deneysel sepsis modelinde, geç dönem hiperbarik ve normobarik

T.C.
GENELKURMAY BAŞKANLIĞI
GÜLHANE ASKERİ TIP AKADEMİSİ
ASKERİ TIP FAKÜLTESİ
İÇ HASTALIKLARI BİLİM DALI BAŞKANLIĞI
DENEYSEL SEPSİS MODELİNDE, GEÇ DÖNEM
HİPERBARİK VE NORMOBARİK OKSİJEN TEDAVİLERİNİN
KARACİĞER ÜZERİNE ETKİNLİĞİ
HALİL ERTÜRK
Dz. Tbp. Yzb.
Gülhane Askeri Tıp Akademisi
Askeri Tıp Fakültesi’nin
İç Hastalıkları Tıp Uzmanlığı için öngördüğü
TIPTA UZMANLIK TEZİ
olarak hazırlanmıştır.
TEZ DANIŞMANI
M. Refik MAS
Prof. Tbp. Kd. Alb
ANKARA
2009
GATA Askeri Tıp Fakültesi Dekanlığına;
“Deneysel Sepsis Modelinde, Geç Dönem Hiperbarik ve Normobarik Oksijen
Tedavilerinin Karaciğer Üzerine Etkinliği” konulu bu çalışma jürimiz tarafından
İç Hastalıkları Bilim Dalı’nda Tıpta Uzmanlık Tezi olarak kabul edilmiştir.
Tez Danışmanı
: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (imza)
(Ünvanı, Adı Soyadı)
Üye
: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (imza)
(Ünvanı, Adı Soyadı)
Üye
: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (imza)
(Ünvanı, Adı Soyadı)
Üye
: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (imza)
(Ünvanı, Adı Soyadı)
Üye
: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (imza)
(Ünvanı, Adı Soyadı)
Üye
: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (imza)
(Ünvanı, Adı Soyadı)
ONAY:
Dz.Tbp.Yzb. Halil ERTÜRK’ün … /… / 2009 tarihinde savunduğu bu tez
Akademi Kurulu’nca belirlenen yukarıdaki jüri üyeleri tarafından uygun
görülmüş ve kabul edilmiştir.
Dekan
ii
TEŞEKKÜR
Bu tez çalışması Gülhane Askeri Tıp Akademisi Komutanlığı İç
Hastalıkları BD 31.10.2006 gün ve 0530-153-06/442 sayılı kararı gereği, İç
Hastalıkları Bilim Dalı Başkanlığında yapılmıştır.
Bu çalışmada deneysel rat sepsis modelinde Hiperbarik Oksijen
tedavisi ve Normobarik Oksijen tedavisi karşılaştırılmış, tedavilerin karaciğer
üzerine geç dönemdeki etkinlikleri, farklıkları ve üstünlükleri araştırılmıştır.
Konunun belirlenmesi ve çalışmanın yürütülmesinde yardım ve
katkılarını esirgemeyen, tez yöneticim Prof.Tbp.Kd.Alb. M.Refik MAS’a
sonsuz teşekkürlerimi sunarım.
Uzmanlık eğitimim boyunca iyi bir hekim olarak yetişmem için değerli
katkılarından dolayı başta İç Hastalıkları Bilim Dalı Başkanı sayın
Prof.Tbp.Kd.Alb. Kenan SAĞLAM olmak üzere, Prof.Tbp.Tuğg. Mustafa
KUTLU’ya, Prof.Tbp.Tuğg. M. Tahir ÜNAL’a, Prof.Tbp.Kd.Alb. M. Refik
MAS’a, Doç.Tbp.Alb. Bayram KOÇ’a, Doç.Dz.Tbp.Alb. Fatih BULUCU’ya,
Doç.Hv.Tbp.Yb. Levent YAMANEL’e, Doç.Tbp.Bnb. İlker TAŞÇI’ ya,
Yrd.Doç.Dz.Tbp.Bnb. Gökhan ERDEM’e, İç Hastalıkları Anabilim Dalı
öğretim üyeleri, asistanları, hemşireleri ve klinik çalışanlarına teşekkürlerimi
arz ederim.
Çalışmamın gerçekleşmesinde büyük destek ve yardımlarından
dolayı, Doç.Dr.Ecz.Alb. Cemal AKAY’a, Uzm.J.Tbp.Bnb. Bülent UYSAL’a,
istatistiksel incelemeleri yapan Doç.Tbp.Bnb.Turgut TOPAL’a, histopatolojik
değerlendirmeleri
yapan
Yrd.Doç.Tbp.Bnb.
Yıldırım
KARSLIOĞLU’na,
Yrd.Doç.Tbp.Bnb. Orhan BEDİR’e, arkadaşlarım Ahmet ÖZTÜRK ve Elvan
ŞAHİN’e sonsuz saygı ve teşekkürlerimi sunarım.
Uzmanlık eğitimim boyunca ve tez çalışmam süresince varlıklarıyla
bana destek olan annem, babam, kardeşim, kızım Emine Miray ve oğlum
Halil Efe’ye sonsuz teşekkür ederim.
Halil ERTÜRK
Dz.Tbp.Yzb.
iii
ÖZET
Dz.Tbp.Yzb. Halil ERTÜRK, “Deneysel Sepsis Modelinde, Geç
Dönem Hiperbarik ve Normobarik Oksijen Tedavilerinin Karaciğer
Üzerine Etkinliği”, Gülhane Askeri Tıp Akademisi Askeri Tıp Fakültesi İç
Hastalıkları Bilim Dalı, Tıpta Uzmanlık Tezi, Ankara, 2009.
Sepsis,
mikrobiyal
maruziyet
sonrasında
enflamasyon
ve
koagülasyonun birlikte aktive olmasıyla karakterize komleks bir sendromdur.
Bu olaylar, immün hücreler veya hasar görmüş endotel hücrelerinden salınan
proenflamatuvar sitokinler, prokoagülanlar ve adezyon molekülleri yoluyla
sistemik enflamatuvar yanıt sendromu / sepsis bulguları ile ortaya çıkar.
Sepsis, hastane mortalite oranı %30 ile ölümcül bir hastalıktır. Ciddi sepsis
ve septik şokun mortalite oranları ise çok daha yüksektir. Fizyopatolojisi daha
iyi anlaşıldıkça, antibiyotik tedavisine ilave olarak birçok ajan denenmiş ama
hala yeterli sonuçlar elde edilememiştir.
Karaciğer, sendromun aktif oyuncusu ve etkilenen organı olarak
sepsiste anahtar organ gibi görünmektedir. Sepsiste gelişen çoklu organ
yetmezliğinden sorumlu tutulan karaciğerin, bakteriyel temizlik, bakteriyel
ürünlerin inaktivasyonu, enflamatuvar mediyatörlerin üretim ve temizliği gibi
fonksiyonları vardır. Bu nedenle, sepsiste karaciğer hasarının önlenmesi ya
da azaltılması önem kazanmaktadır.
Hiperbarik oksijen (HBO), stres altındaki hücrelere oksijen sunan bir
tedavi yöntemidir. Vazokostrüktör, mikroorganizma çoğalmasını önleyici,
anjiyogenezisi aktive edici, dokuların bozulmuş oksijen transport kapasitesini
düzeltici, antioksidan enzim aktivitesini artırıcı ve reaktif oksijen türevlerini
süpürücü özellikleriyle hipoksik dokulara etki eder.
Sepsiste karşılaştırmalı çalışması olmasa da yoğunbakım koşullarında
kullanılmasında zorluklar olan HBO uygulaması yerine normobarik oksijen
(NBO) uygulaması ile bu faydaların elde edilebileceğini düşündüren
çalışmalar mevcuttur.
Bu çalışmada, deneysel rat sepsis modelinde HBO ve NBO
tedavilerinin
karaciğer
hasarı
ve
oksidatif
stres
üzerine
etkilerinin
araştırılması planlandı. Bu amaçla, 40 erkek wistar rat, randomize olarak 4
iv
gruba ayrıldı; sham grubu (n=10), kontrol (SEPSİS+CEFEPİM) grubu (n=10),
HBO (SEPSİS+CEFEPİM+HBO) grubu (n=10), NBO (SEPSİS+CEFEPİM+
NBO) grubu (n=10). Sepsis indüksiyonu için kontrol, HBO ve NBO
grubundaki ratlara 2,1 x 109 CFU canlı E. Coli IP yolla verildi. Sepsis
indüksiyonu sonrasında başlanarak kontrol, HBO ve NBO grubundaki ratlara
günde iki kez 50 mg/kg sefepim IP yolla uygulandı. HBO grubundaki ratlara,
2.4 ATA’da günde 2 kez, 90 dk HBO tedavisi uygulandı. NBO grubundaki
ratlara ise 5 lt/dk oksijen ile 1 ATA’da günde 2 kez, 90 dk NBO tedavisi
uygulandı. Sepsis indüksiyonundan 5 gün sonra hayvanlar sakrifiye edilerek
karaciğer doku örnekleri alındı.
Kontrol ve NBO grubunda, malondialdehid (MDA) ve süperoksit
dismutaz (SOD) düzeylerinde artış görülürken, HBO grubunda MDA ve SOD
düzeyleri düşük olarak bulundu. Sepsis oluşturulan bütün gruplarda glutatyon
peroksidaz (GSH-Px) düzeyleri yüksek olarak bulunurken aralarında fark
saptanmadı. Sepsis oluşturulan gruplarda myeloperoksidaz (MPO) düzeyleri
yüksek olarak bulunurken, HBO grubunda, NBO grubuna göre bir düşüş
görüldü. Histolojik değerlendirme ile sepsis oluşturulan gruplar arasında bir
fark gözlenmedi.
Bu çalışmada, HBO’nun antibiyotik tedavisine ilave olarak kullanımı ile
karaciğer dokusunda oksidatif doku hasarını azalttığı ortaya konmuştur.
Ayrıca, HBO ve NBO tedavilerinin nötrofil infiltrasyonunu azaltma yönünden
bir etki oluşturmadığı da gösterilmiştir.
Sepsiste adjuvan bir tedavi olarak HBO ve NBO uygulamalarının
karşılaştırmasına yönelik kapsamlı çalışmalara ihtiyaç vardır.
Anahtar kelimeler
: Sepsis, Hiperbarik Oksijen, Normobarik Oksijen,
Oksidatif Stres
Destekleyen Kurumlar
: Yok
Yazar adı
: Dr. Halil ERTÜRK
Danışman
: Prof. Dr. M. Refik MAS
v
SUMMARY
MD.Lt. Halil ERTURK, “The Late Phase Efficacy of Hyperbaric and
Normobaric Oxygen Therapies on Liver in Experimental Sepsis Model,”
Gulhane Military Medical Academy, Military Medical School Department
of Internal Medicine, Dissertation-Specialization in Medicine, Ankara,
2009.
Sepsis is a complex syndrome characterized by simultaneous
activation of inflammation and coagulation in response to microbial insult.
These events manifest as systemic inflammatory response syndrome
(SIRS)/sepsis symptoms through release of proinflammatory cytokines,
procoagulants, and adhesion molecules from immune cells and/or damaged
endothelium. Sepsis with a mortality rate of 30 % in hospital is a mortal
disease. Mortality rates are higher in severe sepsis and septic shock. In the
last decade, the sepsis physiopathology has been elucidated. Various
therapeutic agents have been tried in addition to antibiotherapy but no
satisfactory results have been acquired.
As an active player and a victim, the liver seems as the key organ in
sepsis. The liver, thought responsible for developing multi organ dysfunction
syndrome, has various functions involving bacterial clearance, inactivation of
bacterial products, generation and clearance of inflammatory mediators.
Therefore, preventing the liver injury in sepsis is important.
Hyperbaric oxygen (HBO) is a treatment modality that presents
oxygen to cells. Its effects occur through the mechanisms involving
vasoconstriction, inhibition of microorganism profliferation, activation of
angiogenesis, improving oxygen transport capacity, enhancing antioxidant
enzyme activity and scavenging reactive oxygen species.
Because of the difficulties of HBO usage in intensive care units, there
are some studies suggesting normobaric oxygen (NBO) treatment instead of
HBO treatment in sepsis to get same benefits.
In the present study, we planned to compare the effects of HBO
versus NBO treatments’ effects on liver injury and oxidative stress in rat
sepsis model. We randomized 40 male wistar rats in 4 groups; sham group
vi
(n=10),
control
(SEPSIS+CEFEPIM)
group
(n=10),
HBO
(SEPSIS+
CEFEPIM+HBO) group (n=10) and NBO (SEPSIS+CEFEPIM+NBO) group
(n=10). Sepsis was induced with an intrapreritoneal injection of 2.1 x 109
CFU viable E. coli in sepsis groups. After sepsis induction, CEF was
administrated intraperitoneally at dose of 50 mg/kg twice daily to the rats in
sepsis groups (control, HBO, NBO). HBO sessions were performed at 2.4
atm absolute 90 minutes twice daily. NBO sessions were performed at 1 atm
absolute 90 minutes twice daily with 5 l/min oxygen. All animals were killed 5
days after sepsis induction and liver specimens were taken.
Whereas malondialdehid (MDA) and superoxide dismutase (SOD)
levels were elevated in control and NBO groups, MDA and SOD levels were
decreased in HBO group. Glutathione peroxidase (GSH-Px) levels were
elevated in all sepsis groups and there was no difference between these
groups. Myeloperoxidase (MPO) levels were elevated in all sepsis groups. A
decrease in MPO levels has seen in HBO group compare to NBO group but
there was no difference between the HBO and control groups. According to
hystopathological examination, there was no difference between sepsis
groups.
In the present study, we found that the reduction in oxidative tissue
injury with HBO treatment in addition to antibiotherapy and no effect of HBO
and NBO treatments on neutrophil infiltration.
Further studies, focused on comparing NBO to HBO as an adjuvant
therapy in sepsis, should be performed.
