Periarteriyel Kan Varl›¤›na Ba¤l›
Geliflen Vazokonstrüksiyonda
Nimodipin ve Amiodaronun Etkisinin Karfl›laflt›r›lmas›
Gökflin fiENGÜL, Mahmut ARIK, Ali AKAR, Erhan TAKÇI, Yusuf TÜZÜN, Çetin Refik KAYAO⁄LU, Hakan Hadi KADIO⁄LU, ‹smail Hakk› AYDIN
Atatürk Üniversitesi, T›p Fakültesi, Nöroflirürji Anabilim Dal›, Erzurum
4 Amaç: Subaraknoid kanama sonras› serebral vazospazm düz kas kontraksiyonuna ba¤l› geliflir.
Serebrovasküler düz kas kontraksiyonu hücre zar›ndan kalsiyum girifline ba¤l›d›r. Bu giriflin engellenmesi sub- araknoid kanama sonras› vazospazm› engelleyebilir. Nimodipin serebroselektivitesi yüksek bir kalsiyum kanal blokeridir. Amiodaron sistemik vazodilatör bir ajan olup, kalsiyum kanallar›n› bloke edici etki de gösterir.
Çal›flmam›z›n amac›, deneysel periarteriyel kan varl›¤›na ba¤l› oluflan vazokonstrüksiyonda nimodipin ve amiodaronun etkisini karfl›laflt›rmakt›r.
Yöntem:Bu çal›flmada 120 melez, albino, erkek tavflan kullan›ld›. Hayvanlar önce rastgele iki gruba, iki grup da 1, 3, 7, 14 ve 28 günlük izlem sürelerine göre, 12 tavflandan oluflan 5 alt gruba ayr›ld›. Hayvanlar›n kom- mon karotid arter (KKA)’leri a盤a ç›kar›ld›ktan sonra periadventisiyal olarak silastik bir k›l›f içerisinde çal›flma grubunda otolog kan-polivinil alkol (PVA) kar›fl›m›, kontrol grubunda ise salin-PVA kar›fl›m› uygu- land›. Hayvanlar izlem sürelerinin sonunda sakrifiye edilerek KKA’leri ç›kar›ld› ve helikal stripler haz›rland›.
‹zometrik kontraksiyon ölçücüye yerlefltirilen striplerde noradrenalin taraf›ndan uyar›lan kontraktil aktivite, ortama nimodipin ve amiodaron eklenmeden ve/veya eklendikten sonra ölçüldü.
Bulgular:Kontraktil aktivitenin çal›flma grubunda daha fazla olmak üzere her iki grupta da azald›¤› gözlendi.
Amiodaronun kontraksiyonlar› çal›flma grubunda süre ile artan bir biçimde engellerken, kontrol grubunda aza- lan bir biçimde engelledi¤i gözlemlendi. Nimodipin çal›flma grubundaki kontraksiyonlar› kontrol grubuna göre daha fazla engelledi. Kanla temas süresinin yaklafl›k ilk yar›s›nda nimodipinin, ikinci yar›s›nda ise amiodaro- nun daha etkin oldu¤u saptand›.
Sonuç:Sonuçlar›m›z gerek nimodipin gerekse amiodaronun vazospazm› engellemede etkili oldu¤unu, amio- daronun uzun süreli kanla temas eden damarlarda nimodipine göre daha etkili oldu¤unu, klinik vazospazm›n geç döneminde ve/veya nimodipinle kombine olarak hem erken hem geç döneminde kullan›labilece¤ini düflündürmektedir.
Anahtar kelimeler: Amiodaron, nimodipin, serebral vazospazm, subaraknoid kanama Comparison of the Efficacy of Nimodipine and Amiodarone on
Periarterial Blood Induced Vasoconstriction
4 Objective: Inhibition of calcium entrance may prevent vasospasm after subarachnoid hemorrhage.
Nimodipine is a calcium channel blocker with high cerebrovascular selectivity. Amiodarone, known as a sys- tematic vasodilator, also has calcium channel blocking effect. This study aims to compare the effects of nimodipine and amiodarone on periarterial blood induced vasoconstriction.
Method:In this study, 120 hybrid, albino, male rabbits were used. Animals were randomly divided into two groups, then these two groups were further divided into 5 subgroups, on the basis of follow-up duration.
Following the exposure of common carotid arteries (CCAs), in the study group a mixture of autologous blood- polyvinyl alcohol (PVA) and in the control group a mixture of saline-PVA were applied around the vessel, periadventitially. All subjects were sacrificed at the end of the pre-determined follow-up period; CCAs were prepared in the shape of helical strips. Noradrenaline induced contractile activity of the vessel samples placed in organ bath were measured with or without adding nimodipine and amiodarone and recorded using a Grass polygraph.
Findings:Contractile activity seemed to decrease in both groups, significantly in the study group. Amiodarone seemed to inhibit the contractions in a gradually increasing manner in the study group, and in a gradually decreasing manner in the control group. Nimodipine inhibited the contractions more in the study group com- pared with the control group. Nimodipine seemed to be more effective in the first half and amiodarone in the latter half of contact time to the blood.
Conclusion:These results suggest that both amiodarone and nimodipine are effective in preventing vasos- apasm, amiodarone being more effective in vessels that were in longer contact with blood than nimodipine.
