın olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.