T.C
D CLE ÜN VERS TES
TIP FAKÜLTES
Genel Cerrahi Anabilim Dal
DENEYSEL KOLON ANASTOMOZU MODEL NDE, OLU TURULAN SKEM REPERFÜZYON HASARI ÜZER NE N-ASET LS STE N N
ETK LER (Deneysel Çal ma)
UZMANLIK TEZ Dr. Bar KABALI
TEZ YÖNET C S Yrd. Doç. Dr. Sadullah G RG N
D YARBAKIR 2006
Ç NDEK LER
G R -AMAÇ...3 GENEL B LG LER Kolon Anatomisi...4
skemi Reperfüzyon Hasar ...7
N-Asetil Sistein...11
Yara yile mesi...12
MATERYAL METOT...17
BULGULAR...20
TARTI MA...25 ÖZET...29 SUMMARY 31KAYNAKLAR...33
G R -AMAÇ
skemi; organ veya dokuyu perfüze eden kan ak m ndaki yetersizli e ba l olarak geli en geriye dönü ümlü veya dönü ümsüz hücre ve doku zedelenmesine neden olmaktad r (1). skemi sonras nda o bölgedeki kan ak m n n yeniden sa lanmas (reperfüzyon) ve hücre içine moleküler oksijenin yeniden sunulmas ile birlikte serbest oksijen radikalleri (SOR) h zla olu maktad r (2). Reperfüze olan barsakta aç a ç kan SOR iskemi-reperfüzyon( -R) hasar nda olu an zararl etkilerden sorumludur (3).
Dokularda, oksidatif hasara kar dokuyu koruyan, enzimatik ve nonenzimatik antioksidan mekanizmalar vard r. N-asetil sistein (NAC), intrasellüler glutatyonun prekürsörüdür ve karaci erde glutatyon S-transferaz aktivitesini belirgin olarak artt r r (4 7).
Cerrahide; nekrotizan enterokolit, inflamatuar barsak hastal klar , volvulus, pull-through ameliyatlar , mezenterik vasküler hastal klar, serbest pediküllü barsak flebi kullan m ve barsak transplantasyonu vb. durumlarda -R hasar olu abilmektedir(3). -R hasar da anastomoz kaçaklar n n önemli nedenlerindendir (8,9). Meydana gelen anastomoz kaçaklar önemli bir sorun olarak kar m za ç kabilmektedir (10).
Bu çal ma, kolon anastomozlar nda -R hasar n n olumsuz etkisini önlemede NAC kullan m n n etkinli ini ara t rmak üzere yap ld .
GENEL B LG LER KOLON ANATOM S
Kal n barsaklar ileumun son k sm ndan anüse kadar uzan r. Ortalama uzunlu u
120-200 cm aras nda de i mektedir. Tüm gastrointestinal sistemin yakla k 1/5 ini te kil eder ve ba lang çtan itibaren s ras yla çekum, ç kan kolon, transvers kolon, inen kolon, sigmoid kolon ve rektumdan olu ur. nce barsaklardan, haustra koli denilen bo umlar yla ve d tabakas nda yer alan apendiks epiploika denilen ya kesecikleri ile ayr l r. Kolonun longitudinal kas lifleri bir araya toplanarak tenya denilen 3 bant meydana getirir (11).
Çekum; kal n barsa n ilk parças d r. Boyu ortalama 4-8 cm, geni li i 6-8 cm aras nda de i mektedir. leoçekal valvin hemen üstünden geçen yatay çizginin alt nda kalan kal n barsak k sm çekum olarak adland r l r. Ç kan kolon; çekumdan ba lay p karaci er sa lob alt yüzüne, fleksura kolika dextraya kadar uzan r ve 15-20 cm uzunlu undad r. Transvers kolon; kolonun en uzun ve en mobil olan k sm d r. Fleksura kolika dextradan, flexura kolika sinistraya kadar uzan r. nen kolon; fleksura kolika sinistradan pelvis girimine kadar uzanan kolon segmentidir. Ortalama uzunlu u 25-30 cm kadard r. Sigmoid kolon; pelvis üst aç kl hizas ndan ba lar ve 3. sacral vertebran n ön yüzünde, rektum ile sonlan r. Ortalama uzunlu u 40 cm kadard r ve S eklinde k vr m yapar. Rektum; rektum 3. sakral vertebra seviyesinden ba lar. Ortalama uzunlu u 12-15 cm kadard r ve anal kanala kadar uzan r. Sakrumun konkavitesine uyacak ekilde yerle mi tir. Anal kanal n ortalama uzunlu u 2,5-4 cm kadard r (12-15).
Arteryel Dola m: Sa kolon arteryel beslenmesini, ince barsaklar gibi, süperior mezenterik arter(SMA) sa lar. SMA, L1 seviyesinde Trunkus Çölyakus un distalinden aortun önyüzünden ç kar. Üç ana dal ; A.kolika media, A.kolika dekstra ve A.ileokolikad r. A.kolika media, transvers kolonu besler, yan dallar ile sa ve sol kolik arterler aras nda anastomozlar vard r. A.kolika dekstra, A.kolika media n n SMA den ayr ld yerin 1-3 cm distalinden ba lar veya leokolik arterle beraber SMA dan ayr l r. Hepatik fleksura ile beraber ç kan kolonu besler. A. leokolika; çekumu ve appendiküler arter dal ile appendiksi besler. Kolonu besleyen arterler, arkadlar olu turur ve bunlardan vasa rektiler,
medial kolon duvar na geçerler. Vasa rektiler iki dala ayr larak, k sa dal mezenterik yüzü, uzun dal lateral ve antimezenterik k sm besler.
nferior mezenterik arter ( MA); Sol kolon arteryel beslenmesini MA den sa lar. MA aort bifurkasyosunun 2-4 cm proksimalinden, renal arterlerin distalinden, L3 hizas nda, aortun ön yüzünden ç kar. A.kolika sinistra, MA n n ilk 3 cm lik k sm ndan ç kar, yukar ve a a do ru uzanan iki dala ayr l r. Üstteki dal transvers mezokolonda seyreder ve splenik fleksurada veya distal transvers kolon hizas nda A. kolika media ile anastomoz yapar. A a do ru uzanan dal ise sigmoid mezokolon içinde seyreder, inen kolonu besler ve sigmoid arterle anastomoz yapar. A.sigmoidea ise tek ba na ç kabilece i gibi dallara ayr larak da MA den ayr labilir. A.rektalis superior; MA in terminal dal d r, S3 seviyesine kadar uzan r ve rektosigmoid bölgeyi besler.
Drummond un marjinal arteri; Kolonun mezenterik s n r n paralel olarak takip eden, barsak duvar ndan 1-8 cm mesafede kollaterallerden olu ur. leokolik, sa , orta ve sol kolik arterlerin yapt kemerler periferde birle ip, kolonun mezenterik s n r boyunca uzan p, kolona vasa rektalar verirler.
Riolan kavsi; Arteryel kemerlerden olu an, mezenterik köke yak n yerle imli ve MA in A.kolika sinistras ile SMA in A.kolika medias aras nda bulunur.
Rektum ve Anal kanal n arterleri: Bunlar; süperior, inferior ve median sakral arterlerdir. MA in terminal dal , A. liaca komunis sinistra y çaprazlad ktan sonra olu an süperior rektal arterdir, üst ve orta rektumu besler. Orta rektal arter a.iliaca internadan ç kar. nferior rektal arter, internal pudental arterden ç kar, öne ve mediale do ru ilerleyerek anal kanal n pektinat çizgi distalinde kalan k sm besler. Median sakral arter, aort bifurkasyosunun hemen alt nda ç kar ve periton arkas ndan alt lomber vertebralar n, sakrumun ve koksiksin ön yüzünden a a do ru iner. Rektum arka duvar na birkaç küçük dal verir (12-15).
Venöz Dola m: Kolonun venleri arterlere yanda olarak onlara paralel da l rlar ve ayn isimleri al rlar. Sonunda hepsi V.porta ya dökülür. Anorektal bölgede V.pudenda interna, V.iliaca interna ve V.iliaka komunis yoluyla V.cava
inferiora dökülen, V. rektalis inferior ve V. rektalis medius ile; portal venöz sisteme dökülen V. rektalis süperior aras nda zengin anastomozlar vard r. Tüm anal kanal ve rektumun alt bölgesindeki bu anastomoz önemli bir portokaval anastomozdur.
Lenfatik Drenaj: Kolon submukoza ve muskularis mukozada lokalize lenfatik kanallarla çevrilidir. Sirküler dizilmi lenfatikler annüler lezyonlara neden olmaktad r. Bu nedenle tümörler barsa genellikle çepeçevre sarma e ilimindedirler. Bu segmental mimari yap tümörlerin longitudinal intramural yay l m n s n rlar. Submukozal ve serozal zonlara dairesel ilerlemeler, annüler lezyonlarla sonuçlan r. Lenfatiklerde arterleri takip eder.