Key words: Amiodarone, cerebral vasospasm, nimodipine, subarachnoid hemorrhag
Özgün Klinik Çal›flma
S
S
erebral arterlerin patolojik daralmas› ola- rak tan›mlanan serebral vazospazm (SVS) subaraknoid kanama (SAK)'ya ba¤l› olarak 4-10. günler aras› ortaya ç›kan bir komplikas- yondur. SVS etkin bir tedavisinin olmay›fl›ndan dolay› ciddi nörolojik mortalite ve morbidite ne- denidir (1-2). Serebral arterlerin vazoaktif cevap- lar›n›n ekstraselüler kalsiyuma vücuttaki di¤er arterlere göre daha fazla ba¤l› oldu¤unun göste- rilmifl olmas›, SVS'›n tedavisinde kalsiyum ka- nal blokerlerine olan ilgiyi önemli ölçüde art›r- m›flt›r. Bundan dolay›, kalsiyum kanal blokerle- ri aras›nda dihidropiridin türevi kalsiyum kanal blokerleri, özellikle de nimodipin yayg›n biçim- de araflt›r›lm›flt›r (3-4). Nimodipin SAK sonras›SVS'› önlemede in vitro ve in vivo çal›flmalarda denenmesine ra¤men, kardiak amaçl› olarak yayg›n olarak kullan›lan amiodaron SVS'da hiç denenmemifltir. Amiodaronun in vitro çal›flma- larda periferal damarlardan haz›rlanan arteriyel ringlerde noradrenalinin ve potasyum klorürün yapt›¤› vazokonstriksiyonu engelledi¤i ve vazo- relaksasyon yapt›¤› bildirilmifl ise de bunlar k›- sa süreli çal›flmalar olup, spazmojen olarak da kan kullan›lmam›flt›r (5-6).
Sunulan çal›flman›n amac› periarteriyel kan varl›-
¤›na ba¤l› vazokonstriksiyonu önlemede nimodi- pin ve amiodaronun etkinli¤ini karfl›laflt›rmakt›r.
MATERYAL ve METOD
Bu çal›flma, yetkili kurullardan araflt›rman›n bi- limsel ve ahlaki konulara uygunlu¤una dair izin al›nd›ktan sonra gerçeklefltirildi. Ortalama a¤›rl›-
¤› 2,5-3 kg olan 120 melez, albino, erkek tavflan kullan›ld›. Araflt›rma sonuçlar›n›n güvenilir ve sa¤l›kl› olmas› için deneklerin daha önce herhan- gi bir çal›flmada kullan›lmam›fl, herhangi bir ila- ca maruz kalmam›fl ve herhangi bir hastal›klar›- n›n bulunmam›fl olmas›na özellikle dikkat edildi.
Denekler birinde kan, di¤erinde salin uygulan- mak üzere, rastgele iki ana gruba, iki ana grup da 1, 3, 7, 14 ve 28 günlük izleme sürelerine gö- re her biri 12 tavflandan oluflan 5 alt gruba ayr›l-
d›. Tüm denekler cerrahi öncesi 6 saat aç b›ra- k›ld›. Cerrahiden bir saat önce profilaktik amaç- la 50 mg / kg seftriakson im. yap›ld›. Anterior servikal ve inguinal bölgeleri t›rafl edildikten sonra, 60 mg / kg ketamin HCL (Ketalar flakon, Pfizer) ile anestetize edilen denek ameliyat ma- sas›na al›nd› ve supine pozisyonda tespit edildi.
Servikosternal ve sa¤ inguinal bölge % 10 poli- vinil iyot ile temizlendi. Mandibula ve sternum aras›nda vertikal, median insizyonla cilt, ciltalt›
geçildi. Mikroskopla yap›lan diseksiyonla pla- tisma, sternokleidomastoid, omohyoid adaleler s›yr›larak kommon karotid artere (KKA) ulafl›l- d›. Arter periadventisyal yap›lardan s›yr›larak a盤a ç›kar›ld›. Diseksiyon ve operasyon süre- since vasküler yap›lar›n traksiyonundan sak›n›l- d›. Salin grubunda damar çevresine 12x5 mm ebatl› silastik bir k›l›f içersinde 0.3 ml salin ile 0.3 gr polivinil alkol (PVA) kar›fl›m›; kan gru- bunda ise femoral arterden al›nan 0.3 ml kan ile 0.3 gr PVA kar›fl›m› uyguland›. Böylece test materyalinin periarteriyel sürekli temas› sa¤lan- d›. Ard›ndan tabakalar 4/0 atravmatik ipekle ka- pat›ld›. Postoperatif hayvanlar›n beslenmesi standart tavflan yemi ile yap›ld›. G›dalar›na ila- ve katk› maddesi veya ilaç kat›lmad›.
Her iki gruptaki denekler 1, 3, 7, 14 ve 28. takip günleri sonunda ketamin HCL ile anestetize edildikten sonra aseptik flartlarda mikro diseksi- yonla KKA'leri a盤a ç›kar›ld› ve içinde oda ›s›- s›nda modifiye Krebs-Ringer solusyonu içeren petri kab› içine al›nd›. Bu arada kontraksiyon öl- çümleri yapmak üzere organ banyosu haz›r hale getirildi ve ölçüm cihaz›n›n (Grass aleti) kalib- rasyonu yap›ld›. Mikroskop alt›nda silastik k›l›- f›n içindeki ve d›fl›ndaki p›ht› ve art›klar temiz- lendi. Arterlerin her iki ucu düzeltilerek 1cm'lik damar örne¤i elde edildi. Bu 1 cm'lik damar ör- ne¤inin lümeninden 24 numara branülün silastik k›sm› geçirildi. Damar örnekleri 60o'lik bir aç›
ile kesilerek, 2 mm kal›nl›¤›nda, ortalama 20±
1mm uzunlu¤unda helikal strip yap›ld›. Her bir helikal strip haline getirilmifl damar örne¤inin kaudal ve rostral uçlar›n›n birer mm'sinden 4/0 ipek geçirilip ba¤land›. Sonra her bir damar ör-
ne¤i 50 ml hazneli organ banyosunda, banyo haznesi ve izometrik kuvvet ölçücü aras›nda 1000 mg traksiyona maruz b›rak›larak yerleflti- rildi (prototip çal›flmalarda optimal gerilim de- recesi belirlendi ve 1000 mg olarak bulundu).