Key words
: Sepsis, Hyperbaric oxygen, Normobaric oxygen,
Oxidative stress
Affiliated foundations
: No
Author
: Dr. Halil ERTURK
Moderator
: Prof. Dr. M. Refik MAS
vii
İÇİNDEKİLER
ONAY SAYFASI
TEŞEKKÜR
ÖZET
……………………………………………………………… ii
...………………………………………………………………… iii
…………………………………………………………………….…….iv
İNGİLİZCE ÖZET
İÇİNDEKİLER
…………………………………………………..………...vi
………………………………………………………………. viii
SİMGELER VE KISALTMALAR
………………………………….…………xi
ŞEKİLLER
…………………………………………………………………... xiii
TABLOLAR
…………………………………………………………..……... xiv
1. GİRİŞ
…………………………………………………………………..……1
2. GENEL BİLGİLER
2.1. SEPSİS
………………………………………………………… 4
……………………………………………………………….. 4
2.1.1. TANIMLAR VE TERMİNOLOJİ
2.1.2. ETİYOLOJİ
………………………………4
……………………………………………………..6
2.1.3. EPİDEMİYOLOJİ
………………………………………………7
2.1.4. PATOGENEZ VE PATOLOJİ
………………………………...8
2.1.4.1. Konakla İlişkili Faktörler
……………………………... 8
2.1.4.2. Enfeksiyon Ajanıyla İlişkili Faktörler
2.1.5. FİZYOPATOLOJİ
……………………………………………. 11
2.1.6. KLİNİK BELİRTİ VE BULGULAR
2.1.7. TANI VE AYIRICI TANI
2.1.8. PROGNOZ
2.1.9. TEDAVİ
………………. 10
………………………….. 16
……………………………………...20
…………………………………………………… 22
………………………………………………………. 23
2.1.9.1. Destek Tedavisi
…………………………………….. 24
2.1.9.2. Antimikrobiyal Tedavi
………………………………. 26
2.2. HİPERBARİK OKSİJENİN FİZYOLOJİSİ
2.2.1. HBO’nun Mekanik Etkisi
………………………...28
……………………………………. 28
2.2.2. HBO’nun Oksijen Çözünürlüğünü Artırıcı Etkisi
…………. 29
2.3. HİPERBARİK OKSİJENİN ÇEŞİTLİ SİSTEMLER ÜZERİNE
ETKİSİ
……………………………………………………………….. 31
2.4. SERBEST RADİKALLER
…………………………………………. 33
2.4.1. Reaktif Oksijen Türevlerinin Oluşumu
viii
…………………….. 34
2.4.2. Serbest Radikal Reaksiyonları
2.4.2.1. Lipid Peroksidasyonu
…………………………….. 35
………………………………. 37
2.4.2.2. Hücre Membranı ve Organellerinin Serbest Radikal
Hasarı
………………………………………………… 37
2.4.2.3. Protein ve Enzimlerin Serbest Radikal Hasarı
…... 38
2.4.2.4. Nükleik Asitler ve Bileşenlerinin Serbest Radikal
Hasarı
………………………………………………… 38
2.4.2.5. Karbonhidrat Oksidasyonu
2.5. ANTİOKSİDAN SAVUNMA
………………………… 38
……………………………………….. 38
2.5.1. Hücreiçi Enzimatik Antioksidan Savunma
2.5.2. Nonenzimatik Antioksidanlar
3. GEREÇ VE YÖNTEM
………………... 39
………………………………. 42
……………………………………………………45
3.1. DENEY HAYVANLARI
3.2. DENEY GRUPLARI
…………………………………………….. 46
………………………………………………... 46
3.3. SEPSİS İNDÜKSİYONU
…………………………………………... 47
3.4. ANTİBİYOTİK UYGULANMASI
…………………………………... 47
3.5. HİPERBARİK OKSİJEN TEDAVİSİNİN UYGULANMASI
3.6. NORMOBARİK OKSİJEN TEDAVİSİNİN UYGULANMASI
3.7. KARACİĞER DOKUSUNUN HAZIRLANMASI
3.8. BİYOKİMYASAL ANALİZLER
…………………. 50
………………… 51
……………………………………………… 52
3.8.3. Malondialdehid (MDA) Ölçümü
……………………………. 52
3.8.4. Süperoksit Dismutaz (SOD) Aktivitesi Ölçümü
3.8.5. Glutatyon Peroksidaz (GSH-Px) Ölçümü
3.8.6. Myeloperoksidaz (MPO) Aktivitesi Ölçümü
3.9. HİSTOPATOLOJİK İNCELEME
3.10. İSTATİSTİKSEL ANALİZ
4. BULGULAR
…… 49
…………………………………….. 50
3.8.1. Karaciğer Dokusunun Homojenizasyonu
3.8.2. Protein Ölçümü
……... 48
…………... 53
………………… 54
………………. 55
………………………………….. 55
………………………………………… 55
………………………………………………………………. 57
4.1. KARACİĞER DOKUSU OKSİDATİF STRES DÜZEYİ
4.2. ANTİOKSİDAN ENZİM AKTİVİTELERİ
4.3. NÖTROFİL İNFİLTRASYONU
………… 57
………………………….. 57
……………………………………. 58
ix
4.4. HİSTOPATOLOJİK DEĞERLENDİRME
5. TARTIŞMA
……………………………………………………………….. 63
6. SONUÇLAR VE ÖNERİLER
7. KAYNAKLAR
………………………… 58
…………………………………………… 66
…………………………………………………………….. 67
x
SİMGELER VE KISALTMALAR
ATA
: Atmosfer absolute
ARDS
: Akut solunum yetmezliği sendromu
cGMP
: Siklik guanil monofosfat
CAT
: Katalaz
CEF
: Cefepime
CO
: Karbon monoksit
DIC
: Yaygın damariçi pıhtılaşma
DNA
: Deoksiribonükleik asit
G-6-PDH
: Glukoz -6- fosfat dehidrogenaz
GATA
: Gülhane Askeri Tıp Akademisi
GM-CSF
: Granülosit-monosit koloni stimule eden faktör
GR
: Glutatyon redüktaz
GSH
: Glutatyon
GSH-Px
: Glutatyon peroksidaz
Hb
: Hemoglobin
HBO
: Hiperbarik oksijen
IL-1
: İnterlökin 1
IFN-γ
: Gama interferon
iNOS
: İndüklenebilir nitrik oksit sentaz
LBP
: LPS-bağlayıcı protein
LPS
: Lipopolisakkarit
MDA
: Malondialdehit
MODS
: Multiple organ disfonksiyon sendromu
MRSA
: Metisiline dirençli Stafilokokus aureus
MPO
: Myeloperoksidaz
NAD
: Nikotinamid adenin dinükleotid
NBO
: Normobarik oksijen
NF-κB
: Nükleer faktör kappa- beta
NO
: Nitrik oksit
PAF
: Trombosit aktive edici faktör
PAI-1
: Plazminojen-aktivatör inhibitörü tip-1
xi
PAS
: Periyodik asit-schiff
PGI2
: Prostosiklin
PMNL
: Polimorf nüveli lökositler
OH
: Hidroksil
ROT
: Reaktif oksijen türevleri
SEP
: Sepsis
SF
: Serum fizyolojik
SIRS
: Sistemik inflamatuar yanıt sendromu
SOD
: Süperoksit dismutaz
SOR
: Serbest oksijen radikalleri
Strep-TSS
: Streptokoksik toksik şok sendromu
TCA
: Triklorasetik asit
TBA
: Tiyobarbitürik asit
TCR
: T-lenfosit reseptörü (TCR)
TNF-α
: Tümör nekroz faktörü alfa
TLRs
: Toll-benzeri reseptörler
TSS
:Toksik şok sendromu
TSST-1
: Toksik şok sendromu toksini-1
xii
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil
Sayfa No:
Şekil 2.1. Reaktif oksijen türevlerinin oluşumu ve organizmanın
buna oksidan cevabı
………………………………………...36
Şekil 2.2. Reaktif oksijen türevlerinin oluşturduğu hücre hasarı
…… 39
Şekil 2.3. Oluşan Çeşitli Reaktif Ürünlere Karşı Enzimatik Savunma . 42
Şekil 3.1. Ratlara intraperitoneal enjeksiyon uygulaması
Şekil 3.2. Hiperbarik Oksijen Cihazı
Şekil 3.3. Rat karın boşluğu
…………... 47
…………………………………...48
…………………………………………… 51
Şekil 4.1. Tüm gruplarda MDA düzeylerinin karşılaştırılması
……… 60
Şekil 4.2. Tüm gruplarda SOD düzeylerinin karşılaştırılması
……… 60
Şekil 4.3. Tüm gruplarda GSH-Px düzeylerinin karşılaştırılması
Şekil 4.4. Tüm gruplarda MPO düzeylerinin karşılaştırılması
Şekil 4.5. Histopatolojik örnekler
….. 61
……… 61
…………………………………….... 62
xiii
TABLOLAR DİZİNİ
Tablo
Sayfa No:
Tablo 2.1. Konak savunma mekanizmaları ve bunları bozan
durumlar
………………………………………………………..9
Tablo 2.2. Sepsis için risk faktörleri
…………………………………….. 9
Tablo 2.3. Septik şok patogenezinde rol oynayan bakteriyel yapılar
Tablo 2.4. Sepsiste enflamatuvar mediyatörler
Tablo 2.5. Sepsiste klinik belirti ve bulgular
11
……………………… 14
………………………….. 17
Tablo 2.6. Sepsiste prognozu etkileyen faktörler
……………………. 23
Tablo 2.7. Değişik basınçlarda plazmada çözünmüş oksijen içeriği
. 30
Tablo 2.8. HBO uygulaması ile ulaşılan doku parsiyel oksijen
basıncı düzeyleri
……………………………………………. 31
Tablo 2.9. Hiperbarik oksijenin fizyolojik etkileri
Tablo 4.1. Biyokimyasal sonuçlar
……………………...33
……………………………………... 58
Tablo 4.2. Histopatolojik değerlendirme sonuçları
xiv
…………………...59
1 – GİRİŞ
Sepsis,
mikrobiyal
maruziyet
sonrasında
enflamasyon
ve
koagülasyonun birlikte aktive olmasıyla karakterize kompleks bir sendromdur.
Bu olaylar, immün hücreler veya hasar görmüş endotel hücrelerinden salınan
proenflamatuvar sitokinler, prokoagülanlar ve adezyon molekülleri yoluyla
sistemik enflamatuvar yanıt sendromu / sepsis bulguları ile ortaya çıkar.
Sepsis, % 30’luk hastane mortalite oranı ile ölümcül bir hastalıktır [1]. Ciddi
sepsis ve septik şokun mortalite oranları %20-52 ve %82 ile daha yüksektir
[2].
Bakteri hücre duvarında yer alan birçok antijenik yapının tetiklemesiyle,
dolaşımdaki mononükleer fagositler, endotel hücreleri ve diğer hücrelerden
birçok
güçlü
mediyatör,
proenflamatuvar
ve
antienflamatuvar
sitokin
salınmaya başlar. Bunların en önemlileri; tümör nekroz faktörü alfa (TNF-α),
interlökin (IL) 1, 2, 6, 8 ve trombosit aktive eden faktör (PAF)’dür. Sepsis
sürecinde
gelişen
sistemik
enflamatuvar
yanıt,
endotelyal
hasar,
mikrovasküler disfonksiyon, doku oksijenizasyon bozukluğu gibi fizyopatolojik
olaylar sonucunda çoklu organ hasarı meydana gelmektedir [3]. Tüm bu
olaylar eşliğinde vücutta yaygın bir oksidatif stres oluşur ve mikrosirkülasyon
bozukluğu meydana gelir. Yapılan çalışmalarda sepsisli olgularda, serbest
radikal toksisitesi sonucu antioksidan enzimler olan glutatyon peroksidaz
(GSH-Px) ve süperoksit dismutaz (SOD) seviyelerinin azaldığı, oksidatif stres
parametresi olarak da malondialdehit (MDA) seviyelerinin yükseldiği
bildirilmiştir [3].
Sepsite karaciğerin, sendromun aktif oyuncusu ve etkilenen organı
olarak anahtar rolü oynadığı düşünülmektedir [4]. Temel olarak hepatositler,
kupfer hücreleri ve endotelyal sinüzoidal hücrelerden oluşan heterojen
hücresel yapısı, karaciğerin sepsisteki rolünün önemini oluşturur. Bu
hücreler, immün ve metabolik yanıt ile enfeksiyon bariyeri görevlerini
üstlenmektedirler.
1
Bir oyuncu olarak karaciğer, bakteriyel temizlik, bakteriyel ürünlerin
inaktivasyonu, enflamatuvar mediyatörlerin üretim ve temizliği için esas
organdır [5]. Birçok mediyatör (TNF, IL-1, IL-6 gibi) için reseptör sunan
hepatositler, amino asit alımı, glukoneogenez, koagülasyon faktörleri,
kompleman faktörleri ve akut faz proteinleri olarak bilinen antiproteolitik
enzimlerin sentez ve üretimlerinin arttırılması yoluyla metabolik yollarını
düzenlerler. Etkilenen bir organ olarak karaciğer hasar görebilir, fonksiyonları
bozulabilir ve çoklu organ yetmezliğini arttırabilir veya kötüleştirebilir. Bu
sebeple, sepsis tablosunda karaciğer hasarının azaltılmasına yönelik
yaklaşımlar önem kazanmaktadır.
Hiperbarik oksijen (HBO) stres altındaki hücrelere oksijen sunan bir
tedavi yöntemidir. Hipoksik dolaşıma ve dokulara şu mekanizmalarla etki
eder [6-7]:
•
Doku hipoksisi sonrası gelişen iskemi ve ödemi elimine eder ve
vazokonstrüktör etki ile ödemi azaltır.
•
sağlayarak
Lökositlere oksidatif fonksiyonlar için ihtiyaç duyduğu oksijeni
enfeksiyon
karşıtı
aktivite
gösterir
ve
mikroorganizma
çoğalmasını önleyici bir ortam oluşturur.
•
Aktive fibroblastlardan vasküler endotel büyüme faktörü ve
kollojen üretimini arttırarak anjiogenezisi aktive eder.
•
Antioksidan ürünlerin oluşumunu arttırır.
•
Vasküler
endotel
lökosit
adezyonunu
engelleyerek
mikrosirkülasyonu arttırır.
•
Dokuların bozulmuş oksijen transport kapasitesini düzeltir.
Hiberbarik oksijen uygulaması birçok hastalığın tedavisinde kullanılan
bir yöntemdir [8]. Ancak, ciddi dekompresyon hastalığı [9] ve diğer serebral
gaz embolisi hastalıklarında [10] etkisi kabul edilirken, diğer önerilen
endikasyonlardaki yeri halen tartışmalıdır. Bununla beraber, HBO’nun tek
başına ya da adjuvan tedavi olarak faydalı olduğunun gösterildiği çeşitli
endikasyonlar da vardır [11-12]. Yeni bulgular, doku oksijenlenmesinin
2
arttırılması, yani oksijen taşıma kapasitesindeki azalmanın kompanze
edilmesi mekanizmasının HBO’nun etkisinin sadece bir yönü olduğunu
göstermektedir. Normal basıncın üzerinde oksijen verilmesinin sinyal iletici
gibi rol oynayarak [13-14], antioksidatif enzim ekspresyonunu arttırdığı ayrıca
büyüme
hormonu
ve
sitokinlerin
ekspresyonunu
düzenlediğini
göstermektedir. Supra atmosferik basınçlarda saf oksijen solumanın bu
etkileri, araştırmacılara HBO’nun karbonmonoksit (CO) zehirlenmesi ve
reperfüzyon injürisindeki yararlı etkilerini açıklamalarına öncülük ederken
sistemik inflamasyon üzerindeki etkilerini araştırmak için de yeni bir kapı
açmıştır.
İntraperitoneal E. coli enjeksiyonu ile sepsis oluşturulmuş ratlarda,
sepsis tedavisinin etkinliğinin arttırılmasında HBO’nun iyi bir adjuvan tedavi
olabileceği gösterilmiştir [15].
Normobarik oksijen (NBO) tedavisi ise, deneysel peritonit yapılarak
sepsis tablosu oluşturulan ratlarda incelenmiş; özellikle antibiyoterapi
eklenmiş ratlarda olumlu sonuçlar alınmıştır [16].
Sonuç olarak, sepsis tedavisi konusunda yapılan birçok gayretli çalışma
ve araştırmalara rağmen, halen etkin tedavi yöntemleri geliştirilememiştir.