1. Epikolik lenf bezleri; Küçüktür ve hemen kolon duvar üzerinde seröz membran n alt nda yerle mi lerdir.
2. Parakolik lenf bezleri; Barsak duvar ile marjinal arter arter aras nda bulunurlar.
3. Mezokolik( ntermezenterik) lenf bezleri; Kolonun esas damarlar SMA, MA boyunca uzan rlar.
4. Mezenter kökü (Principal) lenf bezleri: Süperior ve inferior mezenterik arter kökü etraf ndaki ve aortik dü ümler ile sol lomber dü ümleri içerir.
Rektum ve anal kanal lenf yollar , biri pektinat çizginin üstünde, biride alt nda olmak üzere iki duvar d pleksus olu turur. Üst pleksus, arka rektum dü ümlerinden süperior rektal arter boyunca bir dü üm zincirine ve MA boyunca aortik ganglionlara drene olur. Orta ve inferior rektal arteri takip eden lenf ganglionlar ise hipogastrik ganglionlara ve pelvis yan duvarlar nda iliaka interna lenf ganglionlar na drene olur. Rektum alt, anal kanal ve perineal derinin lenfatik drenaj her iki taraf inguinal lenf bezleri ve A.iliaca interna etraf ndaki lenf bezlerine do ru olmaktad r (12-15).
SKEM -REPERFÜZYON HASARI
Dokulara kan sa layan damarlar n, bir p ht veya mekanik etkenle t kanmas sonucu dokunun beslenmesinin bozulmas na iskemi, doku kanlanmas n n ilaçlarla veya mekanik müdahalelerle yeniden sa lanmas na reperfüzyon denir. skemi, organ veya dokuyu perfüze eden kan ak m ndaki yetersizli ine ba l olarak geli en geriye dönü ümlü veya dönü ümsüz hücre ve doku zedelenmesine neden olmaktad r (1). skemi sonras nda hücrelerde pek çok metabolik ve yap sal de i iklikler olu maktad r. Bunlardan biri; iskeminin hücrede oksidatif fosforilasyonu bozarak hücre içinde adenozin trifosfat(ATP) ve fosfokreatin sentezinde azalmaya yol açmas d r. Bu durum hücre membran n n ATP ye ba ml iyonik pompa fonksiyonunu bozarak hücreye daha fazla kalsiyum, sodyum ve su girmesi ile sonuçlanmaktad r. yonik pompa fonksiyon bozuklu unu takiben mitokondrial ve lizozomal harabiyet meydana gelir. Lizozomal proteolitik enzimlerin sitoplazmay sindirmeleriyle hücre ölümü oraya ç kar (16). skemi s ras nda, adenin nükleotidinin y k m da artmaktad r. Bu durum ise SOR prekürsörü hipoksantin in hücre içi birikimini art rmaktad r. skemi sonras nda o bölgedeki kan ak m n n yeniden sa lanmas (reperfüzyon) ve hücre içine moleküler oksijenin yeniden sunulmas ile birlikte SOR türevleri h zla olu maktad r. skemi ayn zamanda endotel hücrelerinde baz proinflamatuvar gen ürünlerinin (lökosit adezyon molekülü, sitokinler vb.) ve biyoaktif bile iklerin (endotelin, tromboksan A2 vb.) sentezini art r rken, baz koruyucu gen ürünlerinin (yap sal nitrikoksit sentaz , siklooksijenaz-2) ve bu enzimlerin ürünlerinin (nitrik oksit , prostasiklin) ekspresyon ve sentezini bask lamaktad r (3,16).
Geri dönü süz hücre hasar n önleyebilmek için organa ve dokuya yeniden kan ak m n n sa lanmas gerekmektedir. Ancak reperfüzyonun gerçekle tirilmesi, iskemik dokularda, iskeminin dokuda ve organda olu turdu u hasardan daha fazla bir hasara yol açabilmektedir (17).
ntestinal kan ak m n n belirli bir süre kesilmesi veya azalmas sonras nda yeniden normal ak m n sa lanmas durumunda, -R hasar meydana gelmektedir (18,19). ntestinal -R sonucunda reaktif oksijen türlerinin üretildi i ve bunlar n iskemik hasarda önemli rol oynad bilinmektedir (20). skemi esnas nda hücresel
enerji depolar n n tükenmesi, iskemik kaskat olarak bilinen olaylar zincirini tetiklemektedir. skemik dokunun reperfüzyonu ise bir taraftan iskemi s ras nda kaybolan baz fonksiyonlar n geri gelmesini sa larken di er taraftan oksijen kaynakl serbest radikallerin olu umunu h zland rarak daha ileri hasarlara yol açmaktad r (21). skemi s ras nda oksijen yoklu una ba l olarak mitokondrial elektron transportu ve oksidatif fosforilasyon kapasitesi giderek azalmaktad r. ATP sentezi durmas na kar n, ATP kullan m ve ATP hidrolizi sonucu olu an ADP düzeyi artmaktad r (21,22). Hücre içi ATP düzeyindeki azalma, pentoz fosfat metabolik yolunu etkileyerek NADPH+H+ üretimini dü ürmektedir. Pentoz fosfat metabolik yolunda üretilen NADPH+H+'lar hücrede ya asidi, redükte glutatyon, kollesterol ve steroid hormon sentezi gibi birçok biyosentetik yolda indirgeyici görevi yapmaktad r. Pentoz fosfat yolu, dolay s yla da NADPH+H+ üretimindeki azalma oksidatif stresi artt rarak iskemik kaskat geni letmektedir. skemi s ras nda oksidatif mekanizmalar n devreye girmesi, bu klinik problemin çözümünde antioksidanlar n kilit rol oynayabilece ini dü ündürmü tür (23).
Reperfüzyonun dokular üzerinde, iskemiden daha fazla zararl oldu unu ve bu zararlar n reperfüzyon süresi artt kça artt n bilinmektedir (4).
Organizmada oksidatif mekanizmalar sonucu olu an SOR a r üretim veya vücuttaki oksidan/antioksidan dengenin bozulmas durumunda, protein, lipid, karbonhidrat ve nükleotid gibi biyomolekülleri etkileyerek zararl etki göstermeye ba lar. Özellikle çoklu doymam ya asidleri, SOR nin zararl etkisinden daha kolay etkilenir. Lipid yap s nda bozukluk ve parçalanma lipid peroksidasyonuna neden olur. Membranlar çoklu doymam ya asitlerinden zengin olduklar için SOR etkisine aç kt rlar ve membranda yap ve fonksiyon bozukluklar olu maktad r (24,25).
DOKUDA MEYDANA GELEN BA LICA SKEM -REPERFÜZYON HASARI
Lipid peroksidasyonu: Reperfüzyon hasar n n en önemli nedeni, artan serbest radikallerin beyin hücresi, plazma ve organel membranlar , vasküler endotel hücre membran ve myelinde ba latt klar lipid peroksidasyonudur. Radikal arac l bir
zincir reaksiyon mekanizmas eklinde geli en lipid peroksidasyonu s ras nda, doymam ya asidlerinin yan zincirlerinde yeniden düzenlenme söz konusudur.
Lipid karboksilasyonu: Reperfüzyonda ortaya ç kan serbest radikallerin etkisi ile olu an lipid radikali, dokuda artm bulunan karbondioksit ile reaksiyona girerek lipid karboksil radikalini olu turmaktad r. Karboksil radikali, lipid peroksidasyonu kadar yayg n olmasa da membran hasar na katk da bulunmaktad r.
Protein oksidasyonu: Hücrenin protein yap lar , serbest radikallerin özellikle duyarl aminoasidler ile direkt etkile imi sonucunda hasara u ramaktad r. Protein fonksiyonu için kritik pozisyonda olan aminoasidler (Örn: enzimin aktif bölgesindeki aminoasidler), özellikle radikal hasar na duyarl d rlar. Metionin, sistein gibi terminal sülfidril (-SH) grubu bulunduran amino asidler ile triptofan, tirozin, fenilalanin, histidin gibi aromatik aminoasidler, oksidasyona en fazla maruz kalmaktad rlar. Oksidasyon sonucu proteinlerin sekonder ve tersiyer yap lar nda olu an de i iklikler fonksiyonlar n etkilemektedir. Enzim veya reseptör fonksiyonuna sahip membran proteinleri, özellikle serbest radikallerin modifikasyonlar na duyarl olduklar için protein oksidasyonu ile önemli hücresel ve membran fonksiyonlar bozulmaktad r.
DNA hasar : Reaktif oksijen radikallerinin, hücrede sald rd bir di er önemli makromolekül nükleik asidlerdir. Kal tsal bilgiyi ta yan deoksiribonükleik asidin (DNA) temel ta olan nükleotidin yap s içinde yer alan purin ve pirimidin bazlar oksijen radikallerinin etkilerini gösterdi i bölgelerdir.