Sistem Grass aletinde monitörize edildi.
Daha önceki çal›flma modellerine ait bilgi do¤- rultusunda doku banyosunun ›s›s› 37Co' de, O2
% 95, CO2ise % 5 konsantrasyonunda tutuldu.
Her bir damar örne¤i doku banyosunda adaptas- yon amac›yla 1.5 saat bekletildi ve adaptasyon süresince ve takip eden zaman zarf›nda her ya- r›m saatte bir y›kama ifllemi (doku banyosunun solusyonunun taze solusyonla de¤ifltirilmesi) yap›ld›. 1.5 saatlik adaptasyon devresinden son- ra 1x10-6M noradrenalinle üç adet kontraksiyon cevab› al›nd› (prototip çal›flmalar s›ras›nda opti- mal kontraksiyon cevaplar›n›n 1x10-6M norad- renalin dozu ile olufltu¤u görüldü) ve kontraksi- yonlar maksimuma ulaflt›ktan sonra 3 kez y›ka- ma ifllemi yap›ld›. Y›kamadan sonra yar›m saat bekletilerek spesmen dinlendirildi. Daha sonra tüm spesmenler için ortama 1x 10-7M sabit doz- da nimodipin ilave edilerek, dengeye gelmesi için de 1 saat beklendi ve ortama ard›ndan 1x10-6 M noradrenalin dozu ilave edildi. Her noradre- nalin dozundan sonra elde edilen kontraksiyon- lar platoya ç›kar ç›kmaz üç kez y›kama yap›ld›
ve her yeni bir doz uygulamas›ndan önce etraf dokuya yap›flm›fl olan ilaçlar›n ortamdan uzak- laflt›r›lmas›, ilaçlara duyarl› reseptörlerin tama- men serbest kalmas›na zaman tan›mak amac›yla doku 30 dakika süreyle istirahatte b›rak›ld›. Her yap›lan ifllem üç kez tekrarland›. Damar örne¤i 1 saat dinlendirdikten sonra nimodipin için ya- p›lan ifllemler amiodaron için uygulanarak elde edilen veriler kaydedildi.
Grass Aletinin Kalibrasyonu: Is›nmas› için alet 15 dakika aç›k konumda, 15 dakika da dinlenme konumunda bekletidi. ‹ki duyarl›l›kta kay›t hat- t›ndan 20 mm=2 gr. olacak flekilde kalibrasyon yap›ld›. Fakat prototip çal›flmalarda bu duyarl›- l›kta damar kontraksiyonlar› ölçülemedi. Bunun üzerine, bu duyarl›l›kta yan›tlar kaydedilebilse
bile mg cinsinden sa¤l›kl› de¤erlendirilmesi ola- nakl› olamayaca¤›ndan daha yüksek duyarl›l›k- larda, s›kl›kla da 0.1 duyarl›l›kta kay›t ifllemi ya- p›ld›. Ancak, 0.1 duyarl›l›kta kay›t s›ras›nda ma- kul kabul edilemeyen artefakt varl›¤›nda kas›l- ma cevab›n›n kuvvetine göre bir üst yada bir alt duyarl›l›k derecelerinde kay›t yap›ld›. Kontrak- siyonlar›n a¤›rl›k cinsinden karfl›l›klar›n› do¤ru saptamak amac›yla çal›fl›lan her duyarl›l›k dere- cesi için “force transducer” üzerine a¤›rl›klar b›- rak›larak oluflan gerilim ile kontraksiyon geri- limleri k›yaslanarak, kontraksiyonlar›n mg. cin- sinden do¤ru karfl›l›klar› bulundu. Her bir çal›fl- mada ayn› kalibrasyon ilkelerine uyuldu.
‹statistiki De¤erlendirme: Elde edilen veriler student's-t testi istatistiksel olarak analiz edildi.
Gruplar aras› iliflki p>0.05 ise anlams›z, p< 0.05 ise zay›f, p<0.01 ise orta ve p<0.001 ise ileri de- recede anlaml› fark olarak kabul edildi.
BULGULAR
Çal›flma s›ras›nda 2 denek cerrahi s›ras›nda anes- teziye ba¤l› olarak; 8 denek de izleme döneminde 4'ü asfiksiye, 2'si yara yeri enfeksiyonu ve sepsise ba¤l› olarak kay›p edildi. 1 dene¤in ölüm nedeni belirlenemedi. Çal›flman›n mortalite oran› % 10, operatif yara yeri enfeksiyonu oran› % 2 idi. Ölen deneklerin yerine yenileri konuldu. Ölümlerin hepsi ilk bir hafta içinde görüldü. Daha sonraki iz- leme günlerinde ölüm olay› görülmedi.
Prototip çal›flmalar s›ras›nda 1x10-8ve 1x10-7M konsantrasyonda noradrenaline çal›flma grubun- daki damar segmentlerinin bir k›sm›n›n cevap vermemesi, 1x10-5 ve daha yüksek molar kon- santrasyonlarda ise damar segmentlerinde hasar oluflmas› nedeniyle bu molar doz cevaplar› ça- l›flma d›fl› b›rak›ld›. 1x10-6 M noradrenalinin konsantrasyonunda optimal kas›lma cevab› elde edildi¤inden, çal›flmada 1x10-6M noradrenalin dozlar› kullan›ld›. Resim 1'de 1x10-6M noradre- nalin ile elde edilen kontraksiyon amplitüdleri- nin doz-cevap e¤risi görülmektedir (Resim 1).