Mortalitesi oldukça yüksek olan sepsis sendromunun tedavisinde yeni
ajanların bulunması ve kullanılması hayati önem taşımaktadır.
Bu çalışma, HBO ve NBO tedavilerinin sepsis oluşturulan ratlarda,
oksidatif stres parametreleri ve karaciğer hasarı üzerindeki etkilerini
araştırmak ve karşılaştırmak amacıyla yapılmıştır.
3
2- GENEL BİLGİLER
2.1 SEPSİS
Sepsis, birçok sistemi tutan, özellikle hemodinamik değişikliklere yol
açan, şok, organ fonksiyon bozukluğu ve organ yetmezliğine kadar giden
öldürücü bir enfeksiyon hastalığıdır. Tıbbi teknolojideki gelişmeler, invaziv
girişimlerin artması, zeminde başka hastalığı olan hastaların yaşam süresinin
uzaması, enfeksiyon riskini, özellikle de öldürücü bir enfeksiyon olan sepsis
görülme sıklığını arttırmıştır.
2.1.1. TANIMLAR VE TERMİNOLOJİ
Klinik uygulamalarda sepsis ve sepsis ile ilgili klinik tabloların
ifadesinde; sepsis, septisemi, septikopiyemi, piyemi, bakteriyemi, sepsis
sendromu,
endotoksemik
şok
ve
septik
şok
gibi
farklı
terimler
kullanılmaktadır. Bu hastalığın tanımında farklı terimlerin kullanılması,
araştırma
ve
tedavi
yorumlanmasında
protokollerinin
problemlere
karşılaştırılmasında,
yol
açmaktadır.
sonuçların
Septisemi,
mikroorganizmaların ve toksinlerinin dolaşımda bulunması sonucu gelişen
sistemik hastalık olarak tanımlanmıştır. Septiseminin, kanı enfekte eden
mikroorganizmaların oluşturduğu bütün klinik tabloları tanımlamakta yetersiz
kalması nedeniyle kullanılması önerilmemektedir. “American College of
Chest Physicians/ Society of Critical Care Medicine” 1991 yılında yaptıkları
ortak toplantıda, sepsis ile ilgili tanımları yeniden gözden geçirdiler. Bu
toplantıda ortaya konulan, sepsis spektrumu içerisinde yer alan tanımlar
aşağıdadır [17];
Enfeksiyon: Mikroorganizmaların, normalde steril konak dokularında
bulunması veya invazyonu sonucu gelişen bir enflamatuvar cevaptır.
Bakteriyemi: Canlı bakterinin dolaşımda bulunmasıdır. Bakteriyemi
tanısı kan kültür pozitifliği ile konur.
4
Sistemik enflamatuvar yanıt sendromu (SIRS): Değişik ağır klinik
durumlara
enflamatuvar
cevap
olarak
tanımlanmıştır.
Enfeksiyon
ve
enfeksiyon dışı (pankreatit, yanık, multiple travma gibi) nedenlere bağlı
gelişebilir. Enflamatuvar cevap, klinik olarak aşağıdaki durumlardan iki veya
daha fazlasının bulunması ile tanınır; vücut ısısının >38oC’ veya <36oC
olması, kalp atım hızının > 90 vuru/dk olması, solunum hızının >20 /dk veya
arteriyel karbondioksit basıncının < 33 mmHg olması, lökosit sayısının
>12000/mm3 veya <4000/ mm3 olması, periferik yaymada %l0’ un üzerinde
band formunun bulunması.
Sepsis: Enfeksiyona karşı gelişen sistemik enflamatuvar cevap, sepsis
olarak isimlendirilir. Ortaya konmuş ya da şüpheli enfeksiyona ilave olarak,
SIRS bulgularının iki veya daha fazlasının bulunmasıdır.
Ağır
sepsis:
Sepsis
ile
birlikte
organ
fonksiyon
bozukluğu,
hipoperfüzyon veya hipotansiyonun bulunması durumudur. Hipoperfüzyon ve
perfüzyon bozukluğunda, laktik asidoz, oligüri veya mental durumda akut
değişiklik bulunabilir. Hastalık yalnız bu bulgularla sınırlı değildir.
Septik şok: Sepsiste, yeterli sıvı tedavisine rağmen, hipotansiyon ile
birlikte perfüzyon bozukluğu belirtilerinin (laktik asidoz, oligüri, akut mental
değişiklik) devam etmesi durumudur. Perfüzyon bozukluğu belirlendiği
zaman, inotropik veya vazopresör ilaç alanlarda hipotansiyon olmayabilir.
Sepsise bağlı hipotansiyon: Sistolik kan basıncının 90 mmHg’nin
altına düşmesi veya diğer nedenler olmaksızın, bilinen sistolik kan basıncının
40 mmHg’ den daha fazla aşağı düşmesi.
Multiple organ disfonksiyon sendromu (MODS): Akut hastalık
tablosu içinde olan bir hastada organ fonksiyon değişikliklerinin bulunması
MODS olarak isimlendirilmektedir. Bu klinik tabloda tedavisiz homeostaz
sağlanamaz.
5
Sepsis geliştiği yere göre, toplumda gelişen sepsisler ve hastane
kaynaklı (nozokomiyal) sepsisler olarak ayrılır. Bir hastanın hastaneye
yattıktan 48-72 saat sonra alınan kan kültürlerinde klinik olarak anlamlı kan
kültür pozitifliği hastane kaynaklı bakteriyemi olarak isimlendirilir. Hastaların
hastaneye yatışından 72 saat sonra ortaya çıkan sepsis klinik tablosu
hastane kaynaklı sepsis olarak değerlendirilir [18].
2.1.2. ETİYOLOJİ
Birçok
bakteriyel
etken
sepsis
etiyolojisinden
sorumludur.
Antibiyotiklerin kullanım alanına girmeden önce streptokoklar ve stafilokoklar
en sık sepsis nedeni olan bakterilerken, antibiyotiklerin kullanılmaya
başlamasıyla gram negatif bakteriler gittikçe artan oranlarda sepsis etkeni
olarak izole edilmeye başlandı [19-20]. Son yıllarda yapılan çalışmalarda,
gram pozitif bakterilerin sepsis etkeni olarak izole edilme oranlarında tekrar
artışların olduğu, özellikle stafilokok sepsislerinin görülme sıklığında artış
olduğu bildirilmektedir [19].
Hastane kaynaklı sepsislerde en sık etkenler; Staphylococcus aureus,
koagülaz negatif stafilokoklar, Enterococcus türleri, Escherichia coli ve diğer
barsak bakterileri, Pseudomonas aeruginosa ve diğer nonfermantatif
bakteriler, Candida albicans ve diğer kandidalardır. Anaerop bakterilerin,
hastane kaynaklı sepsislerde etken olarak izole edilmesi düşük orandadır.
Toplumda gelişen sepsislerde ise; S. aureus, Streptococcus pneumoniae, E.
coli ve diğer barsak bakterileri en sık izole edilen bakterilerdir. Toplumda
gelişen
sepsislerde,
anaerop
bakteriler
ve
mantarlara,
daha
az
rastlanmaktadır [21].
Yapılan
çalışmalarda,
sepsislerin
%
20-64’ünde
gram
negatif
bakterilerin etken olduğu, % 27-74’ünde gram pozitif bakterilerin etken
olduğu, % 15 ve daha az oranda ise polimikrobiyal etken izole edildiği
görülmektedir [21-22]. İyi planlanmış klinik çalışmalarda, sepsislerde kan
6
kültür pozitifliği % 70’e kadar çıkmaktadır. Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi
Hastanesi yoğun bakım ünitelerini kapsayan bir yıllık çalışmada 119
nozokomiyal sepsis epizodunda % 48,7 oranında gram negatif bakteriler
sorumlu olarak bulunup, en sık izole edilen bakteriler; P. Aeruginosa ve E.
coli olarak rapor edilmiştir. Gram pozitif koklar % 47,9 epizotta izole edilmiş
ve metisiline dirençli S.aureus (MRSA) en sık izole edilen gram pozitif kok
olarak rapor edilmiştir [23].
2.1.3. EPİDEMİYOLOJİ
Sepsis, septik şok ve organ yetmezliği gibi sepsis ile ilgili klinik
tabloların gerçek görülme sıklığını vermek ülkemiz ve diğer ülkeler için de
zordur. Son yıllarda toplumda gelişen sepsislerin görülmesinde rölatif bir
azalma gözlenirken, hastane kökenli sepsis olgularında artış dikkati
çekmektedir. Gevher Nesibe Hastanesi yoğun bakım ünitelerinde yapılan bir
yıllık sürveyansda; hastane kökenli enfeksiyon oranı % 18,9 ve hastane
kökenli sepsis görülme oranı ise % 7,6 olarak belirlenmiş [23]. Amerika
Birleşik Devletleri’nde her yıl 35 milyon hastanın hastaneye yattığı, bunların
yaklaşık 250000’ inde hastane kaynaklı sepsis geliştiği, mortalitenin % 12-80
arasında, ortalamasının ise % 35 olduğu belirtilmektedir [24]. Hollanda da bir
üniversite hastanesinde yapılan çalışmada, hastaneye yatırılan her 1000
hastanın 13,6’sında sepsis sendromu gözlendiği rapor edilmiştir [25].
Ülkemizde sepsis ile ilgili en geniş çalışma Hacettepe Üniversitesi’nde
yapılmıştır. Yedi yılı (1983-1989) kapsayan bu çalışmada gram negatif
bakteriyemi
vakaları
değerlendirilmiş,
fakat
sepsisin
görülme
sıklığı
konusunda bilgi verilmemiştir [22].
Hastane kaynaklı sepsis sıklığı giderek artmaktadır. Toplumda ileri yaş
grubunun artması, kronik hastalığı olan hastaların yaşam sürelerinin
uzaması, immünsüpresif ilaçların yaygın kullanılması, teşhis veya tedavi
amacı ile invaziv girişimlerin yaygın kullanılması sepsis görülme sıklığını
arttırmaktadır. Yatak kapasitesi fazla olan, yoğun bakım üniteleri bulunan ve
7
invaziv işlemlerin fazla yapıldığı hastanelerde, hastane kökenli sepsis daha
sık görülmektedir [18, 23-24].
2.1.4. PATOGENEZ VE PATOLOJİ
Sepsis patogenezi karmaşık bir olaydır. Bakterinin organizmaya
yerleşmesi ve konak savunması ile etkileşimi sonucu hastalık ortaya çıkar.
Hastalığın ortaya çıkışını, konağın immün sistemi ve bakteriyel virulans
faktörleri belirler.
2.1.4.1. Konakla İlişkili Faktörler
Sepsis oluşumuna neden olan bakteriler genellikle, damar dışı bir
enfeksiyon odağından yayılımla dolaşıma girerler, bazen de enfeksiyon,
damar içi kateter, septik tromboflebit, bakteriyel endarterit, endokardit,
mikotik anevrizmalar ve damar greftlerinden kaynaklanabilir [26-27]. Üriner
sistem, genital sistem, solunum sistemi, deri ve yumuşak doku, karın içi ve
damar içi kateterler, sepsiste görülen en sık primer enfeksiyon odaklarını
oluşturur. Hastane dışında gelişen sepsislerde en sık giriş kapısını solunum
sistemi ve üriner sistem oluştururken, hastane kaynaklı sepsislerde ise
damar içi kateter ve üriner kateterler oluşturmaktadır. Yoğun bakım
ünitelerinde ise hastane kaynaklı pnömoniler ön plana çıkmaktadır [24, 28].
Konağın savunma mekanizmalarının bozulması, lokal veya sistemik
enfeksiyonlara eğilim yaratır. Konak savunma mekanizmalarını anatomik
bariyer, hücresel savunma (fagositik hücreler, lenfositler), spesifik ve
nonspesifik hümoral savunma olarak üç başlık altında toplayabiliriz. Konak
savunma
mekanizmaları
ve
bunları
bozan
durumlar
Tablo
2.1.’de
özetlenmiştir.
Sepsisle ilgili yapılan çalışmalarda konağa ait bazı faktörler ve bazı
tedaviler sepsis için risk faktörleri olarak verilmiştir. Bunlar Tablo 2.2.’de
özetlenmiştir [26-27, 29]. Bu faktörler bakteriyel etkene göre de farklılık
8
gösterebilir. Örneğin Staphylococcus epidermidis sepsislerinde en sık damar
içi kateterler sorumlu tutulmaktadır [30].
Tablo 2.1. Konak savunma mekanizmaları ve bunları bozan durumlar
Savunma mekanizması
Bozan durumlar
Deri ve mukoza
Damar içi kateter
Yanıklar
Travma
Fagositik hücreler
Granülositopeni
Diyabetes mellitus
Kompleman sistemi
Konjenital veya akkiz yetmezlik
T lenfositler
Lenfomalar
AIDS
Tablo 2.2. Sepsis için risk faktörleri
Konağa ait faktörler
™
™
™
™
™
™
™
™
™
Altta yatan öldürücü hastalık
İleri yaş
Siroz
Diyabetes mellitus
Kronik böbrek hastalığı
Granülositopeni
Geniş travma ve yanıklar
Kortikosteroid ve diğer immünsüpresif tedaviler
Lokal enfeksiyonlar
Tedaviye ait faktörler
™
Yoğun bakım ünitesinde bakım
™
İnvaziv damar içi kateterler
™
Fazla miktarda parenteral mayi, kan veya kan ürünleri verilmesi
™
Hemodiyaliz
™
Diğer invaziv kateter ve enstrümantasyonlar (Üriner kateter ve
enstrümantasyon, entübasyon, endotrakeal tüp, mekanik ventilatör)
™
Büyük cerrahi girişimler
9
Sepsisli hastalarda bakteriyemi şu klinik durumlardan biri şeklinde
başlar [26-27]; a. immün sistemi sağlam, sağlıklı kişilerde bölgesel
enfeksiyonun (peritonit, apse, hidronefroz veya kolanjit gibi) yayılması, b.
yenidoğanlarda, immün sistemi baskılanmış hastalarda, küçük bir enfeksiyon
odağından (sülülit, follikülit gibi) kaynaklanabilir. Enfeksiyon odağının
belirlenemediği de olabilir, c. Bakteri, damar içi kateter, intravenöz mayi ile
lokal bariyeri aşarak direkt dolaşıma geçer.
Streptococcus
pneumoniae,
Haemophilus
influenzae,
Neisseria
meningitidis ve S. aureus genellikle belirlenebilen herhangi bir fokal
enfeksiyon odağı olmadan bakteriyemi yapabilir. Gram negatif basiller ise
Tablo 2.2.’de verilen predispozan faktörlerden biri olmadan nadiren
bakteriyemiye neden olurlar [26-27].
2.1.4.2. Enfeksiyon Ajanıyla İlişkili Faktörler
Sepsise neden olan bakterilerin çoğu, endojen florada mevcuttur.