Nötrofil kaynakl hücre hasar : Nötrofiller salg lad klar proteazlar (elastaz, jeletinaz vb.) ile endotel hücre parçalanmas na neden olurlar. Reperfüzyon döneminin en önemli mikrovasküler patolojisi olan kan ak n n geri dönmemesi fenomenine (no reflow phenomen), aktive olmu nötrofillerin yol açt ve nötrofillerin kapillerlerdeki agregasyonlar ile kan ak m n n geri dönmesine engel olan kapiller t kaçlar olu turdu u bildirilmi tir. Salg lad klar vazokonstrüktör ajanlar ve trombosit aktive edici faktör ile daha büyük damarlarda da (arteriyoller ve prekapiller damarlar) daralmaya neden olmaktad rlar. Bir ara idonik asid metaboliti olan LTB-4 salg layarak, süperoksid anyon radikali üretimine ve
nötrofillerin kemotaksisine neden olmaktad rlar. Böylece bir geri beslenme mekanizmas ile toplanm olan nötrofillerden salg lanan kemotaktik faktörler yeniden serbest radikal üretimine ve nötrofil infiltrasyonuna neden olmaktad r.
Oksidatif stresin prooksidan taraf nda yer alan SOR, fizyolojik olan ve olmayan birçok süreçte olu makta ve oksijenin hem süperoksit, hidroksi, hidroperoksi, peroksi, alkoksi gibi radikal türevlerini hem de serbest oksijen, ozon, hidrojen peroksit, hipoklorik asit, nitrik oksit ve peroksinitrit gibi radikal olmayan türevlerini kapsamaktad r. Ba ta mitokondriyal solunum zinciri olmak üzere, fagositik hücrelerdeki solunum patlamas , mikrozomal sitokrom P450 sistemi, sitoplazmik, peroksizomal, lizozomal ya da membrana ba l oksidaz aktiviteleri gibi fizyolojik artlarda gerçekle en pek çok hücresel süreç, SOR olu umuna yol açmaktad r. Di er taraftan, hiperoksi durumu, iskemi, inflamasyon, a r egzersiz, aromatik hidrokarbonlar, antineoplastik ajanlar, antibiyotikler, anestezikler, radyasyon, sigara duman ve hava kirlili i gibi çevresel faktörler ya direk olarak ya da intraselüler metabolizma ve detoksifikasyon s ras nda radikallere dönü erek, SOR düzeylerini etkilemektedirler.
Antioksidan savunma sistemleri aerobik canl larda, SOR olu umuyla birlikte, SOR un zararl etkilerini önlemek amac yla antioksidan savunma sistemleri geli mi tir. Süperoksit dismutaz, glutatyon peroksidaz, glutatyon redüktaz, katalaz gibi enzimler ve vitaminler, tiyoller gibi enzim olmayanlar eklinde yap lar na göre s n fland r labilen antioksidanlar, serbest radikallerin lipidler, proteinler, nükleik asitler gibi hedef biyomoleküllere verece i hasar önleyen maddelerdir (26).
N-ASET L S STE N (NAC)
NAC, intrasellüler glutatyon(GSH) prekürsörüdür ve karaci erde glutatyon S-transferaz aktivitesini belirgin olarak artt r r. Bu aktivite, ajan n oksidan, anti-karsinojenik ve anti-mutajenik etkilerinin temelidir. NAC n, bakteriyel test sistemleri üzerindeki antimutajenik etkisi gösterilmi tir (27). Bu ajan n mukolitik ve anti-oksidan etkileri uzun süredir bilinmektedir (28). Asetominofen zehirlenmesi sonras karaci er hasar n n ve radyografik kontrast maddelerin üriner sistem üzerindeki zararl etkisinin önlenmesi amac yla uzun süredir kullan lmaktad r (29,30). Yap lm olan klinik çal malarda son derece güvenli bir ilaç oldu u gösterilmi tir (31).
Non-enzimatik endojen antioksidanlar n en önemlilerinden biri GSH d r (27,32). NAC, SOR taraf ndan olu turulan doku hasar na kar koruyucu etkisi oldu u ve bu etkisini GSH düzeyini artt rarak, direkt scavenger olarak etki göstererek veya stabil nitrozotil türevleri olu turarak gerçekle tirdi i bildirilmektedir (5-7). NAC n, içinde oldu u birçok deneysel böbrek yetmezli i modeline kar koruyucu rol oynad gösterilmi tir. Bir tripeptid ( -glutamil-sisteinil-glisin) olan GSH; hidrojen peroksit ve organik peroksitlerin glutatyon peroksidaz etkisi ile indirgenmesinde ve ksenobiyotiklerin merkaptürat yolu ile detoksifikasyonunda yer almaktad r. Ayr ca, GSH direkt olarak serbest sülfidril grubu arac l yla hidrojen peroksit, süperoksit, hidroksil ve alkoksil radikalleri ile etkile ime girebilmekte, böylece hücreyi oksidanlar n, elektrofilik maddelerin, serbest radikallerin hasar na kar korumada önemli bir rol üstlenmektedir. Ayr ca doku için GSH konsantrasyonunun dü tü ü durumlarda glikolitik enzim olan gliseraldehit-3-fosfat dehidrogenaz aktivitesinin ve doku ATP içeri inin azald gösterilmi ve GSH un hücresel enerji durumunu etkileyebilece i ileri sürülmü tür. Hipoksik ko ullarda kan ve doku GSH düzeylerinin azald , lipid peroksidasyon ürünlerinin ise artt bildirilmektedir (24).
YARA Y LE MES
Cilt ve mukozay olu turan yap lar n farkl nedenlerle bütünlü ünün bozulmas ya da kayb ile var olan fizyolojik özelliklerin geçici veya tamamen kaybolmas na yara ad verilir. Yaran n iyile mesi, yaral dokunun yap ve fonksiyonunun düzeltilmesidir. yile me süreci yaralanma an ndan itibaren ba lar günler, aylar ve hatta y llarca sürebilir (33,34).
Anastomoz iki ayr olu um aras nda geçit olu turmak, iki ayr olu umu a z a za birle tirmek, a zla t rmak anlam na gelen latince bir kelimedir. Anastomoz iyile mesinin temeline inildi inde netice itibar ile as l olay yara iyile mesidir. Ancak gastrointesinal sistemdeki yara iyile mesi cilt ve mukozalardaki yara iyile mesine benzer baz sikluslardan geçsede bir tak m farkl l klar içermektedir (35).
Genel olarak yara iyile mesi temel olarak üç dönemde incelenir;
Hemostaz ve nflamasyon; Yaralanmadan hemen sonra ba lar. lk olarak yaralanan damardan olan kanama ile hemostatik süreç ba lar ve olu an p ht ile kanama durdurulur. Mast hücrelerinden salg lanan histamin ve serotonin gibi vazoaktif maddelerin yard m yla diapedez ba lar. Travma sonras yaralanan damardan ç kan trombositler hemostatik bir t kaç olu turur.
Özellikle granülositler PH dü mesine çok duyarl d r. Yara bölgesinde vasküler staz ve lenfatiklerin t kanmas anoksi ve asidoza yol açar. Sonuçta granülositlerin parçalanmas ile aç a ç kan proteazlar doku art klar n sindirir. yile me tamamlan ncaya kadar monosit/makrofaj popülasyonu aktif makrofajlar, granülositlerin yerine geçecek ekilde artar. Aktif makrofajlar n yara bölgesinde bulunmas iyile me olay için esast r. Makrofaj konsantrasyonundaki erken dönemde meydana gelen art , ortamdaki hücre art klar n n fagositozuna yöneliktir. Cerrahi travma ile aktive olan makrofajlar, fibroblastik proliferasyon ve transformasyon yan nda anjiogenezisi ve kollajen sentezinide uyaran baz mitojen maddeler serbestle tirmektedirler. Yara bölgesindeki mevcut venüllerin anjiogenik uyar ya maruz kalmas ile bu damarlardaki endotelyal hücreler vasküler bazal membran parçalay c enzimler sekrete eder. Bu olaydan 24 saat
sonra endotel hücreleri do rudan veya dolayl olarak anjiogenik uyar lar do rultusunda göç ederler. Bunlar bölünüp farkl la arak tubuler bir lümen olu tururlar ve böylece vasküler a n dallar n meydana getirirler. Yeni meydana gelen bu damarlar n bir k sm sonradan geriler ve kaybolur. Doku travmas nda en erken olaylardan biri vasküler bütünlü ün bozuldu u yerde aktif trombositlerden salg lanan ve prostoglandin E2, E1 gibi dolayl bir anjogenik faktör olan TGF- ile vasküler düz kas geli imini uyaran platalet kaynakl büyüme faktörüdür. Yara iyile mesinde extrasellüler matriksin kompozisyonunda meydana gelen dramatik de i iklikler anjiogenezis olay na yeni bir görü getirmi tir. Ba lang çta matriksi olu turan fibrin, normal tek tabaka dizili inde bir organizasyon bozuklu una neden olur. Bu a amada matriks yap s nda bulunan hiyalürinik asit 5 ve 10 günler aras nda yerini kondroitin sülfat ve dermatan sülfata b rak r. Yarada erken fazda extrasellüler matriksin major komponenti olan fibronektin, travmatize olan endotel hücreleri ve makrofajlar taraf ndan sentez edilir. Matriksin ana maddelerinden biri olan kollajenin sentez ve y k m , endoteliyal bazal membran n kompozisyonunu veya hücre matriks ba lant lar n de i tirerek anjiogenezisi kontrol eder. Sonuçta anjiogenezis vasküler ekstrasellüler matriks birikimi ve modülasyonu ile kontrol edilir. Normal ko ullarda hipoksik olan yara bölgesinde doku oksijen parsiyel bas nc n n dü ük olmas anjiogenezis için önemli bir uyar olup, neovaskülarizasyon ilerledikçe hipoksi azal r ve anjiogenik uyar giderek ortadan kalkar (35-37).