Prototip çal›flmalar›m›zda nimodipin ile amiodaro- nun herhangi birinin önce kullan›lmas›n›n spesme- nin verdi¤i cevab› etkilemedi¤i görüldü¤ünden do- lay›, önce nimodipin sonra amiodaron kullan›ld›.
Farmakodinamik Bulgular Kan Grubu
Kan uygulanan deneklerde nimodipin ve ami- odaronun 1x10-6M noradrenalinin oluflturdu¤u kontraksiyonlar› engelleme oranlar›, kana ma- ruz kalma süreleri göz önüne al›narak incelendi.
1 günlük grupta nimodipin lehine orta derecede (p<0,01); 28 günlük grupta ise amiodaron lehi- ne hafif derecede (p<0,05) anlaml› bir fark bu- lundu. Di¤er gruplar aras›nda istatistiksel fark yoktu. Nimodipinin, kontraksiyonu engelleme yüzdeleri günlere göre kendi aralar›nda karfl›lafl- t›r›ld›¤›nda hiç birinde anlaml› fark (p>0,05) bu- lunamad›. En fazla engellemeyi 1. günde en az engellemeyi ise 28. günde yapt›. Nimodipinin yapt›¤› engelleme tedrici bir azalma gösterdi.
Amiodaronun, kontraksiyonu engelleme yüzde- leri günlere göre incelendi¤inde 1 ile 7 günlük gruplar aras›nda 7 günlük grup lehine anlaml›
(p<0.05); 1 ile 14 günlük ve 28 günlük gruplar aras›nda ise 14 ve 28 günlük gruplar lehine orta derecede anlaml› (p<0,01); 3 günlük grupla 14 günlük ve 28 günlük gruplar aras›nda ise 14 ve 28 günlük gruplar lehine anlaml› bir fark (p<0,05) vard›. En az engellemeyi 1. gün, en fazla engellemeyi 28. gün yapt›. Amiodaronun yapt›¤› engelleme tedrici bir art›fl gösterdi.
Kan grubu ile kontrol grubu karfl›laflt›r›ld›¤›nda nimodipin 1 günlük grupta kana maruz b›rak›lan
damar segmentlerindeki kontraksiyonlar› kont- rol grubuna göre orta derecede anlaml› (p< 0,01) olarak engelledi. Di¤er gruplar aras›nda istatis- tiksel olarak anlaml› fark yoktu.
Kan grubu ve kontrol grubu karfl›laflt›r›ld›¤›nda amiodaron 1 günlük grupta salinle muamele edi- len damar segmentlerinde elde edilen kontraksi- yonlar› kanla muamele edilen gruba göre orta derecede anlaml› (p<0,05) engelledi¤i halde, 28 günlük grupta kanla muamele edilen damarlar- daki engelleme kontrole göre hafif derecede an- laml› (p<0,01) idi. Di¤er gruplar aras›ndaki en- gelleme oranlar› istatistiksel olarak anlaml› de-
¤ildi. Nimodipin, tüm çal›flma gruplar›m›z göz önüne al›nd›¤›nda tam kana maruz b›rak›lan da- mar segmentlerinden 3 ve 7 günlük gruplar›n
% 17'sinde, 1 günlük grubun ise % 33'ünde nor adrenalinin uyard›¤› kontraksiyonu % 100 en- gelledi. Amiodaron tüm gruplar göz önüne al›n- d›¤›nda 7 gün boyunca kan uygulanan damarla- r›n % 16.6's›nda, 28 gün boyunca kan kan uygu- lanan damarlar›n % 50' sinde noradrenalinin uyard›¤› kontraksiyonu % 100 engelledi.
Salin Kontrol Grubu
Kontrol grubunda 1x10-6 M noradrenalinin uyard›¤› kontraksiyunlar› nimodipin ve amioda- ronun engelleme oranlar› test materyaline (sa- lin) maruz b›rak›lma süreleri göz önüne al›narak incelendi. Nimodipin ve amiodaron birbiri ile karfl›laflt›r›ld›¤›nda amiodaron nimodipine göre 1 günlük grupta orta derecede anlaml› (p<0,05) bir engelleme yapmas›na ra¤men, di¤er gruplar aras›nda istatistiksel olarak anlaml› fark (p>0,05) yoktu. Nimodipinin yapt›¤› engelleme tedricen artt›¤› halde, amiodaronun yapt›¤› en- gelleme tedricen azald›. Nimodipinin engelleme yüzdeleri kendi aralar›nda karfl›laflt›r›ld›¤›nda 1 günlük grup ile 14 günlük grup ve 3 günlük grup ile 28 günlük grup aras›nda 14 ve 28 günlük gruplar lehine anlaml› bir engelleme (p<0,05), 1 günlük ile 28 günlük grup aras›nda ise 28 gün- lük grup lehine daha anlaml› bir engelleme (p<0,01) vard›. Nimodipinin yapt›¤› engelleme
kas›lma gücü mg
0 50 100 150 250 200
Kan Salin kontrol
Resim 1. Test materyaline göre uygulama süresi ve kontraktil aktivite iliflkisi.
200 150 100 50 0
1 3 7 14 28
gün
tedrici art›fl gösterdi. Amiodaronun engelleme oranlar› muamele süreleri göz önüne al›narak kendi aralar›nda mukayese edildi¤inde hiç birin- de anlaml› fark (p>0,05) yoktu. Amiodaronun yapt›¤› engelleme terdici azalma gösterdi.