Enfeksiyonun gelişmesinde bakteriyel virulans faktörleri (adherans, seruma
direnç, antifagositik yüzey, hücre içinde canlılığını koruma, enzim ve toksinler
gibi) önemli rol oynar. Sepsis ve onun sonucu olarak gelişen klinik tabloların
oluşmasında, bakteriyel invazyon ile beraber bakteriyel hücresel yapılar ve
toksinleri organizmada değişik biyolojik sistemleri aktive ederek sepsisteki
fizyopatolojik
değişikliklerden
sorumlu
endojen
mediyatörlerin
açığa
çıkmasını sağlarlar [26-27, 31].
Sepsiste en sık izole edilen bakterilerin, biyolojik sistemi aktive eden
bilinen hücresel yapı ve toksinleri Tablo 2.3’de özetlenmiştir. Kapsül
polisakkaridleri, peptidoglikan yapı, lipoteikoik asit, protein A ve endotoksin,
in vitro kompleman kompenentlerini ve koagulasyon sistemlerini aktive
ederler [19, 31-33]. Gram negatif bakterilerin hücre duvarında yer alan
lipopolisakkarid yapısındaki endotoksinler, etkisi en iyi bilinen bakteriyel yapı
dır. Lipopolisakkarid yapısında yer alan lipid A yapısı, bütün gram negatif
10
bakterilerde ortak olup, endotoksemiden sorumludur [27, 32]. Endotoksin,
toksik şok sendromu toksini-1(TSST-1), pirojenik ekzotoksin A, ekzotoksin A,
gram pozitif bakteri veya mantar hücre duvarı yapıları, mantar antijenleri
sepsis kaskadını başlatabilir [19, 32, 34].
Tablo 2.3. Septik şok patogenezinde rol oynayan bakteriyel yapılar
Bakteriyel yapı
Kaynak
Örnek
Endotoksin
(LPS, lipid A)
Bütün gram negatif
bakteriler
E.coli sepsisi
Menengokoksemi
Peptidoglikan
Bütün bakteriler
Lipoteikoik asit
Gram pozitif bakteri
“Pore-forming”
S. aureus
α-hemolizin
Ekzotoksinler
S. pyogenes
Streptolizin - O
E.coli
E. coli hemolizini
Aeromonas spp.
Aerolizin
S. aureus
Toksik şok sendromu toksini-1
S. pyogenes
Enterotoksin A-F
Süperantijenler
Pirojenik ekzotoksin A+C, SPE
Enzimler
S. pyogenes
1L-1β konvertaz
Clostridium perfringens
Fosfalipaz C
SPE. Streptokokal pirojenik ekzotoksin
2.1.5. FİZYOPATOLOJİ
Sepsisteki fizyopatolojik olaylar oldukça karmaşıktır. Bakteri hücre
duvarında yer alan birçok antijenik yapı ve toksinler, dolaşımdaki
mononükleer fagositler, endotel hücreleri ve diğer hücrelerden birçok güçlü
mediyatörlerin salınımını başlatırlar. Bunların en önemlileri; tümör nekroz
faktörü alfa (TNF-α), interlökin –1, 2, 6 ve 8 (IL-1, IL-2, IL-6 ve IL-8) ve
11
trombosit aktive eden faktör (PAF)’dür [19, 31-32]. Sepsiste araşidonik asit
metabolitleri de önemli rol oynar. Siklooksijenaz yolla prostoglandinler ve
tromboksan A2, lipoksijenaz yolla ise lökotrienler açığa çıkar. Endotoksin ve
TNF, IL-1 gibi mediyatörler araşidonik asit metabolitlerinin açığa çıkmasını ve
sentezini
aktive
eder.
Tromboksan
A2
kuvvetli
vazokonstrüktör
ve
prostoglandinler ise vazodilatör etkiye sahiptir. Araşidonik asit metabolitleri,
ateş, taşikardi, takipne, ventilasyon-perfüzyon bozukluğu ve laktik asidoz
oluşumunda rol alırlar [35]. IL-1 ve IL-6, T hücrelerini aktive eder. Gama
interferon (IFN-γ), IL-2, IL-4 ve granülosit-monosit koloni stimüle eden faktör
(GM-CSF) oluşur. Bu esnada koagülasyon kaskadı ve kompleman sistemi de
aktive olur [19, 32-33].
Enfeksiyona sistemik cevap bu salınan mediyatörler tarafından
oluşturulur. Bu mediyatörlerin bir kısmı proenflamatuvar ( TNF-α, IL-1, IL-8)
ve bir kısmı ise antienflamatuvar (IL-4, IL-10) özelliğe sahiptir. Sepsis
patogenezinde rol oynadığı bilinen proenflamatuvar, antienflamatuvar
sitokinler ve diğer moleküller Tablo 2.4’de görülmektedir. Normalde sitokin
cevabi belli bir düzen içerisinde düzenlenir. Bu düzenin bozulmasını
proenflamatuvar reaksiyon (SIRS) veya kompensatuvar antienflamatuvar
reaksiyon takip eder. Bu reaksiyonların sonucu olarak da sepsis klinik tablosu
ortaya çıkar [31, 36].
TNF-α ve IL-1’in, birçok biyolojik etkileri ortak olup sinerjistik etki
gösterirler. Sepsiste, ateş, hipotansiyon şok patogenezinde rol oynayan en
önemli sitokinlerdir. IL-6 ve IL-10, TNF-α sentezini önler, akut faz
reaktanlarının ve immünglobülinlerin etkisini artırır, T lenfositlerinin ve
makrofajların fonksiyonlarını inhibe eder. Bu sitokinler, bu özellikleri ile
sepsiste enflamasyonu düzenleyici ve antienflamatuvar rol oynarlar [35].
Pirojenik ekzotoksin A oluşturan grup A streptokoklarla oluşan bazı
enfeksiyonlarda şok, akut solunum yetmezliği sendromu (ARDS), böbrek
yetmezliği ve doku hasarı görülür. Bu tablo streptokoksik toksik şok
sendromu (Strep-TSS) olarak isimlendirilmektedir. Pirojenik ekzotoksin ile
12
yapılan insan ve hayvan çalışmalarında, bu toksinin ateş oluşturduğu
gözlenmektedir. Streptokokal pirojenik ekzotoksin A ve B’nin insan
mononükleer
hücrelerinden
TNF-α,
IL-1,
IL-6
sentezini
başlattığı
gösterilmiştir. Bu da TNF-α’nın, Strep TSS‘de ateş, şok ve doku hasarında
önemli mediyatör olduğunu desteklemektedir [34]. TSST-1 de endotoksin
etkisini arttırmakta, enflamatuvar mediyatörlerin yapımını stimüle etmekte ki
bunlardan en önemlisi TNF-α dır. Böylece toksik şok sendromunda (TSS)
şok ve organ yetmezliği tablosu gelişir [19, 33].
Etkisi en iyi bilinen bakteriyel antijen endotoksindir. Endotoksin
mononükleer fagositleri, endotel hücrelerini ve diğer hücreleri de aktive eder.
Bu hücrelerle beraber koagülasyon kaskadı ve kompleman sistemi de aktive
olur [26, 31, 33].
Sepsiste hedef organ damar endotelidir ve hemen hemen bütün
mediyatörler damarlar üzerine etkilidir. Endotoksin, TNF-α, IL-1, PAF,
lökotrienler, tromboksan A2 ve nitrik oksit (NO) endotel permeabilitesini
arttırır. Kompleman sisteminin aktivasyonu da endotel hasarı yapar.
Komplemanın aktivasyonu, damar permeabilitesini direkt veya nötrofilleri
aktive ederek indirekt yolla bozar. Ayrıca degranülasyon esnasında
nötrofillerden açığa çıkan toksik oksijen redikalleri ve lizozomal enzimler de
endotel permeabilitesini arttırır. Damar permeabilitesinin artması ve endotel
hasarı, ekstravazasyon ve mikrotrombüslerin oluşumunu kolaylaştırır. Bir
anatomik yerde yeterli endotel hasarı oluşunca, orada organ perfüzyonu
bozulur ve organ yetmezliği gelişir. Eğer birçok yerde endotel hasarı oluşur
ise multiorgan yetmezliği ile sonuçlanır. Hasar kontrol edilemez ise metabolik
karmaşa gelişir ve hasta ölür.
Sepsiste en sık karşılaştığımız organ yetmezliği; akciğer, böbrek,
karaciğer ve kalp yetmezliğidir [19, 32, 35]. Sepsiste damar permeabilitesinin
bozulması,
trombosit
ve
nötrofil
mikrotrombüslerin oluşumunu başlatır.
13
agregasyonu,
küçük
damarlarda
Tablo 2.4. Sepsiste enflamatuvar mediyatörler
Konak hücre
Proenflamatuvar Düzenleyici
Anti-enflamatuvar
mediyatörler
mediyatörler
mediyatörler
Monosit/makrofaj TNF-α, IL-1, IL-8, IL-6
IL-1Ra
IFN-γ,
IL-12
sTNFr
Doku faktörü,
TGF-β
Prostonoidler,
Lökotrienler,
PAF, NO
Nötrofiller
İntegrin
BPI
ekspresyonu,
Defensinler
Süperoksit,
Asikloksiasilhidrolaz
TNF-α ,
IL-1
Lenfositler
Selektin, VCAM,
ICAM,
NO,
Doku faktörü
Trombositler
Serotonin,
PDGF
Prostonidler
Plazma
Koagulasyon
CRP, LBP
komponentleri
kaskadı,
Kompleman
aktivasyonu,
Bradikinin
BPI, bakteriyel/permeabilite arttıran protein; CRP, C-reaktif protein; ICAM,
hücreiçi adezyon molekülü; IFN-γ, interferon γ ; IL-1Ra, interlökin-1 reseptör
antagonisti; LBP, lipopolisakkarid bağlayan protein; NO, nitrik oksit, PAF,
trombosit aktive eden faktör; PDGF, trombositten açığa çıkan büyüme
faktörü; sIL-2r, çözünür IL-2 reseptör; sTNFr, çözünür TNF reseptör; TGF-β,
transforming büyüme faktörü; TNF, tümör nekroz faktörü; VCAM, damar
hücre adezyon molekülü.
Endotoksin, TNF-α, IL-1 ve diğer endojen mediyatörler, kontakt sistem
ve doku faktörünü aktive eder. Hegeman faktörünün aktivasyonu (faktör XII),
plazminojeni plazmine çevirir ve intrinsek koagülasyonu başlatır. Fibrinojen,
fibrine dönüşür. Bunu pıhtılaşma izler. Fibrinolitik aktivite artar. Genellikle şok
ile beraber kontrol edilemeyen koagülasyonun aktivasyonu, tromboz,
trombositlerin ve pıhtılaşma faktörlerinin (faktör II, V ve VIII) tüketimi ile
sonuçlanan DIC tablosu ortaya çıkar. Klinikte, deri ve mukoza kanamaları ile
kendini gösterir [26, 31-33, 37-38]. DIC, sepsisli hastalarda prognozu kötü
14
yönde etkileyen fizyopatolojik bir olaydır. DIC gelişen hastalarda ölüm oranı
% 77, DIC olmayanlarda %32 olarak bildirilmiştir [39].
Sepsiste, aktive nötrofiller, moleküler oksijen üzerindeki membrana
bağlı NADPH oksidaz etkisi yoluyla respiratuvar patlamanın parçası olarak
sitotoksik ajan gibi süperoksit üretebilirler. Nötrofiller ayrıca, peroksinitrit
üretmek için süperoksitle reaksiyona girebilen serbest radikal nitrik oksit (NO) de üretir. NO, hidroksil radikali oluşturmak için ayrışabilen, tek başına güçlü
bir oksidandır. Reperfüzyon tarafından takip edilen iskemik durumlarda,
ksantin oksidaz enzimi ürik asit oluşturmayı katalizler ve birlikte süperoksit de
üretilir. Süperoksit salınımı; nötrofillerin toplanması, aktivasyonu ve daha
fazla süperoksit üretimi ile birlikte ksantin oksidaz oluşumunu uyaran eden
endotel hücrelerine yapışması ile sonuçlanır.
Glutatyon peroksidaz (GSH-Px) metabolizması sepsiste değişmiştir.
GSH-Px’nin GSSG’ye oksidasyonunun gamma glutamilsistein sentetaz
(gammaGCS)
enziminin
upregülasyonunun
sonucu
olarak
GSH-Px
sentezinde rebound yükselme tarafından takip edilmesi nedeniyle, in vitro
olarak TNF-α’ya cevapta insan ve hayvan endotelyal ve epitelyal hücrelerde
intraselüler GSH-Px’de hızlı bir düşme ortaya çıkar. Ratlardaki sepsiste,
birçok dokuda (özellikle karaciğer) artmış sentezi ile birlikte GSH-Px devri
erken dönemde artmıştır, fakat birlikte düşük kan GSH-Px düzeyleri vardır.
Bir rat lipopolisakkarit endotoksik şok modelinde, karaciğer GSH’ındaki
düşme ile oluşan, azalmış plazma antioksidan kapasite ile birlikte oksidatif
stres belirgin artış saptanmıştır. GSH-Px selenyum içeren bir enzimdir
(selenoenzim) ve bu yüzden selenyum eksikliği, azalmış GSH-Px aktivitesine
sekonder olarak antioksidan savunmada çok önemli gibi görünmektedir.
Selenyumun kendisi, transkripsiyonu ve proenflamatuvar gen ekspresyonunu
inhibe eder. Bununla birlikte, selenyum fazlalığı da oksidatif stres ile ilişkilidir.
Sepsiste gelişen en önemli fizyopatolojik olaylardan biri de septik
şoktur. Septik şok en fazla gram negatif bakteriyel sepsislerde görülür.
Benzer klinik sendrom, gram pozitif bakteriler, mantar, mikobakteriler, riketsia
15
ve protozoer enfeksiyonlarda da görülebilir [32]. Sepsiste açığa çıkan
mediyatörlerin
tromboksan
birçoğu
A2,
vazoregülatördür.
histamin
(kompleman
Bunlar;
prostosiklin
aktivasyonunu
takiben
(PGI2),
mast
hücrelerinden salınır) , seratonin (aktive olan trombositlerden salınır) ve
NO’dur. Vazoaktif mediyatörlerin etkisi ile sistemik damar direnci azalır. Bu
da dokulara giden kan akımının azalmasına neden olur. Ayrıca sepsiste
miyokardı deprese eden bir madde “myocardial depressant substance” izole
edilmiştir. Bu madde, ventriküler dilatasyon, miyokardda depresyon ve sol
ventikül ejeksiyon fraksiyonunda azalmaya yol açar [32, 39-40]. TNF-α
miyokardı deprese eder, PAF kalp üzerine negatif inotropik etkilidir ve
arteriyel kan basıncını düşürür. Lökotrienler C4, D4 ve E4, koroner ve
miyokard kan akımını azaltır. IL-2’de kardiyovasküler fonksiyon bozukluğuna
yol açar. Sepsiste salınan bu mediyatörlerin etkisi ile hipotansiyon ve şok
gelişir [33, 41-42].
Sepsiste birçok organda patolojik değişiklikler görülebilir. En fazla organ
hasarı akciğerler, karaciğer, böbrekler, kalp ve barsaklarda görülür. Bu
değişiklikler, bakteriyel invazyon, bakteriyel toksinler ve enzimlerin direkt
etkisi, mediyatörler aracılığı ile oluşan etki, perfüzyon bozukluğu ve DIC
sonucu
gelişen
patolojik
değişikliklerdir.