Proliferasyon; Bu dönemdeki ana hücreler fibroblastlar ve endotel hücreleridir. Fibroblastlar yaralanma bölgesine çevre dokulardan gelirler. Endoteller ise yara kenarlar ndaki sa lam venüllerden veya anjiogenez sonucu olu an yeni kapillerlerden ortaya ç karlar, proliferasyon faz ndan trombosit ve aktive makrofajlardan kaynaklanan sitokinler ve büyüme faktörleri sorumludur. Fibroblastlar n proliferasyonundan sorumlu ba l ca büyüme faktörleri; Platelet Derivated Growth Factor( PDGF) ve Endothelial Growth Factor(EGF) dür.
Doku kayb olan yaralarda s v kayb n engelleyen ve infeksiyona kar koyan epitel hücre say s art önemlidir. Yaralanmadan birkaç gün sonra yara çevresindeki veya sa lam dokulardaki epitel hücreleri, yara içerisine do ru prolifere olarak reepitelizasyonu h zland r rlar. Yeni damar ve kapillerlerin
olu umu ile yara bölgesinin kanlanmas art r l rken fibroblastlar n yara matriksinde kal c destek doku olu turmas na imkan verilir. Kal c yara matriksinde temel yap molekülleri kollajendir. Kollajen tüm canl dokular n ba l ca yap proteinidir. Kollajen molekülü hidroksiprolin ve hidroksilizinin hidroksilasyonundan meydana gelir. Bu aminoasitlerin hiroksilasyonu için C vitamini gereklidir. C vitamini kollajen aras ba lar n sa lamla t r lmas nda da görev al r. Vucutta sentez edilebilen 19 tip kollajen mevcuttur ancak yarada en yüksek oranda bulunan kollajen Tip-1 dir. Skar dokusunda en çok Tip-1 daha az oranda Tip-4 kollajen bulunmaktad r.
Yara iyile mesinde yaran n gücü ve skarla ma primer olarak kollajen depolanmas ile ili kilidir. Kollajen yap m yara iyile mesinde 3-5 günlerde fibroblastlar taraf ndan ba lar ve yaran n boyutuna ba l olarak haftalar boyunca sürebilir. Kollajen birikimi yaln zca yap ma de il ayn zamanda kollajen y k m nada ba l d r. Kollajen parçalanmas özelikle kollajenaz olmak üzere çinkolu metalloproteinaz enzim ailesi ile gerçekle mektedir. Bu metalloproteinler yaln zca yara iyile mesinde de il ayn zamanda normal embriyonik geli imde de dokunun modelini olu turmakta da önemlidir ( 35-37).
Matürasyon; Bu fazda, akut ve kronik inflamatuar hücreler yava yava azal r, anjiogenez sonlan r ve fibroplazi biter. Yaralanman n ilk haftas nda sentezlenen kollajen, remodelizasyon faz nda yerini daha çok stabil örgü halindeki kollajene b rak r. Lifler aras ndaki kovalent ba lar artarak stabilizasyon sa lan r. Maturasyon faz kollagenin dengeye ula t süreç olarakta tan mlanabilir. Yaralanmadan 2-3 hafta sonra kollajen birikimi en yüksek düzeyine ula r. Bu dönemde kollajen sentez ve y k m nda artma ve azalmalar olmakla beraber total kollajen miktar de i mez ancak gerilme kuvveti giderek artar (35-37).
Anastomoz iyile mesi; Anastomoz iyile mesi kompleks bir mekanizma olup; inflamasyon, reepitelizasyon ve kollajen metabolizmas yla ilgilidir. Anastomoz iyile mesinin ilk a amas n içeren primer inflamatuar cevapta sitokinlerin sal n m ve lökositlerin migrasyonu ile kollajen lizisi ba lar. Anastomozdaki lokal bakteri kontaminasyonu yaralanan mukoza s n rlar nda reepitelizasyona ve sekonder inflamatuar cevaba neden olur. Sekonder inflamatuar fazda da kollajen lizisi
devam eder. Anastomozun gerilme kuvveti, kollajen lizisinin azalmas na yeni kollajen sentezine, kollajen lifleri aras ndaki köprülerin miktar na ba l d r. Primer inflamatuar cevap, mukozal reepitelizasyon, sekonder inflamatuar cevap ve kollajen maturasyon h z anastomoz iyile mesinde en önemli faktörlerdir. Submukozal tabakada yerle en kollajen fibrilleri anastomozun gerilme kuvvetini sa lar (37-39).
Kollajen fibrillerinin ortaya ç kmas yla yaran n gerilim kuvveti artar. Gerilim kuvvetinin artmas ndaki en önemli faktör, kollajen miktar n n yan s ra intra ve inter moleküler ba lar n say s d r (37,38).
Yara iyile mesinde görülen morfolojik ve kimyasal reaksiyonlar n en önemli sonucu yara gerilim kuvvetinin normal de erler ula mas d r. yile menin erken dönemlerinde epitel hücreleri, fibroblastlar ve fibrin-fibronektin kompleksi aras ndaki adhezyon kuvveti en önemli faktörlerdir. Yaralanmadan 24 saat sonra fibroblastlardan kollajen sentezi ba lar (37-39).
Vasküler proliferasyon, cerrahiden 2-3 gün sonra ba lar. Endotelyal hücreler bir erit halinde tomurcuklan r, bu olaya anjiogenezis veya neovaskülarizasyon denir. Tam geli memi yeni damarlar ba lang çta küçük bir bazal membrana sahip olduklar ve akut inflamasyon dönemindeki gibi geçi e izin verildi i için, ekstraselüler alana proteinden zengin s v ve eritrositlerin s zmas nedeniyle yeni granülasyon dokusu ödemlidir (40).
Neovaskülarizasyona paralel olarak ba dokusu yaralanmalar nda yaraya fibroblast göçüde olur ve k sa, iddetli mitotik aktivite görülür. Fibroblastlar n kökeni tamamen aç k de ildir. stirahatteki fibroblastlardan kaynaklanabilece i gibi, mezenkimal kök hücrelerinin de i imi ve proliferasyonundan buraya gelmi olabilir. Fibroblastlar n yara iyile mesindeki as l i levleri sekresyondur ve yaralanmadan 4-5 gün sonra bu hücreler hipertrofiye u rarlar. Kaba endoplazmik retikulum miktar ve golgi kompleksi artar. Bu fibroblastlar ekstraselüler matriks komponentlerinin sentezi ve sekresyonunda aktif hale gelirler (40).
Nötrofiller, makrofajlar ve fibroblastlar taraf nda yap lan kollajenazlar iltihap ve yara iyile mesinde kollajenin parçalanmas nda rol oynarlar. Parçalanma zedelenen alanda at klar n uzakla t r lmas ve defektin kapat lmas nda gereken ba dokusu onar m için model olu turmada yard mc d r (38,40).
Gastrointestinal sistemdeki her yaralanmadan sonra kollejenaz yap m nda art gözlenmi tir. Bu art yaralanma yerine lokalize kalmamakta tüm gastointestinal traktusta izlenmektedir. Bu da iyile me sürecinin lokal kontrol mekanizmas ile de il genel bir reaksiyon oldu unu göstermektedir. Kollajenaz n gastrointestinal sistemin di er bölümlerine göre kolonda daha fazla yap ld ve bunun da kolon anastomozlar nda kaçak olas l n artt rabilece i öne sürülmü tür (37).
MATERYAL VE METOT
Bu deneysel çal ma, etik kurul onay al nd ktan sonra Dicle Üniversitesi Sa l k Bilimleri Ara t rma ve Uygulama merkezinde gerçekle tirildi. A rl klar 250-300 gr olan 40 adet Spraque-Dawley cinsi eri kin erkek s çan kullan ld . S çanlar klima ile s s sabit tutulan (24ºC) ortamda çelik kafeslerde 10 arl gruplar halinde bar nd r larak standart s çan diyeti ile beslendiler. S çanlar preoperatif aç b rak lmad lar. K rk adet s çan 4 gruba ayr ld (n=10).
Tüm gruptaki ratlara oda s s nda 75 mg/kg ketamin hidroklorür (Ketalar -Eczac ba - stanbul) intramuskuler olarak enjekte edilerek anestezi sa land . Dehidratasyonu önlemek için 5 cc kadar Ringer laktat solusyonu subkutan olarak enjekte edildi. Bat n bölgesinin tra n takiben %10 luk povidone iodine solusyonu ile cilt temizli i yap ld . Steril artlarda yakla k 3 cm lik orta hat kesisi ile laparatomi yap ld .