1, 3, 7, 14 ve 28 gün boyunca kan ve saline ma- ruz b›rak›lan damar segmentlerinde 1x10-6M no- radrenalinin uyard›¤› kontraksiyonlar›, 1x10-7M nimodipin ve amiodaronun engellemesinin yüzde oranlar› Resim 2-5 görülmektedir (Resim 2-5).
Bu verilerden ç›kar›lan sonuçlar flöyle özetlenebilir;
1. Kan kullan›lan grupta daha fazla olmak üze- re hem kan uygulanan hem de kontrol gru- bunda vasküler segmentlerin kontraktibilite gücü azalmaktad›r.
2. Gerek amiodaron ve gerekse nimodipin kana maruz b›rak›lan vasküler segmentlerde no- rardenalinin uyard›¤› vazokonstriksiyonlar›
engellemektedir.
3. Nimodipin, kana maruz b›rak›lan damar seg- mentlerindeki vazokonstriksiyonu uygulama süresi ile ters orant›l› biçimde engellerken, kontrol grubunda do¤ru orant›l› bir biçimde engellemektedir.
4. Amiodaron, kontraksiyonlar› kan uygulanan grupta muamele süresi ile do¤ru orant›l› ola- rak, kontrol grubunda ise muamele süresi ile ters orant›l› olarak engellemektedir.
TARTIfiMA
Kalsiyum damar düz kas kontraksiyonununun düzenlenmesinde temel bir role sahiptir. Vazo- kontriksiyonun, intraselüler serbest kalsiyum konsantrasyonundaki bir art›flla bafllat›ld›¤›na inan›lmaktad›r. Bu artan intraselüler serbest kal- siyumun kaynaklar›, intraselüler depolardan mobilize olan kalsiyum ile ekstraselüler ortam- dan gelen kalsiyumdur. Konsantrasyonu artan intraselüler serbest kalsiyum kalmoduline ba¤- lanarak, kalmodulini aktifler. Aktiflenen kalsi- yum-kalmodulin kompleksi myozin hafif zincir kinaz› fosforiller. Aktiflenen myozin hafif zincir kinaz da myozin hafif zinciri fosforilleyerek, myozin Mg+2-ATPaz enzimini aktifler ki bu olay da çapraz köprülerin oluflumunu ve dolay›- s›yla kas›lmay› uyar›r (7-9).
‹ntraselüler serbest kalsiyum artmas›ndan so- rumlu en az üç mekanizma vard›r: inozitol 1,4,5-trifosfat (IP3) taraf›ndan uyar›lan intrase- lüler depolardan kalsiyum serbestlenmesi, ino- zitol 1,4,5-trifosfatdan (IP3) ba¤›ms›z intraselü- ler depolardan kalsiyum serbestlenmesi ve re- septöre-veya ikincil ula¤a-ba¤l› (ROCC) ve/ve- ya voltaja ba¤l› (VOCC) kalsiyum kanallar› va- s›tas›yla ekstraselüler ortamdan intraselüler or- tama kalsiyum ak›fl› (10,11).
Skarby ve ark. (12), kedi orta serebral arterinde
kas›lma gücü mg gün
100
Kan/Amiodaron Salin/Amiodaron
Resim 2. Kan ve kontrol grubunda amiodaron ile yüzde inhi- bisyon de¤erleri.
Resim 3. Kan ve kontrol grubunda nimodipin ile yüzde inhi- bisyon de¤erleri.
yüzde inhibisyon
70
Kan/Nimodipin Kan/Amiodaron
Resim 4. Kan kullan›lan grupta nimodipin ve amiodaron ile yüzde inhibisyon de¤erleri.
yüzde inhibisyon
70
Salin/Nimodipin Salin/Amiodaron
Resim 5. Kontrol grubunda nimodipin ve amiodaron ile yüz- de inhibisyon de¤erleri.
50 30 10
1 3 7 14 28
gün 50
0
1 3 7 14 28
Kan/Amiodaron Salin/Amiodaron
yüzde inhibisyon
100 50 0
1 3 7 14 28 gün
50
30
10
1 3 7 14 28 gün
hem potasyum hem de noradrenalin taraf›ndan oluflturulan kontraksiyonun sadece ekstraselüler kalsiyuma ba¤l› oldu¤unu ve aktivasyonun kal- siyum antagonistlerine sensitif kanallar vas›ta- s›yla olufltu¤unu bildirmifllerdir. Ancak bu so- nuçlar, Brandt ve ark. (13)'n›n insan pial arterle- rinde buldu¤u sonuçlarla k›smen uyumlu de¤il- dir. Çünkü bu araflt›rmac›lar 30 dakika kadar kalsiyumsuz ortamda tutulan ve nimodipinle muamele edilen spesmenlerde K+ ile uyar›lan kontraksiyonlar›n ciddi biçimde azald›¤›n›, an- cak noradrenalin taraf›ndan uyar›lan kontraksi- yonlar›n da azalmad›¤›n› rapor etmifllerdi. Nos- ko ve ark. (14), ise prostaglandin F2±'n›n uyard›-
¤› kontraksiyonlar›n çok yüksek nimodipin kon- santrasyonu ile zay›fça antagonize edildi¤ini bildirdiler. Bu ve benzeri sonuçlardan serebral arterlerin kontraktil aktivasyonu için intraselüler kalsiyuma m› gereksinim duydu¤u yoksa ekstra- selüler kalsiyuma m› gereksinim duydu¤u, kon- traksiyon için kullan›lacak ajan›n seçiminin önemli oldu¤unu düflündürür. Biz çal›flmam›zda kontraksiyon için K+ kullanmad›¤›m›z ve orta- m› kalsiyumsuzlaflt›rmad›¤›m›z için (deney mo- delimizde yoktu) mukayese imkan›m›z olmad›.