Histopatolojik
değişiklikler;
konjesyon, ödem, fibrin trombüsleri, hemoraji ve nekroza kadar giden
lezyonlarla karakterizedir. Akciğerde hemorajik değişikliklere sık rastlanır ve
ağır solunum yetmezliğine yol açar. Akciğerlerden sonra ikinci sıklıkla
lezyonlar, barsaklarda akut iskemik enterokolit ve karaciğerde zonal
nekrozlar seklinde gelişir. Diğer organlarda da hemoraji ve nekrotik
değişiklikler gözlenir [43].
2.1.6 KLİNİK BELİRTİ VE BULGULAR
Sepsis evresine göre klinik belirti ve bulgular değişir. Klinik tablo bir
evreden diğerine geçebilir. Tablo 2.5’de sepsiste en sık görülen klinik belirti
ve bulgular görülmektedir. Bu belirti ve bulguları olan hastalardan süratle kan
16
kültürü, enfeksiyon odağından kültürler alınmalı ve uygun tedavi hemen
başlanmalıdır. Sepsisli hastaların büyük çoğunluğunda vücut ısısı yükselir.
Ateş ile beraber titreme de gözlenir. Bazı hastalarda vücut ısısı normal
sınırlarda olabileceği gibi, hipotermi de görülür. Sepsise bağlı hipotermi,
bebeklerde, ileri yaşlarda, üremi veya alkolizm gibi kronik altta yatan hastalığı
olan hastalarda görülür. Hipotermi sepsiste kötü prognozun bir işareti olarak
yorumlanmaktadır.
Nötropenik
ve
immünsüpressif
hastalar
sistemik
enfeksiyona yatkındırlar. Ateş görülmeden sepsis gelişebilir. Hipotansiyon,
oligüri, trombositopeni ve kanamanın gözlenmesi, bu hastaların sepsis
yönünden değerlendirilmesini gerektirir [31, 44-45].
Tablo 2.5. Sepsiste klinik belirti ve bulgular
Belirti ve bulgu
Komplikasyon
Ateş veya hipotermi
Hipotansiyon
Üşüme ve titreme
Kanama
Hiperventilasyon
Trombositopeni
Taşikardi
Lökopeni
Deri lezyonları
Organ yetmezliği
Şuur değişikliği
Akciğer: ARDS
Böbrek: Oligüri, anüri, asidoz
Karaciğer: Sarılık
Kalp: Konjestif yetmezlik
Hiperventilasyon, sepsisin en erken belirtisi olabilir. Ateş, titreme ve
diğer belirtiler daha sonra gelir. Yoğun bakım ünitelerinde devamlı takip
edilen hastalarda hiperventilasyon ve respiratuvar alkaloz gözlenmesi,
sepsisi ilk planda düşündürmelidir [27, 45-46]. Santral sinir sistemi tutulumu
olmaksızın mental değişikliklerin olması sepsiste önemli bir bulgudur. Klinik
tablo bir ensefalopatidir. Oryantasyon bozukluğu, konfüzyon, letarji, ajitasyon
ve şuurda küntlük şeklinde klinik tablo ortaya çıkar [27, 45].
17
Sepsiste selülit, eritrodermi, erizipel, fasiit, ektima gangrenozum, peteşi,
purpura ve ekimoz gibi deri lezyonları görülebilir. Bu lezyonları üç kategoride
değerlendirebiliriz; 1.Deri ve derialtı dokusunun bakteriyel enfeksiyonu, 2.
Sepsise bağlı şok ve/veya DIC tablosu sonucu, bakteriyel invazyon olmadan
gelişen deri lezyonları, 3. Mikroemboli ve immünkompleks vaskülit sonucu
end-arteriyel obstrüksiyona bağlı gelişen deri lezyonları; infektif endokarditte
görülen deri lezyonları buna örnektir [45].
Sepsis ve DIC, hastalarda, el ve ayak parmaklarında, kulak ve burun
uçlarında nekroza kadar giden akrosiyanoza yol açabilir. Bu lezyonlar
simetrik periferik gangren olarak da isimlendirilmektedir. Genellikle gram
negatif bakteriyel sepsislerde görülür. Gram pozitif bakteriyel sepsislerde
nadiren gözlenir [37-38, 45, 47].
Sepsisin erken döneminde kalp atım hacmi artar. Periferik damar
direnci azalır. Arteriyel kan basıncı düşer. Bu erken hiperdinamik fazda,
periferik vazodilatasyon vardır. Pek perfüzyon bozulmaz. Bu dönemi şok
takip eder. Sepsisli hastalarda sistolik kan basıncının 90 mmHg’nin altına
düşmesi, klinik olarak şok kabul edilmektedir. Hastalarda, hipotansiyon,
taşikardi, takipne ve periferik vazodilatasyon gözlenir. Deri sıcaktır (sıcak
şok). Şokun uzaması ile periferik vazokonstrüksiyon gelişir. Organ perfüzyon
bozuklukları belirtileri ortaya çıkar, anüri gelişir, deri soluk ve soğuktur.
Tedavi edilmeyen veya tedaviye cevap vermeyen vakalarda organ yetmezliği
ve ölüm gelişir [31, 41-42, 44].
Hiperventilasyon, sepsisin en erken belirtisi olabilir. Hatta ateş, lökositoz
veya hipotansiyon olmadan bile gözlenebilir. Respiratuvar alkaloz (arteriyel
CO2 basıncı < 30 mmHg) gelişir. Sepsiste akciğer komplikasyonları önemli
yer
tutar.
Bunlar
hiperventilasyon,
ARDS
ve
solunum
adalelerinde
yetersizliktir. Sepsis, pnömoniyi takiben gelişebileceği gibi, bakteriyemi
sonucu da diffüz pnömoni gelişir. Akciğer tutulumu klinik tabloyu ağırlaştırır.
ARDS veya şok akciğeri, gram negatif bakteriyel sepsislerde daha sık
18
görülür. ARDS, sepsis klinik tablosunun başlangıcında görülebileceği gibi
daha sonra da gelişebilir [31, 43-46].
Sepsiste görülen en önemli komplikasyonlardan biri de organ
yetmezlikleridir.
Yetmezlik
kardiyovasküler
sistem,
yönünden
akciğerler,
risk
altında
böbrekler,
olan
karaciğer,
organlar;
pankreas,
gastrointestinal sistem, koagülasyon sistemi ve santral sinir sistemidir.
Sepsiste hipotansiyon ile beraber oligüri gözlenir. Hastanın şoka girmesi ile
anüriye kadar giden böbrek fonksiyon değişiklikleri görülür. Bazen septik şok
gelişmeden de hastalarda, glomerülonefrit veya interstisyel nefrit sonucu akut
veya subakut böbrek yetmezliği gelişir. Bakteriyel endokardit, ventriküloatriyal
şant enfeksiyonu, piyojenik organ enfeksiyonları ve vücudun herhangi bir
yerinden enfeksiyon odağı varlığında, glomerüler orijinli böbrek yetmezliği
gelişebilir [31, 39, 45]. Primer hepatobiliyer hastalık olmaksızın sarılık sık
görülür. Direkt bilirübin artışı ile beraber hiperbilirübinemi, alkalen fosfataz ve
transaminaz seviyelerinde artış görülür [31, 39, 48].
Sepsis en sık akut DIC nedenidir. Trombositopeni, intravasküler trombin
oluşumu, fibrin birikimi, pıhtılaşma faktörlerinde azalma ve fibrinoliz ile
karakterizedir. Deri ve mukozalarda peteşi ve purpura, hemorajik büller, akral
siyanoz ve bazen de gangrenler görülebilir. Cerrahi veya travmaya bağlı
yarası olan hastalarda yara yerinde kanama, damardan enjeksiyon yerlerinde
ve intraarteriyel kateter yerlerinde sızıntı, büyük derialtı hematomları ve derin
doku içine kanamalar sık görülür. Uzayan şok DIC tablosunu ağırlaştırır. DIC,
hem gram negatif bakteriyel sepsislerde ve hem de gram pozitif bakteriyel
sepsislerde görülür. Gram negatif bakteriyel sepsislerde görülme sıklığı daha
fazladır [39, 44, 47].
Sepsisin erken döneminde hastaların çoğunda hiperventilasyona bağlı
respiratuvar alkaloz görülür. Hipotansiyonun uzaması ve şok gelişmesi ile
metabolik asidoz gelişir [27, 45]. Sepsiste hipoglisemi görülebilir. Diyabetli
hastalarda ise hiperglisemi enfeksiyon gelişmesinin en önemli ipucu olabilir
[45].
19
2.1.7 TANI VE AYIRICI TANI
Hastalardan dikkatli hikaye alınması, klinik belirti ve bulguların iyi
değerlendirilmesi, sepsisin erken tanısını koydurur. Özellikle sepsise zemin
hazırlayan alt hastalıkların veya predispozan faktörlerin; cerrahi girişim,
transplantasyon, kemoterapi veya travma gibi durumların belirlenmesi,
hastaların değerlendirilmesinde önemlidir. Hastaların seyahat hikayeleri,
herhangi bir çevresel enfeksiyon kaynağı ile temas, belli bir enfeksiyon
hastalığı olasılığı açısından ipucu verir. İmmünsüpressif ve nötropenik
hastalarda enflamatuvar cevap zayıftır. Endurasyon, fluktuasyon, lokal ısı
artışı, reaktif lenfadenopati ve eksüdasyon gözlenmeyebilir. Hatta klasik
üriner sistem enfeksiyonu belirtileri olmayabilir. Menenjit durumlarında,
menengial iritasyon belirtileri gözlenmeyebilir. Bu nedenle bu hastalarda
primer enfeksiyon odağının belirlenmesi ve sepsis tanısı oldukça zordur [31,
44-45].
Hastaların fizik muayeneleri titiz yapılmalı, semptom ve bulgular çok iyi
değerlendirilmeli. Klinik tanı da laboratuar bulguları ile desteklenmelidir.
Sepsiste klinik evrelere göre farklı laboratuvar bulguları gözlenir. Hematolojik
bulgular; genellikle lökositoz ve sola kayma görülür. Lökosit sayısı
12000/mm3’ün üstündedir. Bazen lökomoid reaksiyon görülebilir ve lökosit
sayısı 50-100 bin/ mm3’e kadar ulaşır. Lökosit sayısının 4000/mm3’ün altına
düştüğü
lökopeni
durumları
da
görülebilir.
Özellikle
yenidoğanlarda,
yaşlılarda, alkoliklerde ve diğer kemik iliği rezervi yeterli olmayan hastalarda
lökopeni görülür. Periferik yaymada, nötrofillerde toksik granülasyon, Dohle
cisimleri ve vakuolizasyon görülür. Toksik granülasyon ve Dohle cisimleri
bakteriyemi
için
spesifik
kabul
edilmemekte,
fakat
vakuolizasyon
bakteriyeminin önemli işareti kabul edilmektedir. Sepsiste eritrosit yapımı
azalır, eğer enfeksiyon uzamaz ise bu anemiye neden olmaz. Serum demiri
de azalır. DIC gelişen hastalarda, laboratuvar tanıda kullanılacak spesifik bir
test yoktur. Tanıda birden çok testten yararlanılır. Trombosit sayısında hızlı
düşüş veya 100000/mm3’ün altında olması, protrombin zamanı ve aktive
parsiyel tromboplastin zamanında uzama, plazma fibrin yıkım ürünlerinde
20
artış ve koagülasyon inhibitörlerinin (antitrombin ve protein C) plazma
seviyelerinin azalmasının gösterilmesi DIC tanısını koydurur. Plazma
fibrinojen seviyesi, sepsisin erken döneminde normal sınırlarda olabilir, çünkü
bu protein akut faz reaktanıdır. Ağır sepsislerde hipofibrinojenemi gelişir. DIC
gelişen hastaların periferik kan yaymasında, eritrositlerde parçalanma ve
sistositler görülür [27, 31, 37, 44-45, 47].
Kan gazları, sepsis takibinde önemlidir. Erken dönemde respiratuvar
alkaloz, daha sonra metabolik asidoz gelişir. Kan üre nitrojeni (BUN) ve
kreatinin seviyesi, şok varlığında veya olmadan da artabilir. Şok durumunda
azotemi ve oligüri genellikle akut tübüler nekroz sonucu gelişir. İdrar
sedimentinde fazla miktarda tübüler epitel ve granüler silendirler görülür.
Hepatobiliyer sistem tutulumu olmadan da sepsisli hastalarda karaciğer
fonksiyon testleri bozulabilir. Özellikle direkt bilirübin artışı ile beraber
hiperbilüribinemi, alkalen fosfataz ve transaminaz
seviyelerinde orta
derecede artış görülür [27, 29, 39, 48].
Sepsisin etiyolojik tanısı primer enfeksiyon odağından yapılan kültür ve
kan kültürleri ile konur. Hastalarda belirlenebilen bir enfeksiyon odağı varsa,
oradan alınan materyalden yapılan preparatta veya kandan hazırlanan “buffy
coat” preparatında, Gram boyası ile etken gösterilebilir. Hasta serumunda
endotoksinlerin belirlenmesi gram negatif bakteriyel sepsis tanısı koydurabilir.
Başlangıç ampirik antibiyotik tedavisi için bu işlemler yol gösterici olacaktır.
Kan kültürleri, aseptik koşullarda ve antibiyotik verilmeden önce, değişik
venlerde en az üç set alınmalıdır. Aerop ve anaerop koşullarda inkübe
edilmelidir. Serum endotoksin ve sitokin (özellikle TNF–α ve IL-6 )
düzeylerinin belirlenmesi prognoz yönünden önemli olabilir. Bu testler henüz
rutin testler arasına girmemiştir [31, 36, 44].
Akciğer grafilerinde, akciğerin enfeksiyona iştirak ettiği durumlarda
pnömonik infiltrasyonlar, ARDS gelişen durumlarda bilateral diffüz infiltrasyon
saptanır. Diğer sepsis vakalarında akciğer grafileri normaldir [46].
21
Sepsis tanısı konulan hastaların ancak %50-60’ında kan kültür pozitifliği
elde edilmektedir [45]. Pozitif kültür sonucu olmadan bazı hastalarda sepsis
tanısı koymak zor olabilir. Ayrıca tanıda sistemik enflamatuvar cevap
sendromu oluşturan hastalıklar düşünülmelidir. Akut pankreatit, vaskülitler,
çoğul travmalar, yanıklar, akut DIC nedenleri, çoklu akciğer embolileri,
miyokard enfarktüsü, diyabetik ketoasidoz, sistemik lupus eritematozus, aşırı
kanama ve hipovolemiler, masif aspirasyon ve atelektazi gibi hastalıklar
ayırıcı tanıda göz önünde bulundurulmalıdır [17, 44-45]. Adrenal yetmezliği,
sepsis klinik tablosu ile karışabilir. Akut adrenal yetmezliğinde, hipotansiyon,
mental durumda değişiklik ve ateş olabilir. Ayrıca adrenal yetmezlik,
bakteriyel enfeksiyonlar veya sepsis ile beraber ortaya çıkabilir. Ayırıcı tanıda
bazal kortizol ve ACTH düzeyi ve ACTH stimülasyon testi yardımcı olacaktır
[49].