Grup 1: Bu s çanlar kontrol grubunu olu turdu. Hiçbir i lem yap lmadan kolonda 0.5 cm lik rezeksiyon sonras nda 5/0 ipekle tek kat üzerinden end-to-end kolokolik anastomoz yap ld (Resim 1).
Grup 2: Barsaklar bat n d na al narak hipotermi ve dehidratasyonu önlemek için l k izotonikli kompreslerle örtülüp, kolon mezosu atravmatik klemp ile kapat larak 40 dakika süre ile iskemi olu turuldu. skemi s ras nda barsaklarda renk de i ikli i gözlemlendi. Klemp kald r l p 60 dakika reperfüzyon sa land ktan sonra kolonda 0.5 cm lik rezeksiyon sonras 5/0 ipekle tek kat üzerinden end-to-end kolokolik anastomoz yap ld .
Grup 3: Bu gruptaki ratlara, 300 mg/kg NAC intraperitoneal verildikten sonra kolon mezosu atravmatik klemp ile kapat larak 40 dakika süre ile iskemi olu turuldu. skemi s ras nda barsaklarda renk de i ikli i gözlemlendi. Klemp kald r l p 60 dakika reperfüzyon sa land ktan sonra kolonda 0.5 cm lik rezeksiyon sonras 5/0 ipekle tek kat üzerinden end-to-end kolokolik anastomoz yap ld .
Grup 4: Bu gruptaki ratlara, 300 mg/kg NAC oral verildikten sonra kolon mezosu atravmatik klemp ile kapat larak 40 dakika süre ile iskemi olu turuldu. skemi s ras nda barsaklarda renk de i ikli i gözlemlendi. Klemp kald r l p 60 dakika
reperfüzyon sa land ktan sonra kolonda 0.5 cm lik rezeksiyon sonras 5/0 ipekle tek kat üzerinden end-to-end kolokolik anastomoz yap ld .
Tüm ratlar, anastomoz uyguland ktan yedi gün sonra, ilk cerrahi i lemde oldu u gibi ameliyata haz rland ve eski insizyon üzerinden kar n bo lu u aç ld . Anastomozun, 2 cm proksimal ve distalinden kolon rezeksiyonu yap ld . Anastomoz iyile mesi saptamak için patlama bas nçlar ölçüldü ve anastomoz bölgesinin histopatolojik incelemeleri yap ld . Patlama bas nc , anastomozun intraluminal bas nca direncini belirlemek amac yla ölçüldü. Ç kar lan kolon parças anastomozun 1 cm distalinde ba land ktan sonra proksimalden yerle tirilen T-tüp arac l yla hava pompas ve bas nç ölçer ba lant s yap ld . Ç kar lan kolon parças kollabe bir ekilde içi izotonik ile dolu cam kap içine yerle tirildi. ntraluminal bas nç hava pompas yla art r lmaya ba land ktan sonra anastomoz bölgesinden hava kabarc klar n n görüldü ü en yüksek bas nç de eri patlama bas nc olarak kaydedildi (Resim 2).
Histopatolojik inceleme için al nan dokular % 10 luk formaldehitte 24 saat tespit edildi. Parafine gömülü dokulardan al nan kesitler Hemotoksilen Eosine ile boyand ktan sonra k mikroskobunda de erlendirildi. Histopatolojik de erlendirmede Ehrlich ve Hunt a göre modifiye numerik skala kullan ld (Tablo 1). nflamatuvar hücre infiltrasyonu, vasküler geli im, fibroblast proliferasyonu ve kollagen birikimi derecelendirildi (41,42).
Toplanan veriler için SPSS 10.0 istatistik program (SPSS Inc, Chicago, IL, ABD) kullan ld . Gruplar aras ndaki anastomoz patlama bas nç ortalamalar n n istatistiksel analizi için One-Way ANOVA testi kullan ld . Histopatolojik veriler için ise Kruskal-Wallis testi kullan ld , grup kar la t rmalar nda ise Dunnett testi kullan ld .
Grade 0 Yok
Grade 1 Ara s ra gözlemlenen Grade 2 Yer yer da lan s kl kta Grade 3 Bol miktarda
Grade4 Silme hücre ve fiber
Tablo 1: Ehrlich ve Hunt a göre modifiye numerik skala
Resim 1: Kolon anastomoz görünümü
BULGULAR
Gruplar n hiçbirinde kanama, anastomoz kaça , fistül, apse gibi komplikasyonlar görülmedi. Anestezi ve post operatif dönemde ölüm gerçekle medi.
Gruplar n anastomoz patlama bas nçlar Tablo 2 de gösterildi (grafik1). Gruplar n anastomoz patlama bas nçlar n n median de erleri ise; grup1 için 210 mm/hg, grup2: 189 mm/hg, grup3: 257mm/hg, grup4: 234mm/hg olarak saptand (grafik 2).
Tablo2:Gruplar n anastomoz patlama bas nçlar
0 50 100 150 200 250 300 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Grup 1 Grup 2 Grup 3 Grup 4
Grafik1:Gruplar n anastomoz patlama bas nçlar
Ratlar Grup 1 (mm/hg) Grup 2 (mm/hg) Grup 3 (mm/hg) Grup 4 (mm/hg) 1 200 185 220 240 2 195 195 235 230 3 255 190 280 230 4 220 200 285 240 5 195 190 280 230 6 190 180 280 260 7 215 180 235 230 8 210 195 260 235 9 215 185 255 225 10 205 190 240 220
Grafik2:Gruplar n median anastomoz patlama bas nç de erleri
Gruplar aras ndaki anastomoz patlama bas nçlar istatistiksel olarak anlaml yd .(p 0,05) En dü ük patlama bas nc median de erleri grup 2 de bulundu. En yüksek anastomoz patlama bas nc median de erleri ise grup 3 de bulundu.
Gruplar n histopatolojik olarak incelenmesinde; yap lan istatistiksel analizlere göre vasküler olu um inflamatuvar infiltrasyon ve fibroblast proliferasyonu aç s ndan anlaml fark saptanmad (p 0,05). Kollagen birikimi aç s ndan ise; tüm gruplarda kontrol grubuna göre istatistiksel olarak anlaml fark saptand (p 0,05).
Tablo 3: Gruplara göre histopatolojik de erlendirmenin Kruskal-Wallis teste göre rank de erleri
Grup 1 Grup 2 Grup 3 Grup 4
Vasküler olu um 17.25 18.05 25.1 21.60 nflamatuar infiltrasyon 23.5 15.85 19.60 23.05 Fibroblast proliferasyonu 13.15 23 22.85 23 Kollajen birikimi 7.6 18.65 26.35 29.4 0 50 100 150 200 250 300
Chi Square P de eri Vasküler olu um 3.3 0.348 nflamatuar infiltrasyon 3.2 0.362 Fibroblast proliferasyonu 6.5 0.090 Kollojen birikimi 22.578 0.0001*
Tablo 4: Histopatolojik de erlendirmenin test istatisti i * statistiksel olarak anlaml
Resim 3: Grup 1 deki ratlar n anastomoz hatlar n n histopatolojik görünümü (Kollagenden fakir, bol miktarda iltihabi hücre olu umu ve az say da vasküler olu um ve fibroblast )
Resim 4: Grup 2 deki ratlar n anastomoz hatlar n n histopatolojik görünümü (Kollajen ve iltihabi hücre olu umu önemsiz da l m göstermekte az say da vasküler olu um bol miktarda fibroblast )
Resim 5: Grup 3 deki ratlar n anastomoz hatlar n n histopatolojik görünümü (Kollajen, vasküler olu umdan zengin ve iltihabi hücreler önemsiz da l m göstermekte bol miktarda fibroblast)
Resim 6: Grup 4 deki ratlar n anastomoz hatlar n n histopatolojik görünümü
TARTI MA
Kolon anastomozlar nda kaçak oran , gastrointestinal sistemin di er lokalizasyonlar nda yap lan anastomozlara göre daha yüksektir (43). Morbidite ve mortalite aç s ndan ince barsak anastomozlar ile kar la t r ld nda daha yüksek oldu u görülmü tür. ntestinal anastomozlardaki bütün kaçaklar n insidans %2-35 aras ndad r (10). Bunlar n ço u hastan n defans mekanizmas taraf ndan s n rlanan minimal kaçaklard r. Sistemik ve lokal faktörler anastomozun yara iyile mesinde rol oynamaktad r. Anemi, hipovolemi, dü ük arteriyel pO2,
nötropeni, dü ük O2 saturasyonu, malnütrisyon, vitamin, çinko eksikli i, yüksek
doz kortikosteroidler ve üremi anastomoz iyile mesini azaltan sistemik faktörlerden baz lar d r. Lokal faktörler ise infeksiyonlar, intestinal içerikler, profilaktik antibiyotikler, sutürasyon teknikleri, sutür materyalleri, radyasyon ve mezenterik vasküler oklüzyondan olu maktad r (10).