Kazda ve Towart (15), tavflan aortas›ndan haz›r- lanan ringlerde noradrenalin taraf›ndan uyar›lan reseptör arac›l› kontraksiyonun nimodipin tara- f›ndan bloke edilmedi¤ini, ancak baziler arter- den haz›rlanan ringlerde hem yüksek potasyum konsantrasyonu taraf›ndan hem de noradrenalin taraf›ndan uyar›lan konrtaksiyonlar› önledi¤ini bildirdiler. Bunun sebebinin de periferik damar- lardaki reseptörle iflletilen kalsiyum kanallar›n›n serebrovasküler damarlardakinden farkl› olma- s›na ve serebral damarlardaki reseptörle iflletilen kalsiyum kanallar›n›n nimodipin için özel bir afiniteye sahip olmas›na ba¤lad›lar. Bu sonuçlar bizim sonuçlarla uyumlu olabilir. Ancak, bu so- nuçlar serebral vazospazmdaki flartlar› tam ola- rak karfl›lamaz. Çünkü bu araflt›rmac›lar çal›fl- malar›nda damar segmentini subaraknoid kana- ma sonras›nda oldu¤u gibi uzun süreli kana ma- ruz b›rakmam›fllar ve de damarlarda yap›sal ve fonksiyonel bozukluk söz konusu de¤ildir.
White ve ark. (16), köpek baziler arterinden ha- z›rlanan ringlerde kan ve hemoglobin taraf›ndan elde edilen kontraksiyonlar›n 1x10-7M nimodi- pin taraf›ndan % 50'den fazla azalt›ld›¤›n› bil- dirdiler. Engelleme oran› yönünden bu sonuçlar bizim sonuçlara yak›nd›. Ancak bu araflt›rmac›- lar nimodipini farkl› flekilde kullanm›fllard› ve deney modeli subaraknoid kanamadan sonra meydana gelen in vivo flartlar› karfl›lamas›
mümkün de¤ildi. Nimodipinin farkl› uygulan- mas› ve deney modelinin farkl› olmas› farkl› so- nuçlar do¤urabilir.
Toshima ve ark. (17), tavflanlarda yapt›klar› in vitro çal›flmada nimodipinin, tedrici artan doz- larda (kümülatif tarzda) verildi¤inde, hemoglo- binle muamele edilen baziler arter ringlerinde yüksek potasyum konsantrasyonu ile uyar›lan kontraksiyonlar›, kontrol grublar›na göre daha az engelledi¤ini rapor ettiler. Araflt›rmac›lar 105 M hemoglobin konsantrasyonu ile prekontrakte edilen tavflan baziler arter ringlerini 107 M ni- modipin konsantasyonu ile muamele ettiklerin- de (bizim de çal›flmam›zda kulland›¤›m›z kon- santrasyon) ortalama relaksasyon oran›n› % 62.31±6.01 bulmufllard›. Bu yüzde engelleme oran› bizim buldu¤umuz sonuçlara yak›n sonuç- lard›. Ancak bizim sonuçlarda kontrol grubunda daha az engelleme söz konusu idi. Bu araflt›rma- c›lar kontraksiyon oluflturmak için KCl kullan- m›fllar ve tam kanla de¤ilde, sadece hemoglo- binle 20 dakika kadar muamele etmifllerdi.
Spazmojenik ajan›n, damar segmentinin spaz- mojenik ajana muamele süresinin veya kontrak- siyonu uyar›c› ajan›n farkl›l›¤›n›n, farkl› sonuç- lar›n ç›kmas›na neden olmas› do¤ald›r.
Nimodipin temel olarak düz kas hücrelerindeki voltaja ba¤l› kalsiyum kanallar› (L- ve T- tipi) üzerine, voltaja ba¤l› bir biçimde etki eder (18-19). Yani vasküler düz kas hücreleri membran po- tansiyel de¤eri azald›kça (pozitif yöne kayd›k- ça), bu hücrelerdeki voltaja ba¤l› kalsiyum ka- nallar› nimodipin taraf›ndan daha fazla bloke olur. Dolay›s›yla OHb'le uzam›fl muamelenin de intraselüler kalsiyumu yükseltti¤i (9,20)ve mem-
bran potansiyelini azaltt›¤› göz önüne al›n›rsa, kanallar nimodipine daha sensitifleflebilir ve ni- modipin taraf›ndan daha fazla bloke edilebilir.
Bu da yapt›¤›m›z çal›flmada nimodipinin tam kanla muamele edilen segmentlerde daha fazla engelleme yapmas›n› izah edebilir.
Amiodaron kardiak aritmileri önlemede klass III antiaritmik olarak kardiyoloji kliniklerinde yay- g›n olarak kullan›lmakla birlikte, serebral arter- lerde ne spazma u¤rat›larak ne de spazm olufltur- madan daha önce hiç çal›fl›lmam›flt›. Biz yukarda da bahsedildi¤i gibi amiodaronun kanla vazos- pazma u¤rat›lan damar segmentlerindeki kon- traksiyonlar› yaklafl›k olarak % 50'ye yak›n oran- da engelledi¤ini bulduk. Ancak amiodaronun bu etkisi kanla muamele etti¤imiz damar segmentle- rinde muamele süresi ile do¤ru orant›l› olarak tedricen artmaktayd›. Bu sonuç da intraselüler kalsiyum birikiminin ve kronik vazospazm›n yi- ne en az›ndan k›smen inisiyal ekstraselüler kalsi- yum girifli ile düz kas kontraksiyonu olarak bafl- lat›ld›¤›n› ve daha sonra birtak›m intraselüler me- kanizmalar›n etkin duruma geçti¤ini düflündürür.