2.1.8. PROGNOZ
Sepsis tedavisinde yeni gelişmelere rağmen ölüm oranı hala yüksektir.
Değişik çalışmalarda ölüm oranı %20-80 arasında bildirilmektedir [21, 32]. Bu
çalışmalarda farklı ölüm oranlarının bildirilmesi çalışma gruplarının heterojen
olmasına bağlıdır. Gram negatif bakteriyel sepsislerde ölüm oranı %45-50
[20, 22, 25, 29, 46], gram pozitif bakteriyel sepsislerde % 20-30 [19, 30] ve
anaerop sepsislerde ise ölüm oranı %15-30 dur [49]. Şok, DIC, ARDS ve
diğer organ yetmezliği komplikasyonları geliştiğinde ölüm oranı %70-90
arasında değişmektedir [22, 39, 45]. Etkenlere göre de ölüm oranları farklılık
gösterir. En yüksek ölüm oranı P.aeruginosa sepsislerinde bildirilmektedir
[22, 24, 45]. Sepsiste prognozu etkileyen birçok faktör Tablo 2.6’ da
özetlendi.
22
Tablo 2.6. Sepsiste progrozu etkileyen faktörler
Altta yatan hastalık
Nötropeni
Hipogammaglobülinemi
Diyabet
Alkolizm
Böbrek yetmezliği
Solunum yetersizliği
Tedavi başladığında enfeksiyona bağlı komplikasyonların gelişmiş olması
(şok, anüri gibi)
Bakteriyeminin şiddeti (polimikrobiyal bakteriyemi )
Enfeksiyon kaynağı
Enfeksiyonun geliştiği yer (Nozokomiyal)
Hastanın yattığı servis (Yoğun bakım ünitesi)
Antibiyotik tedavisinin uygunluğu
Tedavinin başlanmasına kadar geçen zaman
İleri yaş
2.1.9. TEDAVİ
Tedavinin başarısı, doğru ve erken klinik tanı, etiyolojik tanının
konulması, destekleyici ve etkene yönelik uygun tedavinin erken başlanması,
altta yatan hastalığın ortadan kaldırılması veya düzeltilmesine bağlıdır.
Sepsis tedavisini su başlıklar altında toplayabiliriz:
23
1. Destek tedavisi
a. Solunum desteği
b. Hemodinamik destek ve şok tedavisi
c. DIC tedavisi
2. Enfeksiyon odağının kaldırılması
3. Altta yatan hastalığın tedavisi
4. Antimikrobiyal tedavi
5. Diğer tedavi girişimleri
2.1.9.1. Destek tedavisi
Sepsiste, destek tedavisi antimikrobiyal tedavi kadar önemlidir. Hasta
tecrübeli personel tarafından yoğun bakım koşullarında takip edilmelidir.
Hastalarda mutlaka hava yolu açık tutulmalı, idrar çıkışını takip için bir üriner
kateter ve parenteral tedavi için de damar içi kateter yerleştirilmelidir. Ağır
sepsis ve septik şoktaki hastalarda hemodinamik değişiklikleri takip etmek
amacıyla arteriyel kateter, santral venöz kateter veya pulmoner arter kateteri
konulması gibi invaziv teknikler uygulanabilir.
Septik şok tedavisinde ana hedef kan volümünün düzeltilmesi, yeterli
doku perfüzyonunun ve dokuların oksijen ihtiyacının sağlanmasıdır. Bu
amaçla ilk yapılması gereken yeterli sıvı tedavisidir. Sıvı tedavisi ile
”pulmoner
wedge”
önerilmektedir.
basıncının
Başlangıçta
15-18
genellikle
mmHg
”pulmoner
arasında
wedge”
tutulması
basıncı
8
mmHg’den azdır ve hastaların çoğunda 4-6 litre mayi açığı vardır. Sıvı
tedavisinde kolloid solüsyonlar veya kristaloid mayiler kullanılabilir. Kolloid
solüsyonlarda akciğer ödemi ve sistemik ödem riski daha azdır. Sıvı tedavisi
ile mayi açığı kapatılan ve “pulmoner wedge” basıncı 15-18 mm Hg olmasına
rağmen hala hipotansif olan hastalarda vazoaktif ilaç verilmesi gerekir.
Vazoaktif ilaç ihtiyacı olan hastalarda ilk önerilen ilaç dopamindir.
Dopamin dozu, 2-20 mg/kg/dk arasında ihtiyaca göre verilir. Eğer istenilen
etki sağlanamaz ise norepinefrin verilmesini önerenler vardır. Düşük doz
24
dopamin (1-4 mg/kg/dk) ile noradrenalin verilmesini önerenler de vardır. Bu
kombinasyon böbrek kan akımını arttırmaktadır. Dobutamin, kalp debisini
artırmada daha etkili olması nedeni ile bazı araştırıcılar bu ilacı önerirler.
Mayi açığı olan hastalarda vazopresör ilaçlarla istenilen etki elde edilemez,
aksine hipotansiyon gelişir ve doku perfüzyonu bozulur. Sempatomimetikler
kalbin oksijen ihtiyacını artırır ve taşiaritmilere yol açar. Bu nedenle
endikasyonun doğru konulması gerekir [35, 50-51].
Kalp yetmezliği gelişen vakalarda dijital verilebilir. Dijital miyokardın
oksijen ihtiyacını artırır. Küçük dozlarda bile dijital toksisitesi riski vardır.
Ayrıca sempatomimetiklerle beraber kullanılması, yan etki riskini daha da
artırır. Diüretikler, septik şokun oligürik ve anürik döneminde kullanılabilir [5051].
Septik şokta, solunum sayısının artması ve akciğer patolojilerine bağlı
olarak solunum isi ve oksijen tüketimi artar. Bu nedenle hastalara oksijen
desteği yapılmalıdır. Septik şoktaki hastaların oksijen satürasyonu % 90-92
arasında tutulması önerilmektedir. Bu nedenle hastalara erken ventilatör
desteği gerekebilir. Septik şoktaki hastalarda yeterli sıvı tedavisi ve
vazopresör ilaçların kullanılması ile laktik asidoz genellikle düzelir. Tedaviye
cevap alınamayan ve pH 7,2 altında olan vakalarda bikarbonat infüzyonu
yapılır [35].
Anemisi olan hastalarda eritrosit süspansiyonu veya tam kan verilebilir.
Hastalarda hematokrit değerinin % 30-35’den daha aşağı olmaması arzu
edilir. DIC’in laboratuvar bulgusu olan hastalarda heparin tedavisine hemen
başlanır. DIC’e bağlı kanama gelişen hastalarda ise heparin verilmez, yerine
koyma tedavisi yapılır. Bu amaçla taze kan, trombosit süspansiyonu, taze
plazma, kriyopresipitat verilebilir [29, 31, 52].
Septik şok tedavisinde, steroidlerin yeri yoktur [53-54]. Ancak ağır
sepsislerde adrenal bez etkilenir ve adrenal yetmezlik gelişebilir [49].
25
Septik şok tedavisinde naloksan, nonsteroid antienflamatuvar ilaçlar
(indometazin, ibuprofen), antihistaminikler, pentoksifillin denenmiş olup, klinik
kullanıma girmemiştir. Doğal veya sentetik antioksidanlar; ksantin oksidaz
inhibitörü ( allopürinol ), süperoksit dismutaz, katalaz, NADPH oksidaz
inhibitörleri ( adenozin gibi), desferroksamin, N-asetilsistein, vitamin C ve E
ile deneysel düzeyde çalışmalar devam etmektedir. NO damar endotelinden
açığa çıkan ve septik şokta vazodilatasyondan sorumlu olan bir maddedir.
Lipopolisakkaridler
ve
birçok
enflamatuvar
sitokinler
NO’nun
güçlü
aktivatörleridir. Bazı hayvan modellerinde NO sentez inhibitörlerinin olumlu
etkisi gösterilmiştir. Bilinen NO sentetaz inhibitörü N-monomethyl–Larginindir. L-arginin ile az sayıda hasta ile yapılan klinik çalışmada olumlu
etkiler ortaya konulamamıştır. İleri klinik çalışmalara gereksinim vardır.
Endotoksine karşı hazırlanan poliklonal ve monoklonal antikorlar (HA-1A, E5)
birçok klinik çalışmalarda kullanılmış, fakat tatmin edici klinik sonuçlar
alınamamıştır.
çalışmalardan
Sitokinlerin
da
etkisini
beklenilen
bloke
sonuçlar
elde
etmeye
yönelik
edilememiştir.
yapılan
Anti-TNF
monoklonal antikor, IL-1 reseptör antagonisti ve çözünmüş TNF reseptörleri
ile yapılan deneysel çalışmalar ve faz II-III çalışmaları ile beklenen klinik
cevap alınamamıştır. Antisitokin tedavisi ile ilgili çalışmalar halen devam
etmektedir [52, 55].
Sepsiste katabolik olaylar süratlenir ve protein yıkımı artar. Hastaların
beslenme durumunun erken planlanması önemlidir. Oral beslenme için
herhangi bir kontrendikasyon yoksa enteral beslenme hemen başlanır.
Enteral beslenme, barsak mukozasını iskemik hasardan korumaya yardım
eder ve barsaklardan bakteriyel translokasyonu azaltır. Enteral beslenme için
bir sakınca var ise, hasta parenteral beslenir. Total parenteral beslenmede,
kateter enfeksiyonu sık görüldüğünü unutmamak gerekir [31, 35].
26
2.1.9.2. Antimikrobiyal tedavi
Sepsis tedavisinin esasını antimikrobiyal tedavi oluşturur. Klinik tanının
erken konulması, teşhis için kan ve diğer kültürlerin hemen alınması, diğer
tanı yöntemlerinin hızlı uygulanması, destek tedavisinin hemen başlanması,
uygun antibiyotik tedavisinin hemen başlanması, predispozan faktörlerin
düzeltilmesi, tedavinin başarısı için gereklidir. Eğer apse odağı varsa direne
edilmeli, yabancı cisim varsa çıkarılmalıdır. Hastalarda başlangıç antibiyotik
tedavisi empirik olacaktır. Kültür ve antibiyotik duyarlılık sonuçları en erken
48-72 saat sonra alınır. Birçok sepsis olgusunda da etiyolojik tanı
konulamayabilir. İyi planlanmış çalışmalarda bile kültür pozitiflik oranı % 70’e
kadar çıkmaktadır. Empirik tedavinin uygun olması hastaların tedavi
başarısını arttırmaktadır. Uygun antibiyotik seçiminde primer enfeksiyon
odağı, epidemiyolojik faktörler, altta yatan hastalık, enfeksiyonun hastane
veya toplumda kazanılmış olması, sık izole edilen bakterilerin antibiyotik
duyarlılık durumları göz önünde bulundurulur. Seçilen antibiyotik bakterisit
etkili
olmalı
ve
damar
yolundan
verilmelidir.
Antibiyotik
dozunun
ayarlanmasında ise hastanın yaşı, karaciğer ve böbrek fonksiyonları göz
önünde bulundurulur [31, 44, 52, 56].
Başlangıç antibiyotik tedavisinde genellikle uygun iki antibiyotiğin
kombinasyonu konusunda fikir birliği vardır. Bu kombinasyondan amaç hem
gram negatif, hem gram pozitif enfeksiyonları içine alacak geniş spektrum
elde etmek, polimikrobiyal enfeksiyona etkili olmak, direnç gelişimini önlemek
ve sinerjistik etki elde etmektir. Bir beta-laktam antibiyotik ile bir
aminoglikozid
kombinasyonu
başlangıç
tedavisi
için
tercih
edilen
kombinasyondur. Yeni kullanıma giren geniş spektrumlu antibiyotikler;
karbopenemler
inhibitörleri
(imipenem,
meropenem),
(sefaperazon-sulbaktam,
betalaktam-betalaktamaz
tikarsilin-klavulanat,
tazobaktam-
piperasilin), bazı kinolonlar (siprofloksasin, levofloksasin ) tek kullanılabilir.
Bu antibiyotikler özellikle nozokomiyal sepsislerde önerilmektedir. Etken izole
edilen olgularda, antibiyotik tedavisi bakterinin duyarlı olduğu antibiyotiklere
göre yeniden düzenlenir [31, 44, 52, 56-57].
27
Sepsiste kesin bir tedavi süresi vermek mümkün değildir. Genellikle 1014 günlük bir antimikrobiyal tedavi yeterli olmaktadır. Bakteriyemi odağında
enfeksiyonun devam etmesi halinde tedavi süresi uzatılır. Tedaviyi kesmek
için hastanın ateşinin düşmesi, lökosit sayısının normal sınırlara inmesi,
semptomların düzelmesi, bakterinin eradike edilmesi gibi kriterler göz önünde
bulundurulur [44, 52].
2.2. HİPERBARİK OKSİJENİN FİZYOLOJİSİ
Hiperbarik oksijen (HBO) tedavisinin basit tanımı “hastaların tamamen
kapalı basınç odalarında, 1 ATA’dan daha büyük basınç altında %100
oksijenin solutulduğu tedavi yöntemi” şeklinde yapılabilir [58]. ATA
(atmosphere absolute), basınç birimidir ve 1 ATA deniz seviyesindeki
basınca, yani 760 mmHg’ye eşittir.
HBO’nun iki temel etkisi vardır; vücut içindeki gazlar üzerine mekanik
etkisi ve kanda parsiyel oksijen basıncını arttırıcı etkisi. Bütün etkinliklerini bu
iki temel mekanizma üzerinden gerçekleştirmektedir.
2.2.1. HBO’nun Mekanik Etkisi
Artan basıncın, Boyle yasası ile de açıklanan mekanik etkisi ile insan
vücudundaki hava kabarcıkları ve gaz içeren boşluklarda değişiklikler oluşur.
Boyle yasasına göre; uygun koşullarda hacim basınçla ters orantılıdır.
Hacmin azaltılması boşluk yüzeyindeki basıncı düşürür. Orta kulak basıncı,
sinüs
gerilmesi,
barsaklarda
hapsolmuş
gaz
gerginliği
ve
akciğer
gerilmesinde ortaya çıkan barotravma gibi durumların tedavisinde, dışardan
uygulanan basınçla bu bölgelerdeki hacmin azaltılmasının ve gazın
çözünmesinin sağlanması bu fizyolojik özelliğe örnektir. Örneğin gazlı
gangrende, gaz kabarcıkları dokuda gerilim oluşturursa, bu fizyolojik özellik
sayesinde hiperbarik odada uygulanacak basınç tedavisi ile dokudaki
28
kabarcık büyüklüğünün azalması, dolayısıyla dokunun daha iyi kanlanması
sağlanacak ve aynı zamanda ağrı da azalacaktır [59-60]. Dekompresyon
hastalığı ve hava embolisinde damar içinde meydana gelen gaz kabarcıkları,
damarı tıkayarak doku kanlanmasını bozar, aynı zamanda kabarcığın aşırı
miktarda büyümesi trombositleri aktive eder ve damar içi pıhtılaşma meydana
gelir. Bu durumlarda basınç uygulamasının mekanik etkisi ile kabarcıkların
küçültülüp çözünmesini sağlayarak tedaviye katkıda bulunulur.