Kolon lümeni içerisindeki mikroorganizma say s gastrointestinal sistemin di er bölümlerindekinden daha fazla oldu u için, kolon anastomozlar nda ayr ma riski, mide ve ince barsak anastomozlar ndan daha fazlad r (44). Kolon rezeksiyon ve anastomozlar , özellikle de sol kolonun distal bölgesi, yüksek derecede anastomoz kaça ve ayr mas riskini ta r. Bu komplikasyonlar yüksek morbidite ve mortaliteye yol açarlar (45). Kolon anastomozu yap lan hastalardaki postoperatif mortalitelerin %20-80 i anastomoz kaça ve buna ba l geli en komplikasyonlar nedeniyledir (46).
Birçok deneysel ve klinik çal mada anastomoz iyile mesini bozan ve kaçak olu umuna sebep olan çe itli faktörler öne sürülmü tür. -R zedelenmesine maruz kalan intestinal segmentte anastomoz iyile menin gecikti i gösterilmi tir (8,47). -R hasar nda bu faktörlerden birço u yer almaktad r. --R sürecinde reaktif oksijen türevlerinin fazla miktarda olu tu u ve bunlar n da özellikle reperfüzyonda artt , bu nedenle intestinal doku hasar n nda reperfüzyonda geli ti i bildirilmektedir. Serbest oksijen radikalleri; sepsis, iskemi-reperfüzyon ve inflamasyon gibi olaylar n sonucunda olu ur. skemi s ras nda oksidatif mekanizmalar n devreye girmesi bu klinik problemin çözümünde antioksidan sistemin kilit rol oynayabilece ini dü ünülerek pentoksifilin, melatonin ve çe itli antienflamatuar ajanlar kullan larak birçok çal ma yap lm t r (48-53).
-R hasar n n önlenmesiyle anastomoz kaça morbidite ve mortalite oranlar azalt labilir. Bu amaçla birçok ajan deneysel çal malarda kullan lmaktad r. Daha önce yap lm olan deneysel çal malarda, çe itli dokular üzerine NAC n -R hasar n önleyici etkileri görülmü tür. Glutatyon, major serbest radikal temizleyicidir ve glutatyonun prekürsörü olan NAC; myokard, pulmoner, karaci er ve böbreklerde -R sonras hasar n engelleyici olarak kullan lm t r (54-59). Sun ve ark (57), NAC ve indometazinin intestinal reperfüzyon modeline olan etkilerini gösteren çal malar nda NAC n endotelyal ve epitelyal bariyer bütünlü ünü sa lad n göstermi lerdir. Ayr ca çal malar nda NAC kullan m n n proteaz inhibitörlerini ve retiküloendotelyal sistem aktivasyonunu azaltt n göstermi lerdir. Yine NAC n reperfüzyon zedelenmesini engellemede efektif oldu unu belirlemi lerdir. Ba ka bir deneysel çal mada NAC n reperfüzyon zedelenmesini önlemek için adezyon molekül inhibisyonu yapt n peroksinitriti inhibe etti ini ve nötrofillerin azalmas n sa lad gösterilmi tir (58).
Çay A. ve ark (60), testiküler torsiyon nedeniyle geli en -R hasar üzerine yapt klar çal mada NAC etkili bulunmu tur. Karaci er -R hasar üzerine yap lan ba ka bir çal mada NAC n dokuda trombosit agregasyonu azalt p, cAMP düzeylerini art rarak -R hasar n azaltt gösterilmi tir (61). Demir ve arkada lar (62), -R hasar nda karaci erde lipid peroksit düzeylerinin artt n ve NAC uygulamas n n doku lipid peroksit seviyelerinde azalmaya yol açt n öne sürmü lerdir. Yap lan di er bir çal mada koroner arter injurisine ba l geli en -R hasar nda NAC n olumlu etkileri oldu u gösterilmi tir (63).
Barsak anastomozlar nda iyile me mekanik, biyokimyasal veya histopatolojik olarak de erlendirilebilir. Mekanik de erlendirme anastomozun patlama veya kopma kuvvetine bak larak yap l rken biyokimyasal de erlendirme anastomoz bölgesindeki kollajenin yap m h z na, miktar na ve özelliklerine bak larak yap l r (64).
ntestinal duvar n mekanik gerilimini ölçmede ba l ca 2 farkl metod kullan labilir; bunlar k r lma gerilimi ve patlama bas nc d r. K r lma gerilimi barsak segmentlerinin iki kar ucunun çekilmesiyle olu an intestinal k r lma
gücüdür. Patlama bas nc ise artan lümen içi bas nca kar geli en duvar rezistans n n ölçümüdür. Her ne kadar k r lma gerilimi, anastomoz iyile mesini göstermesine ra men patlama bas nc n n ölçümü daha çok kullan lmaktad r. Çünkü; patlama bas nc barsaklardaki fizyolojik gerilimin yans mas d r (65). ntestinal duvar n mekanik gerilimi, patlama bas nc n n ölçümü ile de erlendirilebilir. Patlama duvar bas nc , rüptür noktas ndaki sirküler duvar bas nc d r. Kolon anastomozundan sonra patlama bas nc de i iklerinin kar la t r lmas , patlama bas nc ile anastomoz güvenli i aç s ndan iyi bir korelasyon oldu unu göstermektedir. Anastomozun erken gerilimi, submukozal kollajenin kapasitesi taraf ndan olu turulur (66-67). yile menin ilk günleri esnas nda patlama gerilimi, anastomoz geriliminin direkt ölçümüdür. K r lma gerilimi ise cerrahi prosedürden en az 4 hafta sonra kullan labilir (66). Mansson ve ark (67), patlama bas nc n n kolondaki anastomoz iyile meyi göstermede en uygun ölçüm oldu unu, k r lma gerilimin ise yeterli duyarl l göstermedi ini belirtmi lerdir.
Erken anastomoz geriliminde kullan lan sutür materyallerinin gerilim kuvveti, yeni olu an kollajenler aras ndaki köprülenmeye ve barsak duvar n n orijinal geriliminin restore edilmesine ihtiyaç duyar. Bu nedenle kollajen sentezinin ilerlemesi, yara iyile me döneminde ana rol oynar ve regülasyonunun engellenmesi anastomoz gerilimini etkiler. Ayr ca sadece kollajen kitlesi de il fibrillerin kalitesi de gerilimi belirler, ayr ca kollajen tipi ve çapraz ba lar n stabilitesi gerilimde önemlidir. Gerilim kuvveti, kollajen fibrillerin mekanik stabilitesi ve intermoleküler kros ba lar n olu umuna ba l d r (64).
Çal mam zda -R hasar sonras NAC kullan lan gruplar n histopatolojik de erlendirmesinde kollajen birikiminin di er gruplara göre istatistiksel olarak anlaml düzeyde art gösterdi i görüldü. Ayn zamanda anastomoz patlama bas nçlar NAC kullan lan gruplarda, di er gruplara göre istatistiksel olarak anlaml idi. Kolon anastomozunda -R hasar n önlemede NAC n yararl etkileri literatürle paralellik göstermekteydi.
Sonuç olarak modern t p ve cerrahi tekniklerdeki geli melere ra men, kolon anastomoz kaçaklar ciddi bir morbidite ve mortalite nedeni olarak önemini
korumaktad r. Birçok faktör anastomoz kaçaklar n olu mas nda rol oynamaktad r. R hasar tek ba na bu faktörlerin birço unu içermektedir. NAC kullan m n n -R hasar n n zararl etkilerini azaltarak anastomoz güvenli ini artt rabilece i bu sayede intestinal anastomozlardaki morbidite ve mortalite oranlar n n azalt labilece i kanaatindeyiz. Ancak klinik kullan m için daha kapsaml ve çok say da deneysel ve klinik çal malara ihtiyaç oldu u kan s nday z.
ÖZET
Kolon anastomozlar sonras görülen kaçak oran , gastrointestinal sistemin di er lokalizasyonlar na göre daha yüksektir. skemi, sonras nda o bölgedeki kan ak m n n yeniden sa lanmas ve hücre içine moleküler oksijenin yeniden sunulmas ile birlikte serbest oksijen radikalleri h zla olu maktad r. Reperfüzyon sonras barsakta aç a ç kan serbest oksijen radikalleri, iskemi-reperfüzyon hasar nda olu an zararl etkilerden neden olur. skemi-reperfüzyon hasar da anastomoz kaçaklar n n önemli nedenlerindendir. N-asetil sistein, serbest oksijen radikalleri taraf ndan olu turulan doku hasar n önledi i bilinmektedir. skemi-reperfüzyon hasar sonras nda yap lan kolon anastomozu üzerine, iskemi-reperfüzyon hasar n n olumsuz etkilerini önlemek için N-asetil sistein kullan m n n etkinli ini belirlemeyi amaçlad k.
Bu amaçla 40 adet Spraque-Dawley cinsi s çan kullan ld . S çanlar 4 gruba ayr ld (n=10).