Çünkü amiodaron sadece bir kalsiyum kanal blo- keri ve non kompetitif a- ve b-adrenoseptör blo- keri özelli¤i göstermeyip, nimodipinden çok da- ha kompleks bir farmakolojik özelli¤e sahiptir ve bunlardan biri de kompetitif kalmodulin antago- nistik özelli¤idir (21). Amiodaronun etkinli¤inin tedricen artmas›ndan belki daha geç aktive olan bu son özelli¤i sorumlu olabilir.
Lubic ve ark. (5), amiodaronu kalsiyum kanal aktivitesi üzerinde etkisini arflt›rmak için elek- trikle uyar›lan tavflan sa¤ ventrikül striplerinde ve potasyum klorürle (KCl) uyar›lan aortik striplerde çal›flt›lar ve amiodaronun hem sa¤
ventrikül striplerinde hem de aortik striplerdeki kontraksiyonlar› tamamen engelledi¤ini bildir- diler. Amiodaronun bu etkisi, onun kalsiyum kanal blokeri etkisinin güçlü oldu¤unu düflündü- rür ve kompleks farmakolojik profiline ciddi bi- çimde katk›da bulunabilir.
Polster ve Broekhuysen (6) taraf›ndan izole in
vitro olarak rat aortik ringlerinde noradrenalinin uyard›¤› kontraksiyonlar› nonkompetitif a- ve b- reseptör blokaj›na ba¤l› olarak inhibe etti¤i rapor edildi. Biz de çal›flmam›zda gerek kontrol ve gerekse spazma u¤rat›lm›fl vasküler ringlerde kontraksiyon için a- ve b-adrenoseptör agonisti noradrenalin kulland›k. fiayet engelleme sadece reseptör blokaj›na ba¤l› olsayd› tam ya da tama yak›n engelleme yapmas› gerekirdi. Dolay›s›yla vazorelaksasyon etkisini baflka yollardan da yapmaktad›r. Bu da amiodaronun kompleks far- makolojik etkiye sahip oldu¤unu yönündeki bulgular› destekler.
Nishimura ve ark. (22), izole kobay ventrikül kalp hücrelerinde amiodaronun inaktif ve istirahat du- rumundaki sarkolemmal kalsiyum kanallar›na ba¤lanarak, bu kanallar› bloke etti¤ini bildirmifltir.
E¤er vasküler düz kas hücrelerindeki ve myokard hücrelerindeki sarkolemmal L- tipi kalsiyum ka- nallar›n›n›n aminoasit diziliminin % 90 oran›nda ayn› oldu¤u (23) düflünülürse, amiodaronun vas- küler düz kaslarda kalsiyum kanal blokeri olarak yapt›¤› relaksasyonun sebebi anlafl›labilir.
Kojima ve ark. (24), amiodaronun akut intravenöz verilmesinin izole rat kardiak hücrelerinde intra- selüler serbest kalsiyum konsantrasyonunu azalt- t›¤› ve bunun da ilac›n antiaritmik etkisine katk›- da bulundu¤unu rapor ettiler. Amiodaronun vas- küler düz kas hücrelerinde indirekt etkilerinin d›- fl›nda, direkt etki ile intraselüler serbest kalsiyum konsantrasyonunu azaltt›¤›na iliflkin henüz yap›l- m›fl bir çal›flma bulunmamaktad›r. E¤er tam kan- la uzun süreli muamelenin vasküler düz kas hüc- relerinde, intraselüler serbest kalsiyum konsan- trasyonunda devaml› bir yükselme yapt›¤› düflü- nülürse, bu düflüncenin, amiodaronun vasküler düz kaslarda vazospazm› engellemedeki etkinli-
¤ini arflt›rma aç›s›ndan önemli olabilir.
Nimodipinin bafllang›ç döneminde etkin olmas›
ve bu etkinli¤in tedricen azalmas›, amiodaronun bafllang›ç döneminde etkinli¤inin az olmas›, an- cak etkinli¤inin tedricen artmas› ve birlikte kul- lan›ld›¤›nda da birbirinin etkisini potansiyelize
etmesi, nimodipinin serebral vazospazmda er- ken dönemde kullan›ld›¤›nda etkin oldu¤u (25-27) yönünde bildirilen sonuçlar›n daha akla yatk›n oldu¤unu, nimodipindeki bu azalan etkinli¤in, etkinli¤i tedricen artan ve vazospazm›n geç dö- neminde daha etkin olan, kompleks farmakolo- jik profile sahip ve muhtemelen intraselüler me- kanizmalardaki etkinli¤i daha belirgin olan ami- odaron taraf›ndan kompanse edilebilece¤ini ve hatta kombine kullan›ld›¤›nda vazospazm›n hem erken hem geç dönemine dengeli bir biçim- de yay›lan ve yaln›z bafl›na kullan›ld›¤›ndan çok daha potent olan bir etkinli¤in elde edilebilece-
¤ini bu sonuçlar göstermektedir.
KAYNAKLAR
1. Hansen-Schwartz J, Ansar S, Edvinsson L.Cerebral va- soconstriction after subarachnoid hemorrhage--role of changes in vascular receptor phenotype. Front Biosci 2008; 13:2160-4.
2. Tani E, Matsumoto T.Continuous elevation of intracel- lular Ca2+ is essential for the development of cerebral va- sospasm. Curr Vasc Pharmacol 2004: 13-21.
3. Marbacher S, Neuschmelting V, Graupner T, Jakob SM, Fandino J. Prevention of delayed cerebral vasos- pasm by continuous intrathecal infusion of glyceroltrinit- rate and nimodipine in the rabbit model in vivo. Intensive Care Med 2008; 34:932-8.