2.2.2. HBO’nun Oksijen Çözünürlüğünü Arttırıcı Etkisi
Normal fizyolojik koşullarda, oksijenin büyük bir bölümü hemoglobine
bağlı olarak taşınır. Oksijenin, sadece çok az bir kısmı kanda çözünür halde
bulunmaktadır. Hiperbarik oksijen ugulaması ile vücudun gereksinimlerini tek
başına
karşılayabilecek
miktardaki
oksijenin
plazmada
çözünmesini
sağlamak mümkündür (Tablo 2.7). Örneğin, 3 ATA’da (3 x 760 = 2280
mmHg’lik bir basınçta) kandaki çözünmüş oksijen içeriği %6,8’lik bir hacme
yükselir.
Plazma içerisindeki erimiş oksijen, hemoglobine bağlı oksijene göre çok
daha kolay kullanılma özelliğine sahiptir. HBO uygulaması ile plazmadaki
çözünmüş
oksijen
oranı
%6’yı
geçtiğinde,
oksihemoglobin,
arteriyel
sistemden venöz sisteme değişime uğramadan geçebilir [61]. Bu sayede
plazma, normal kanlanan dokuların ihtiyaçlarını fazlasıyla karşıladığı gibi,
kanlanması azalmış dokular için de yeterli oksijen taşıma kapasitesine
ulaşmış olur. Dolayısıyla doku oksijenizasyonunun yetersizliği ile seyreden
birçok hastalıkta HBO ideal bir tedavi yöntemi olarak göze çarpar.
HBO uygulaması sonrasında venöz kanda bile oksijen satürasyonu
%100’e çıkar, tüm hemoglobinler oksijenle satüre olur ve CO2’yi taşıyacak
hemoglobin kalmaz, kandaki karbondioksit (CO2) miktarı artar ve bunun
sonucunda pH düşer. Çünkü artmış parsiyel oksijen basıncı (pO2),
oksihemoglobinin hemoglobine indirgenmesini inhibe eder ve CO2’nin plazma
29
içinde çözünmüş olarak taşınma oranı artar. Bunun sonucunda CO2
retansiyonu meydana gelir. Bu da hidrojen iyonunun dokularda hafifçe
artmasına sebep olur. Kandaki fazla miktardaki CO2’nin %70’i bikarbonat
halinde, geri kalanı ise çözünmüş halde ve karbonik asit olarak taşınır. Sonuç
olarak, venöz hemoglobin O2 ile %100 doygunluğa ulaştığında beyin
venlerindeki parsiyel CO2 basıncında (pCO2) 5–6 mmHg’lik bir artış olur.
Normal bir bireyde, kan akımı sabit kaldığı sürece, CO2 kanda ve dokularda
daha fazla artmaz ve herhangi bir problem ortaya çıkmaz [61].
Tablo 2.7. Değişik Basınçlarda Plazmada Çözünmüş Oksijen İçeriği [61]
Uygulama Basıncı
Plazmada Çözünmüş Oksijen Miktarı (%ml)
ATA (mmHg)
Normal Hava
Saf Oksijen
1 (760)
0.32
2.09
1.5 (1140)
0.61
3.26
2 (1520)
0.81
4.44
2.5 (1900)
1.06
5.62
3 (2280)
1.31
6.8
4 (3040)
1.8
3 ATA üzerinde uygulanmamaktadır
5 (3800)
2.3
3 ATA üzerinde uygulanmamaktadır
6 (4560)
2.8
3 ATA üzerinde uygulanmamaktadır
3 ATA’da %100 oksijen solunursa arteriyovenöz oksijen farkı 350
mmHg’ye kadar çıkar. Dokudaki kan akımı yarıya düştüğünde arteryel ve
venöz pO2’ler sırayla 288 ve 50 mmHg olarak alınır (fark 238 mmHg).
Arteriyel pO2 çok arttığında, yeterli hücresel oksijenlenme çok düşük bir kan
akımıyla bile sağlanabilir [61]. Görülüyor ki, 3 ATA’da %100 O2 kullanarak
doku oksijenlenmesini 10–15 kat artırmak mümkün olabilmektedir (Tablo
2.8).
30
Tablo 2.8. HBO Uygulaması ile Ulaşılan Doku Parsiyel Oksijen Basıncı
Düzeyleri (mmHg) [62].
1 ATA (hava)
1 ATA (O2)
2 ATA (O2)
2.5 ATA (O2)
100
600
1400
1800
Transkutanöz pO2
70-75
450-550
1200-1300
1400-1500
Kas pO2’ si
30-35
60-75
220-300
-
Subkutanöz pO2
30-50
90-150
200-300
300-500
Yara pO2’ si
5-20
200-400
600-800
800-1100
Arteryel pO2
2.3. HİPERBARİK OKSİJENİN ÇEŞİTLİ SİSTEMLERE ETKİSİ
HBO uygulamasının hematokritte azalma, viskozitede düşme, eritrosit
membran elastisitesinin artması, trombosit agregasyonunda azalma gibi kan
elemanları üzerinde etkileri vardır. HBO uygulaması ile plazmanın oksijen
taşıma kabiliyetinde artış meydana geldiğinden dolayı, eritrositler hipoksik
dokulara ulaşamasa bile, bu dokuların oksijenlenmesi sağlanabilir. Yine,
doku oksijen basıncının yükseltilmesi, lökositlerin patolojik bakterileri öldürme
kapasitesinde artış sağlar [63-64].
2 atm basınçta oksijen solunduğunda, vazokonstriksiyon gelişir ve
kaslara giden kan akımında %20 oranında düşme olur [65]. HBO
uygulamasının santral sinir sistemi üzerindeki etkilerinin şiddeti, uygulanan
basınca ve uygulama süresine bağlı olarak değişmektedir. 3 ATA’nın
üzerindeki basınçlarda uygulanan HBO’ya maruz kalındığında, oksijen
toksisitesi
sonucu
oksijen
konvülziyonları
gözlenmiştir
[66].
Oksijen
toksitesinin konvülziyon öncesi döneminde ise; elektriksel aktivite, kan akımı
ve doku pO2 ile metabolik aktivitesinde değişiklikler gibi karakteristik
değişimler gözlenir. Yine son yıllarda, yoğun bir şekilde HBO’nun merkezi
sinir sistemi üzerindeki etkileri çalışılmıştır. Bu çalışmalar sonucu, 2–6 ATA
basınçlarda serebral kan akımının düştüğünü [67]; bunda da nitrik oksitin
(NO) aracı olduğunu göstermişlerdir [68]. Fakat 1,5–2 ATA basınç
31
uygulandığında vazokonstriksiyona ve beyin kan akımında düşmeye dair
herhangi bir klinik belirti gözlenmemiştir. HBO ayrıca, serebral ödemi azaltır
ve iskemi veya hipoksi nedeniyle inaktive olan nöron fonksiyonlarının yeniden
aktive olmasını sağlar. Beyin fonksiyonlarındaki bu düzelmeyi, beynin
elektriksel aktivitesindeki iyileşme takip edilebilir [69].
HBO uygulması sonrasında gelişen bradikardi ile kalbin dakika hacmi
düşer, fakat kan basıncı değişmez. Derideki kan akımı da hiperoksiye cevap
olarak gelişen vazokonstrüksiyon nedeniyle düşer. Ayrıca hiperoksi, CO2’ye
olan solunumsal yanıtı da baskılar ve bunun sonucu başlangıçta solunumda
hafif bir depresyon gelişirken, daha sonrasında hiperventilasyon gözlenir.
HBO bu etkiyi olasılıkla karotid arter üzerinde bulunan CO2 reseptörlerine
doğrudan etki ederek gerçekleştirmektedir [61, 69].
HBO uygulamasında, 1,5–2 ATA’lık uygulama basıncı güvenli bir aralık
olarak kabul edilmektedir ve bu basınçtaki HBO uygulaması gerek deney
hayvanları, gerekse insanlar tarafından iyi tolere edilmektedir. 1,5 ATA’da ve
40–60 dakikalık HBO uygulamalarında hiç bir zararlı etki görülmediği yapılan
çalışmalarla gösterilmiştir [58]. Ancak, birçok endikasyonda, 2 ATA’dan
yüksek basınçta ve 1 saatten uzun süreli HBO uygulaması gerekli
olabilmektedir [58] ve bu değerlerde uygulanan HBO sonucu serbest radikal
üretiminde artış ve buna bağlı değişiklikler de söz konusu olabilmektedir [7073]. Bu nedenle tıp dünyasında kullanımı gittikçe yaygınlaşan HBO tedavisi,
uygulama sırasında oluşan reaktif oksijen türevleri ve bunlar tarafından
indüklenen lipid peroksidasyonu gibi bazı zararlı olabilecek yan etkilerin
önlenmesine dair araştırmalara konu olmaktadır. HBO’nun fizyolojik etkileri
yukarıda anlatılan temel mekanizmalar üzerinden tablo 2.9’da özetlenmiştir.
32
Tablo 2.9. Hiperbarik Oksijenin Fizyolojik Etkileri.
Etki Yeri
Fizyolojik Etkisi
Oksijen transportu ve
Kanda CO2 taşınmasında hemoglobinin
metabolizması
inaktive olması
Normal oksijen metabolizmasının aktive olması
Solunum sistemi
Solunum depresyonu
Akciğer kollapsına eğilimin artması
Dolaşım sistemi
Bradikardi
Kardiyak atım hacminin ve beyin kan akımının
azalması
Periferik damar sistemi
Beyin, böbrek ve göz damarlarında
vazokonstriksiyon
Periferik direncin artması
Metabolik ve biyokimyasal
CO2 ve H+ iyonu artışı ile dokularda pH’nın
azalması
Hücre solunumunun inhibisyonu
Sülfidril (SH) grubu içeren enzimlerin
aktivitesinin azalması
Serbest radikal oluşumunun artması
2.4. SERBEST RADİKALLER
Serbest radikaller, çeşitli patolojik süreçleri başlatan veya bu süreçlerin
ara basamaklarında işe dâhil olabilen ya da bu süreçlerin sonucunda ortaya
çıkabilen oldukça reaktif maddelerdir. Serbest radikaller, organizmada normal
aerobik solunum gibi fizyolojik durumlarda oluşabildikleri gibi, hava kirliliği
33
(azot oksitler, ozon, kükürt dioksit, sigara dumanı), çeşitli entoksikasyonlar
(karbon monoksit, alkol, insektisidler, çeşitli ilaçlar), hemorajik ve iskemik
durumlar, allerji, enfeksiyonlar, radyoaktiviteye maruz kalım, yaşlanma ve
stres gibi değişik birçok nedenle de ortaya çıkabilmektedirler [74-76].
Canlı yapılarda yaygın olarak bulunan oksijenin dış yörüngesinde iki
adet eşleşmemiş elektron bulunur. Bu nedenle oksijen, bir ‘biradikal’ olarak
da nitelendirilmektedir ve organizmada gerçekleşen kimyasal reaksiyonlarda
rol alan elementlerin başında gelmesi nedeniyle bir serbest radikale
dönüşmeye her zaman aday görünmektedir. Moleküler oksijen üzerindeki
değişiklikler ile meydana gelen ‘serbest oksijen radikalleri’ veya diğer adıyla
‘reaktif oksijen türevleri’ (ROT) serbest radikaller içerisinde karşımıza oldukça
sık çıkan bir sınıfı oluşturmaktadır [77].
2.4.1. Reaktif Oksijen Türevlerinin Oluşumu
Oksijen molekülü tetravalan indirgenme (yani her iki oksijen atomundan
gelen dört eşleşmemiş elektronun da indirgenmesi) sırasında çeşitli reaktif
türevlere yönlenebilmektedir. Oluşan bu türevler de daha sonra biyolojik
sistemlerde hasara yol açabilmektedir [77-79].
Bu şekilde oluşabilen başlıca ROT’lar, süperoksit anyonu (O2-), hidrojen
peroksit (H2O2) ve hidroksil radikalidir (OH) (Şekil 2.1). Bu reaksiyonlar ile
oluşabilecek radikallerin önüne geçebilmek için çeşitli oksidatif enzimler
gelişmiştir; bu enzimler reaktif oksijen türevlerinin yaşayan organizmaya
zarar
oluşturabilecek
miktarlarda
oluşmasını
engellerler.
Hücresel
metabolizma sırasında dar sınırlarda oluşan reaktif oksijen türevleri bu
savunma sistemleri yoluyla etkisiz hale getirilmektedir [77-78].
Doğal O2 molekülünün, çevresindeki herhangi bir molekülden bir
elektron almasıyla süperoksit molekülü oluşur. Eşleşmemiş bir elektron
içeren süperoksit bütün radikaller gibi kararlı hale geçmeye, yani eşleşmemiş
34
elektronundan kurtulmaya çalışır. Süperoksit, bir serbest radikal olduğu halde
çok toksik değildir. Asıl etkisini daha güçlü reaktif oksijen metabolitlerinin
açığa çıkmasına yol açarak gösterir. Doğal O2, çevresindeki moleküllerden 2
elektron aldığında veya süperoksit molekülüne bir elektron eklendiğinde ise
peroksit molekülü oluşur. Peroksit molekülünün 2 H+ atomu ile birleşmesi
sonucunda da hidrojen peroksit meydana gelir [77-78].
Oksijen molekülünün yalnızca bir atomu bir H+ iyonu ile birleşecek
olursa en reaktif, yani en toksik radikal olarak kabul edilen hidroksil radikali
meydana gelir. Süperoksit ve ondan oluşan hidrojen peroksitin hidroksil
radikalini meydana getirmesi, demir veya bakırın katalizlediği Haber-Weiss
reaksiyonuyla olur. Bu reaksiyon iki basamaklıdır: Birinci basamak ferik
(Fe+3) veya kuprik (Cu+2) iyonların süperoksit tarafından redüksiyonu, ikinci
basamak ise redükte metal iyonlarının (ferröz veya kupröz, Fe+2 veya Cu+1)
hidrojen peroksit ile reaksiyona girmeleri ve hidroksil radikalini oluşturmasıdır
(reaksiyonun bu ikinci basamağına Fenton tepkimesi de denir). Bu durumda
net Haber-Weiss reaksiyonu şu şekilde gerçekleşmiş olur:
O2-+ H2O2 → OH + OH + O2 [79].
Hidroksil radikali en kısa ömürlü, ancak buna karşılık en reaktif serbest
oksijen radikalidir.
2.4.2. Serbest Radikal Reaksiyonları
Serbest
radikal
reaksiyonları
genel
olarak
nonenzimatik
zincir
reaksiyonlardır. Radikaller, genellikle bu reaksiyon zincirlerinin başlangıç
basamaklarında oluşmaktadır. Sonraki basamaklarda bir yandan yeni
radikaller üretilirken, diğer taraftan serbest radikallerin sayısı korunmaktadır.
Son basamakta ise normal şartlarda radikal yapının bozulması beklenir.