Grup 1: Kolonda 0.5 cm lik rezeksiyon uyguland , takiben 5/0 ipekle end to end kolokolik anastomoz yap ld .
Grup 2: skemi-reperfüzyon hasar olu turulup, kolonda 0.5 cm lik rezeksiyon uyguland , takiben 5/0 ipekle end to end kolokolik anastomoz yap ld .
Grup 3: skemi-reperfüzyon hasar öncesinde intraperitoneal 300 mg/kg N-asetil sistein uyguland ktan sonra, kolonda 0.5 cm lik rezeksiyon uyguland , takiben 5/0 ipekle end to end kolokolik anastomoz yap ld .
Grup 4: skemi-reperfüzyon hasar öncesinde oral 300 mg/kg N-asetil sistein uyguland ktan sonra kolonda 0.5 cm lik rezeksiyon uyguland , takiben 5/0 ipekle end to end kolokolik anastomoz yap ld .
Post operatif 7. gün s çanlar tekrar opere edildi. Anastomozun, 2 cm proksimal ve distalinden kolon rezeksiyonu yap ld . Anastomoz iyile mesi saptamak için patlama bas nçlar ölçüldü ve anastomoz bölgesinin histopatolojik incelemeleri yap ld .
En yüksek patlama bas nçlar , N-asetil sistein gruplar nda bulundu. Gruplar aras ndaki anastomoz patlama bas nçlar istatistiksel olarak anlaml yd . Gruplar n histopatolojik olarak incelenmesinde; yap lan istatistiksel analizlere göre vasküler olu um, inflamatuvar infiltrasyon ve fibroblast proliferasyonu aç s ndan anlaml fark saptanmad . Kollajen birikimi aç s ndan ise; tüm gruplarda kontrol grubuna göre istatistiksel olarak anlaml fark vard . skemi-reperfüzyon hasar nda N-asetil sistein verilen s çanlarda anastomoz dayan kl l n n artt istatistiksel aç dan incelendi inde; histopatolojik ve biyomekanik olarak anlaml oldu u saptand .
Sonuç olarak klinik çal malarla desteklendi inde, kolon anastomozlar nda iskemi-reperfüzyon hasar sonras nda N-asetil sistein verilmesi ile anastomoz güvenli inin artaca n ve postoperatif morbidite ile mortalitenin azalaca n dü ünmekteyiz.
SUMMARY
Leakage ratio following colon anastomosis is higher than that of any other part of the gastrointestinal system. Free oxygen radicals are rapidly generated with the reperfusion of the area after ischemia and influx of moleculer oxygen into the cell. Free oxygen radicals generated by ischemia-reperfusion damage are the main reasons of the noxious effects to the cells. And ischemia-reperfusion damage is one of the most important causative agent for anastomosis leakage. It has been already known that N-acetly-cysteine( NAC) can prevent the damage of free oxygen radicals. We tried to evaluate the efficacy of NAC use in preventing effects of ischemia-reperfusion damage.
For that reason we got 40 Spraque-Dawley type rats and put them into four groups(n=10):
Group 1: 0,5 cm resection had been performed on colon, then end-to-end colonic anastomosis with 5/0 silk had been done.
Group 2: Ischemia-reperfusion damage had been performed, then we introduced 0,5 cm resection on colon, and then end-to-end colonic anastomosis with 5/0 silk sutures had been done.
Group 3: We performed 0.5 cm colonic resection after the 300mg /kg intraperitoneal NAC introduction just before the ischemia-reperfusion damage, and end to end colonic anastomosis with 5/0 silk sutures.
Group 4: We performed 0.5 cm colonic resection after the 300 mg/kg oral NAC introduction just before the ischemia-reperfusion damage, and end to end colonic anastomosis with 5/0 silk sutures.
The rats were reoperated on postoperative 7th day. Colonic resection had been performed on 2 cm distally and proximally to the colon. Rupture pressures had been calculated to evaluate the anstomosis repair function and histopathologic examination of the anastomis site had been carried out.
The most highest rupture pressures were seen in N-acelyl-cysteine groups. The differences of anastomosis rupture pressures between groups were statisticaly important. In histopathologic examination of the grous, there was no statistically
important difference between vascular formation, inflammatuary infiltration and fibroblast proliferation according to statistical analyses. On the other hand, in respect of collagen accumulation, there were statisticaly important difference in all groups compored to the control groups. When we statisticaly investigate the anostomosis streght was increased by the induction of N-acelyl cysteine in ischemia-reperfucion damage- there was histopathologly and biomechanicaly important difference.
As a result, when it is supported with clinical studies, we suggest that anastomosis streghth will increase and postoperative morbidity and mortality will decrease by the introduction of N-acetyl-cysteine in colon anastomoses after ischemia-reperfusion damage.
KAYNAKLAR
1. Siemionow M, Arslan E. Ischemia/reperfusion injury. A review in relation to free tissue transfers. Microsurgery, 2004; 24: 468-475.
2. Maxwell SRJ, Lip GYH. Reperfusion injury: a review of pathophysiology, clinical manifestations and therapeutic options. Int J Cardiol. 1997; 58:95-117.
3. Aydo du N, Kaymak K, Yalç n Ö. S çanlarda böbrek iskemi/reperfüzyon hasar nda n-asetilsisteinin etkileri. F rat T p Dergisi. 2005;4:151-155. 4. Ekingen G, Ceran C, Demirtola A, Demiro ullar B. nce barsak iskemi
reperfüzyonunda reperfüzyon süresinin biyokimyasal de i iklikler ve anastomoz iyile mesine etkisi. nönü Üniversitesi T p Fakültesi Dergisi. 2006;13:7-12.
5. Conesa LE, Valero F, Nadal JC ve ark. N-acetyl-L-cysteine improves renal medullary hypoperfusion in acute renal failure. Am J Physiol. 2001; 281: 730-737.
6. ehirli AO, ener G, Sat ro lu H, Ayano lu-Dülger G. Protective effect of N-acetylcysteine on renal ischemia/reperfusion injury in the rat. J Nephrol. 2003; 16: 75-80.
7. Abbaso lu SD, Balkan J, Kanba l Ö ve ark. Aminoguanidin ve N-asetilsisteinin endotoksemik sirozlu s çanlarda karaci er hasar , oksidatif ve nitrozatif stres üzerine etkisi. Kocatepe T p Dergisi. 2004; 5:27-32. 8. Kuzu MA, Kösoy C, Kale T, Tan k A. Reperfüzyon injury delays healing
of intestinal anastomosis in a rat. Am Jour Surgery. 1998 ;176:348-351 9. Güzel S, Sunamak O, As A, Çelik V, Ferahman M. et al. Effects of
hyperbarik oxygen and Pgg-glucan on ischemic colon anastomosis. World J Gastroent. 2006;12: 1421-1425.
10. Brasken P. Healing of experimental colon anastomosis. Eur J Surg.1991; 566: 1-51
11. Bu ra D. Kolon ,Rektum, Anal Bölge Anatomisi. Türkiye Klinikleri Cerrahi. 2004 ; 9:1-11.
12. Romolo JL. Embryology and anatomy of the colon. Shackelford s Surgery of the alimentary Tract. Ed: George D. Zuideman. 1996:4:3-16.
13. Mente B, rkörücü O. Kolon Fizyolojisi. Ed: Alemdaro lu.
14. Skandalakis EJ. Colon and rectum. Surgical anatomy and tecnique. Ed:Skandalakis .1995:13;401-470.
15. Sayek . Temel Cerrahi 3. Bask Ankara Güne Kitabevi ltd. ti. 2004;1243-1251.
16. Akgün Y, Batun S, Taçy ld z , Akku M, Ketani A. Deneysel mezenterik iskemi reperfüzyon modelinde de i ik koruyucu ajanlar n etkilerinin biyokimyasal ve histopatolojik olarak de erlendirilmesi. Klinik ve Deneysel Cerrahi Derg. 1996;4:13-17.
17. Carden DL, Granger DN. Pathophysiology of ischemia-reperfusion injury. J Pathol. 2000;190:255-266.
18. Collard CD, Gelman S. Pathophysiology, Clinical Manifestations, and Prevention of Ischemia-Reperfusion Injury. Anesthesiology. 2001; 94:1133-1138.
19. Cabeza J, Motilva V, Martin MJ, De la Lastra CA .Mechanisms involved in gastric protection of melatonin against oxidant stress by ischemia-reperfusion in rats. Life Sci. 2001;68:1405-1415.
20. Slavikova H, Lojek A, Hamar J, Duskova M, Kubala L. Total antioxidant capacity of serum increased in early but not late period after intestinal ischemia in rats. Free Radic Biol Med. 1998; 25: 9-18.
21. lekel H, lekel S, Güner G, Biochemical mechanism and tissue injury of cerabral ischemia and reperfusion. J Neurol Sci. 2000; 7:1984-2000.