4. Pickard JD, Murray GD, Illingworth R, Shaw MD, Teasdale GM, Foy PM, Humphrey PR, Lang DA, Nel- son R, Richards P, et al.Effect of oral nimodipine on ce- rebral infarction and outcome after subarachnoid haemorr- hage: British aneurysm nimodipine trial. BMJ 1989;
298:636-42.
5. Lubic SP, Nguyen KP, Dave B, Giacomini JC.Anti- arrhythmic agent amiodarone possesses calcium channel blocker properties. J Cardiovasc Pharmacol 1994; 24:707- 14.
6. Polster P, Broekhuysen J.The adrenergic antagonism of amiodarone. Biochem Pharmacol 1976; 25:131-4.
7. Doi M, Kasuya H, Weir B, Cook D A, Ogawa A.Redu- ced expression of calponin in canin basilar artery after su- barachnoid hemorrhage. Acta Neurochir 1997; 139: 77- 81.
8. Kuriyama H, Kitamura K, Nabata H.Pharmacological and physiological significance of ion channels and factors that modulate them in vascular tissues. Pharmacol Rev 1995; 47:387-73.
9. Vollrath BA, Weir BK, Macdonald RL, Cook DA.In- tracellular mechanisms involved in the responses of cereb- rovascular smooth-muscle cells to hemoglobin. J Neuro- surg 1994; 80: 261-8.
10. Mikoshiba K, Hattori M.IP3 receptor-operated calcium entry. Sci STKE 2000(51):PE1.
11. Rink TJ.Receptor-mediated calcium entry. FEBS Lett 1990; 268:381-5.
12. Skärby T, Högestätt ED, Andersson KE.Influence of
extracellular calcium and nifedipine on alpha 1- and alpha 2-adrenoceptor-mediated contractile responses in isolated rat and cat cerebral and mesenteric arteries. Acta Physiol Scand 1985; 123:445-56.
13. Brandt L, Andersson KE, Edvinsson L, Ljungren B.
Effects of extracellular calcium antagonists on the contrac- tile responses of isolated human pial and mesenteric arte- ries. J Cereb Blood Flow Metab 1981; 1:339-47.
14. Nosko M, Krueger CA, Weir BK, Cook DA.Effects of nimodipine on in vitro contractility of cerebral arteries of dog,monkey, and man. J Neurosurg 1986; 65:376-81.
15. Kazda S, Towart R.Nimodipin: a new calcium antago- nistic drug with a preferential cerebral vascular action. Ac- ta Neurochir 1982; 63:259-65.
16. White RP, Cunningham MP, Robertson JT.Effect of the calcium antagonist nimodipine on contractile respon- ses of isolated canine basilar arteries induced by serotonin, prostaglandin F2±, thrombin, and whole blood. Neurosur- gery 1982; 10:344-8.
17. Toshima M, Kassel NF, Sasaki T, Tanaka Y, Machi T.
The effects of hemoglobin on vasodilatory effect of calci- um antagonists in the isolated rabbit basilary artery. J Ne- urosurg 1992; 76:670-8.
18. Akata T.Cellular and molecular mechanisms regulating vascular tone. Part 2: regulatory mechanisms modulating Ca2+ mobilization and/or myofilament Ca2+ sensitivity in vascular smooth muscle cells. J Anesth 2007; 21:232-42 19. Kuriyama H, Kitamura K, Itoh T, Inoue R. Physilogic
features of smooth muscle cells, with special reference to receptors and ion channels. Physiol Rev 1998; 78:811- 920.
20. Takanashi Y, Weir BK, Vollrath B, Kasuya H, Macdo- nald RL, Cook D.Time course of changes in concentra- tion of intracellular free calcium in cultured cerebrovascu- lar smooth muscle cells exposed to oxyhemoglobin. Ne- urosurgery 1992; 30:346-50.
21. Nokin P, Blondiaux JP, Schaeffer P, Jungbluth L, Lug- nier C.Amiodarone is a potent calmodulin antagonist.
Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 1989; 339:367- 73.
22. Nishimura M, Follmer CH, Singer DH. Amiodarone blocks calcium current in single guinea pig ventricular myocytes. J Pharmacol Exp Ther 1989; 251:650-9.
23. Biel M, Ruth P, Bosse E, Hullin R, Stühmer W, Floc- kerzi V, Hofmann F.Primary structure and functional ex- pression of a high voltage activated calcium channel from rabbit lung. FEBS Lett 1990; 269:409-12.
24. Kojima S, Wu ST, Wikman-Coffelt J, Parmley WW.
Acute amiodarone terminates ventricular fibrillation by modifying cellular Ca++ homeostasis in isolated perfused rat hearts. J Pharmacol Exp Ther 1995; 275:254-62.
25. Allen GS, Ahn HS, Preziosi TJ, Battye R, Boone SC, Boone SC, Chou SN, Kelly DL, Weir BK, Crabbe RA, Lavik PJ, Rosenbloom SB, Dorsey FC, Ingram CR, Mellits DE, Bertsch LA, Boisvert DP, Hundley MB, Johnson RK, Strom JA, Transou CR.Cerebral arterial spasm--a controlled trial of nimodipine in patients with su- barachnoid hemorrhage. N Engl J Med 1983; 308:619-24.
26. Auer LM. Acute operation and preventive nimodipine improve outcome in patients with ruptured cerebral ane- urysms. Neurosurgery 1984; 15:57-66.
27. Philippon J, Grob R, Dagreou F, Guggiari M, Rivierez M, Viars P. Prevention of vasospasm in subarachnoid haemorrhage. A controlled study with nimodipine. Acta Neurochir 1986; 82:110-4.