22. Liu TZ, Stern A. Assessment of the role oxidative stress in human diseases. J Biomed Lab Sci. 1998;10:12-28.
23. Gözükara EM. Biyokimya. Ankara Nobel T p Kitabevleri. 2000;923-941. 24. Kurtulu H, Eskiocak S, Tütüncüler F, Ba aran Ü.N, Gülen . Sistemik
Hipoksi Geli tirilmi Yenido an Ratlarda N Asetilsistein Uygulamas n n Etkileri. Turkish Journal of Biochemistry. 2003;28:40-44.
25. Kandilci HB, Gümü el B. Akci erlerde skemi-Reperfüzyon Hasar ve skemik Ön Ko ullama Hacettepe Üniversitesi, Eczac l k Fakültesi Dergisi.2005;1:35-49.
26. Yaz c C, Köse K. Melatonin Karanl n Antioksidan Gücü. Erciyes Üniversitesi Sa l k Bilimleri Dergisi (E.Ü.Journal of Health Sciences). 2004;13: 56-65.
27. Slusser SO, Grotyohann LW, Martin LF, Scaduto RC. Glutathione catabolism by the ischemic rat kidney. Am J Physiol. 1990; 258:1546-1553.
28. Laude K, Thuillez C, Richard V. Coronary endothelial dysfunction after ischemia and reperfusion: a new therapeutic target. 2001
29. Cotgreave IA. N-acetylcysteine: pharmacological considerations and experimental and clinical applications. Advances in Pharmacology.1997;38: 205-227.
30. Tepel M, Van Der Giet M, Schwarzfeld C, Laufer U, Liermann D, Zidek W. Prevention of radiographic-contrast-agent-induced reductions in renal function by acetylcysteine. New England Journal of Medicine. 2000;343: 180-184.
31. Bailey B, McGuigan MA. Management of anaphylactoid reactions to intravenous N-acetylcysteine. Annals of Emergency Medicine. 1998; 31: 710-715.
32. Avi A, Weinbroum AK, Edith Hochhauser AH. Liver glutathione level influences myocardial reperfusion injury following liver ischemia-reperfusion. Med Sci Monit. 2001; 7:1137-11.
33. Marks R, Dykes P, Mootley R. Clinical Sings and Producedures in Dermatology 1.st ed. London 1993;35
34. Amold HL, Odom RB, James WD. Andews Disease of the skin, clinical Dermatoloji, 8th ed. WB Sounders Company Philadelphia. 1990
35. Engin A. Yara iyile mesi. Ed: Engin A.Genel cerrahi. Tan ve tedavi ilkeleri. 1.Bask . 2000;132-144.
36. Törüner A. Yara iyile mesi. Ed: Ceylan . Cerrahi.1996;126-129 37. Engin A. Yara iyile mesi Temel Cerrahi. Ed: Sayek . 1993 :185
38. Madden J.W, Arem AJ. Wound Healing: Biologic and clinical feature. Textbook of surgery. Ed: Sabiston D.C W.B. Saunders Company Philadelphia. 1991:164
39. Törnqvist A, Blomquist P, Jiborn M, Zeder B. Anastomotic healing after resection of leftcolon stenozis effect on collagen metabolizm and anastomotic strength. Dis Colon Rectum. 1990;33:217-221.
40. Kumar V, Cotran R, Robbins SL. Basic pathology. fifth edition W.B. Saunders Company. Çeviri Ed: Çevikba U. stanbul 1994:47-52.
41. Ehrlich HP, Tarver H, Hunt TK. Effects of vitamin A and glucocorticoids upon inflammation and collagen synthesis. Ann Surg.1983; 177: 222 227. 42. Çolak T, Nayc A, Polat G, Polat A et al. Effects of Trapidil on the healing of colonic anastomosis in an experimental rat model ANZ J Surg. 2003:73:916-921.
43. Rolandelli RH, Koruda MJ, Settle RG et al. Effects of intraluminal infusion of short chain fatty acids on the healing of colonic anastomosis in the rat. Surgey. 1986; 100: 198
44. Choti MA. Obstruction of large bowel. Current Surgical Therapy. Ed: Cameron. 1995 ;162
45. Williams N.S. Large Bowel Obstruction Surgery of the anus, rectum and colon. Ed: Keighley M.R.B.W.B. Saunders Company Ltd. London 1993; 1823.
46. Van Der Ham AC, Weijma IM, Van Ded Ingh H.F.G.M. et al. Effect of fibrin sealant on the healing colonic anastomosis in the rat. Br J Surg.1991;78:49.
47. Demiro ullar B, Sönmez K, Türky lmaz Z et al. Comparison of consequent small bowel anastomoses after transient ischemia: an experimental study in rats. J Pediatr Surg.1998;33:91-93.
48. Augustin AJ, Goldstein RK, Milz JL. Influence of antiinflammatory drugs and free radical scavengers on intestinal ischemia induced oxidative tissue damage. Advances In Experment Med Biol.1992;316:239-251.
49. Schmeling DJ, Caty MG, Oldham KT, Quice KS. Cytoprotection by diclofenac sodium after intestinal ischemia/reperfusion injury. J Pediat Surg. 1994;29:1044-1048.
50. Koltuksuz U, Özen S, Uz E, Gültek A. Caffeic acid phenethyl ester prevents intestinal ischemia reperfusion injury in rats. J Ped Surg.1999;34:1458-1462
51. Hammerman C, Goldschmidt D, Caplan MS, Kaplan M. Amelioration of ischemia-reperfusion injury in rat intestine by pentoxifylline-mediated inhibition of xanthine oxidase. J Pediatr Gasroenterol Nutr. 1999;29:69-74.
52. Kazez A, Demirba M, Üstünda B, Özercan H, Sa lam M. The role of melatonin in prevention of intestinal ischemia-reperfusion injury in rats. J Pediatr Surg. 2000;35:1444-1448.
53. Tireli GA, Salman T, Özbey H, Abbaso lu L, Toker G, Çelik A. The effect of pentoxifylline on intestinal anastomotic healing after ischemia. Pediatric Surgery International. 2003;19:88-90.
54. Stewart S, Ryan C, Poropat S. Managing patients with acute myocardial ischemia and reperfusion injury with N-acetylcysteine. Dimens Crit Care Nurs. 1997; 16: 122 131.
55. Cotgreave IA, Moldeus P. Lung protection by thiol-containing antioxidants. Bull Eur Physiopathol Respir. 1987; 23: 275 277.
56. Nakano H, Nagasaki H, Barama A et al. The effects of N-acetylcysteine and anti-intercellular adhesion molecule-1 monoclonal antibody against ischemia-reperfusion injury of the rat steatotic liver produced by a choline-methionine-deficient diet. Hepatology. 1997; 26: 670 678.
57. Sun Z, Lasson A, Olanders K, Deng X, Andersson R. Gut barrier permeability, reticuloendothelial system function and protease inhibitor levels following intestinal ischaemia and reperfusion effects of pretreatment with N-acetyl-L-cysteine and indomethacin. Dig Liver Dis. 2002; 34: 560 569.
58. Cuzzocrea S, Mazzon E, Costantino G, Serraino I, De Sarro A, Caputi AP. Effects of n-acetylcysteine in a rat model of ischemia and reperfusion injury. Cardiovasc Res. 2000; 47: 537 548
59. Ferrer JV, Ariceta J, Guerrero D et al. Allopurinol and N-acetylcysteine avoid 60% of intestinal necrosis in an ischemia-reperfusion experimental model. Transplant Proc. 1998; 30: 2672
60. Çay A, Alver A, Küçük M, I k O, Emina ao lu MS, Karahan SC, De er O. The Effects of N-Aceyylcystein on Antioxidant Enzyme Activities in Experimental Testicular Torsion. J Surg Res. 2006;10
61. Smyrniotis V, Arkadopoulos N, Kostapanagiotou G et al. Attenuation of ischemic injury by N-acetylcysteine preconditioning of the liver. J Surg Res.2005;129:31-37
62. Demir S, nal-Erden M. Pentoxifylline and N-acetylcysteine in hepatic ischemia/reperfusion injury. Clin Chim Acta. 1998; 275: 127-135
63. Rodrigues AJ, Evora PRB, Schaff HV. Protective effect of N-acetylcysteine against oxygen radical-mediated coronary artery injury. Brazilian Journal of Medical and Biological Research. 2004;37: 1215-1224
64. Hendriks T, Mastboom WJB. Healing of experimental intestinal anastomoses. Dis Colon Rectum. 1990; 33:891-901.
65. Jiborn H, Ahonen J, Zederfeldt B. Healing of experimental colonic anastomoses. I. Bursting strength of the colon after left colon resection and anastomosis. Am J Surg. 1978; 136: 587 594.
66. Biert J, Seifert W, Man B, Wobbes T, Hoogenhout J, Hendriks T. Combined preoperative irradiation and local hyperthermia delays early healing of experimental colonic anastomoses. Arch Surg. 1996; 131: 1037 1042.
67. Mansson P, Zhang XW, Jeppsson B, Thorlacius H. Anastomotic healing in the rat colon: comparison between a radiological method, breaking strength and bursting pressure. Int J Colorectal Dis. 2002; 17: 420 425.