Fizyolojik koşullarda, canlı organizmada serbest radikaller kontrollü bir
şekilde fizyolojik olaylar sırasında meydana gelir ve fagositoz, trombosit
35
aktivitesi, mikrozomal elektron transport zinciri, önemli biyomoleküllerin
sentez veya yıkımı (araşidonik asit metabolizmasında, adrenokortikal
hormonların sentezinde, melaninle ilgili fonksiyonları, biyomoleküllerin
otooksidasyonu ve bazı enzim fonksiyonları), üreme ve embriyo gelişimi gibi
fizyolojik rolleri üstlendiği bilinmektedir [77, 79-81].
Şekil 2.1. Reaktif Oksijen Türevlerinin Oluşumu ve Organizmanın buna
Oksidan Cevabı [82]. Bu cevapta, organizmanın endojen antioksidan
enzimleri olan, süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), glutatyon
peroksidaz (GSH-Px) ve glutatyon redüktaz (GR) etkin rol oynamaktadır.
Fizyolojik
koşullarda
oluşan
serbest
radikal
reaksiyonlarının
organizmanın antioksidan kapasitesini aşmasıyla veya bazı ajanlar ya da
fiziki
etkiler
(iyonize
radyasyon,
ultraviyole,
bazı
plastik
implantlar)
sonucunda, kontrol dışına çıkmış, anormal serbest radikal reaksiyonları
gelişebilir (Şekil 2.2).
36
2.4.2.1. Lipid Peroksidasyonu
Lipid peroksidasyonu, membran fosfolipidlerinin yağ asiti yan zincirlerini
ilgilendiren, biyolojik hasarla karakterize radikal bir reaksiyondur. Hidrojen
peroksit ya da başka bir radikalden türeyen diğer bir radikal, oksijen
varlığında bir lipid çift bağına ulaşabilirse, kararsız lipid peroksitleri ortaya
çıkar ve bir dizi zincir reaksiyonu başlar. Lipidlerin otooksidasyonu, fizyolojik
şartlarda son derece yavaş bir olayken, patolojik durumlarda veya metal
iyonlarının varlığında bu olay çok hızlanabilir. Tüm bu reaksiyonlar
organizmanın savunma sistemlerinin kontrolünden çıkarsa, çevrelerindeki
moleküllerin de hasar görmelerine neden olur.
Lipid peroksidasyonu reaksiyonları sonucunda ortaya çıkan lipid
hidroperoksitler, aldehidler (Ör. MDA) gibi yüksek derecede toksik ürünler
oluşturabilirler. Malonildialdehid (MDA), amino asit ve protein oksidasyonu ile
çeşitli çapraz bağlanmalar yoluyla zararlı etkilere yol açarak, doğrudan
peroksidatif etkiye maruz kalmayan lipid yapısında olmayan dokuların da
hasar görmesine neden olabilmektedir [78].
2.4.2.2. Hücre Membranı ve Organellerinin Serbest Radikal Hasarı
Lipid peroksidasyonu tarafından başlatılan hasarın esas hedefi biyolojik
membranlar ve hücre içi organellerdir. Çoklu doymamış yağ asidi (poly
unsaturated fatty acids –PUFA) içeriği plazma membranına göre daha fazla
olması nedeniyle, mitokondriyal ve mikrozomal membranlar peroksidasyona
daha hassastırlar.
37
2.4.2.3. Protein ve Enzimlerin Serbest Radikal Hasarı
Proteinlerin membran bileşimine giren önemli yapı taşları olmasından
dolayı, bu değişiklikler, serbest radikallerin etkisi sonucu gelişen membran
hasarında önemli rol oynarlar.
2.4.2.4.Nükleik Asitler ve Bileşenlerinin Serbest Radikal Hasarı
Hidroksil radikali başta olmak üzere serbest radikaller, nükleik asit
bazlarının modifikasyonu ve DNA şerit kırılmasına neden olurlar, DNA
polimerazı inhibe ederler. Karsinogenez, hücre yaşlanması ve hücre ölümüne
kadar giden süreçleri başlatıp ilerletebilirler. Nükleik asitlerin tüm elemanları
serbest radikal hasarına açıktır ve oluşan hasar özel tamir mekanizmaları ile
onarılabildiği gibi, kalıcı da olabilmektedir.
2.4.2.5. Karbonhidrat Oksidasyonu
Diyabet, kanser ve sigara içimi ile birlikte olan kronik hastalıkların
patogenezinde
monosakkaridlerin
oksidasyonu
ile
meydana
gelen
oksialdehitlerin rol oynadığı düşünülmektedir [83].
2.5. ANTİOKSİDAN SAVUNMA
Canlı organizmalarda, oksidatif harabiyetin önlenmesi, sınırlanması ya
da kısmen düzeltilmesini sağlayan koruyucu mekanizmalar vardır. Oksidan
ürünlere karşı korunma, oluşan radikallerin detoksifikasyonu, radikal
reaksiyonların sona erdirilmesi ve radikal oluşumunun sınırlandırılması
şeklinde gelişir.
38
Şekil 2.2. Reaktif oksijen türevlerinin oluşturduğu hücre hasarı [82].
Düşük
konsantrasyonlarda,
okside
olabilecek
bir
substratın
oksidasyonunu geciktiren veya inhibe eden maddeler antioksidan, olarak
tanımlanmaktadır. Antioksidanlar, biyomoleküllerde bozulmaya neden olan
ROT’ları ortadan kaldırabilen, oksidatif hasarın yayılmasını engelleyen
maddelerdir. Farklı organ, hücre ve hücre organellerinde farklı ROT’lara
karşı, farklı antioksidanlar bulunmaktadır [79].
2.5.1. Hücreiçi Enzimatik Antioksidan Savunma:
Hücreiçi ROT’ların başlıca detoksifikasyonu enzimatik yollarla sağlanır.
Enzimatik antioksidanlar aktif merkezlerinde bakır, çinko, mangan, demir,
selenyum gibi metaller içerirler. Süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT) ve
glutatyon peroksidaz (GSH-Px) gibi süperoksit ve hidrojen peroksiti
39
temizleyen spesifik enzimler antioksidan savunmanın önemli bölümünü
oluşturur [79]. SOD, süperoksitin hidrojen peroksite dismutasyonunu katalize
eden bir metalloenzimdir: 2 O2- + 2H+ ⎯SOD → H2O2 + O2
İnsan vücudunda 3 farklı SOD enzimi vardır. Sitozolik SOD (SOD1) bir
bakır-çinko enzimidir. Diğer bir CuZn-SOD (SOD3) vasküler endotele bağlıdır
ve ekstraselüler SOD olarak adlandırılır. Mitokondriyal SOD (SOD2) ise
mangan (Mn) içerir. Böylece süperoksitin potansiyel substratlarla reaksiyona
girmesi önlenir ve daha toksik ürünlerin (OH gibi) oluşması önlenmiş olur [77,
79].
Ayrı ve nonenzimatik bir antioksidan olarak seruloplazmin de süperoksit
radikali ile reaksiyona girebilir, ancak aktivitesi SOD’a göre çok düşüktür [79].
CAT, konsantrasyonu değişmekle birlikte bütün hücre tiplerinde bulunan
bir enzimdir. Sitozolde ve daha çok peroksizomlarda lokalizedir. Ekstraselüler
mesafede ya çok az bulunur ya da hiç bulunmaz. CAT, kendisi radikal
olmasa da en reaktif ROT olarak kabul edilen hidroksil radikalinin öncüsü
olan, hidrojen peroksit moleküllerinin suya redüksiyonunu sağladığı için
önemlidir.
Hidrojen
peroksiti,
düşük
oluşum
hızlarında
peroksidatik
reaksiyonla, yüksek oluşum hızlarında ise katalitik reaksiyonla suya
dönüştürerek temizler:
Peroksidasyon: H2O2 + AH2 ⎯ katalaz → 2H2O + A
Kataliz: H2O2 + H2O2 ⎯ katalaz → 2H2O + O2
GSH-Px de H2O2’yi katalitik reaksiyonla redükte eder. Bu reaksiyonda
redükte glutatyon (GSH) işleme girerek okside glutatyona (glutatyon disülfit;
GSSG) dönüşür:
2H2O2 + 2GSH ⎯
GSH-Px → 2H2O + GSSG [79, 81]
40
Antioksidan etkinliğinin devam edebilmesi için okside glutatyonun tekrar
indirgenmesi gereklidir; bu işlem NADPH bağımlı bir enzim olan glutatyon
redüktaz (GR) tarafından yerine getirilir:
GSSG + NADPH + H+ ⎯ GR → 2GSH + NADP+
NADPH’ın rejenerasyonu için ise glukoz-6-fosfat dehidrojenaz (G-6PDH) enzimi gereklidir. Sonuçta hücre içi savunmada GSH, GR ve G-6PDH’nin de rolü vardır [78, 84-85].
Gerek CAT gerekse GSH-Px, hücre içi H2O2 konsantrasyonunun
regülasyonunda görev alır. Düşük düzeylerde GSH-Px daha etkin iken, H2O2
oluşumunun arttığı durumlarda daha çok CAT görev alır. CAT en çok
peroksizomlarda, GSH-Px ise sitozol ve mitokondride yer alır. Yeterli GSH
seviyesinde, her iki enzimin de H2O2’yi redükte etme hızları hemen hemen
aynıdır [79]. Bunlara ek olarak, GSH’ya dayalı antioksidan savunma yalnızca
H2O2 detoksifikasyonu ile sınırlı değildir; CAT’dan farklı olarak, GSH-Px
hidroperoksitleri de redükte edebilir [84].
Organizmada hidroksil radikali miktarını kontrol eden enzim sistemleri
ise yoktur. Kuvvetli okside edici potansiyeli nedeniyle hiç bir enzim kendisi
oksidatif harabiyete uğramadan bu ürünü detoksifiye edemez. Bunun için
hücrelerde temel strateji SOD, CAT ve GSH-Px aracılığıyla süperoksit
anyonu ve H2O2’yi detoksifiye ederek daha toksik ürünlerin oluşumunu
önceden önlemektir. Ekstraselüler alanda ise gerek süperoksit anyonu
gerekse H2O2 çok sıkı kontrol altında değildir. Plazma ekstrasellüler SOD
aktivitesi çok düşüktür ve buradaki H2O2’nin dolaşımdaki eritrositler
tarafından metabolize edildiği kabul edilmektedir [77, 79].
Organizmadaki antioksidan enzimler ve rol aldıkları mekanizmalar şekil
2.3 de özetlenmiştir.
41
Şekil 2.3. Oluşan Çeşitli Reaktif Ürünlere Karşı Enzimatik Savunma [82].
2.5.2. Nonenzimatik Antioksidanlar
Doğal enzim sistemlerinin (SOD, CAT, GSH-Px, GR, sitokrom c
oksidaz, hidroperoksidaz) dışında antioksidan etki gösteren başka maddeler
de
vardır.
Bunlar
bazı
makromoleküller
(seruloplazmin,
transferrin,
hemoglobin, miyoglobin, ferritin), mikromoleküller (vitamin E, C ve A, ürik
asit, glutatyon, N-asetil sistein, metyonin, kaptopril, ubiquinon, glukoz,
bilurubin), bazı ilaçlar (rekombinant h-SOD, 21-aminosteroidler, demir
şelatörleri, interlökin-1, ksantin oksidaz inhibitörleri, mannitol, barbitüratlar),
karboksimetilsistein, trakeobronşial
mukus,
albumin
ve
taurin
olarak
sayılabilir. Daha çok hücre içinde etkili olan enzimatik antioksidanlara
karşılık, nonenzimatik antioksidanlar ekstraselüler mesafede de etkinlik
gösterir. Bu antioksidanları, temel olarak yağda eriyenler ve suda eriyenler
olarak ikiye ayırabiliriz. Yağda eriyen antioksidanlar membranlarda ve
lipoproteinlerde, suda eriyenler ise daha çok ekstraselüler mesafe olmak
üzere enzimatik antioksidanlar ile birlikte intraselüler mesafede de etkilidir
[79, 86].
42
Antioksidan savunmanın önemli bir kesimini lipid peroksidasyon zincir
reaksiyonlarını kıran antioksidanlar oluşturur. Bunlar, peroksi (ROO.) ve
alkoksi
(RO.)
radikaller
ile
reaksiyona
girerek
lipid
peroksidasyon
reaksiyonlarının ilerlemesini önlerler. Bu savunma başlıca E vitamini (αtokoferol) tarafından sağlanır. Alfa tokoferol insanda en fazla bulunan yağda
çözünen antioksidandır ve membranlar ile lipoproteinlerdeki zincir kırıcı
antioksidan kapasitenin büyük bir kısmını meydana getirir. E vitamini, peroksi
radikali ile reaksiyona girerek onu radikal olmayan bir bileşik haline
dönüştürürken, kendisi radikal haline gelir. Reaksiyon bir peroksi radikali ile
tokoferolün fenolik hidroksil grubunun, organik bir hidroperoksit ve tokoferil
radikali meydana getirmesi ile sonuçlanır:
ROO + Vit E-H → ROOH + Vit E.
Tokoferil stabil ve reaktivitesi az olan bir radikaldir; askorbat (C vitamini)
veya tiyoller ile reaksiyona girerek elektronunu onlara transfer eder ve kendisi
redükte olur:
Vit E + Vit C → Vit E + Vit C.
Siklus, oluşan Vit C’nin (semiaskorbat radikali) semiaskorbat redüktaz
tarafından indirgenmesi ile tamamlanır. Böylece, membranlarda zincirleme
radikal oluşumuna neden olan peroksil radikali, interselüler mesafenin sıvı
ortamına iletilmiş ve membrandan uzaklaştırılmış olur [86].
Antioksidan
savunmanın
diğer
bir
kesimini
de
Haber-Weiss
reaksiyonlarını katalize eden metalleri bağlayan bileşikler oluşturur: Bunlar
başlıca seruloplazmin, transferrin, haptoglobin ve albumin olup ekstraselüler
antioksidanlar olarak da adlandırılırlar.
İnsanda plazma antioksidan aktivitesinin büyük kısmı seruloplazmine
bağlıdır. Seruloplazmin, demirin transferrine bağlanmasını kolaylaştırarak ve
ekstraselüler SOD gibi davranarak etki gösterir. Transferrin demiri,
haptoglobin demir gibi davranabilen serbest hemoglobini, albumin ise bakırı
43
bağlayarak antioksidan fonksiyon yapar. Bunlara ilave olarak, beta-karoten
de, özellikle düşük pO2’de fonksiyon gösteren, lipofilik bir antioksidandır [79,
84, 86].
Gerek ROT’lar, gerekse antioksidanlar, hem klinik biyokimyada rutin
olarak kullanılamayacak, hem de klinik temelli antioksidan çalışmalarının
yapılmasını engelleyecek kadar nonspesifiktirler. Ancak hastalıkların büyük
bir kısmının patogenezi ve tedavisindeki önemleri giderek artmaktadır.
Sonuçta oksijen radikallerinin kantitatif olarak çalışılmasının zor olması,
çeşitli
antioksidanların
aktivite
ve
konsantrasyon
ölçümleri
yoluyla
oksidanlarla ilgili dolaylı olarak yorum yapılmasına neden olmaktadır [87].
44
3 - GEREÇ VE YÖNTEM
Bu tez Gülhane Askeri Tıp Akademisi Komutanlığı Hayvan Deneyleri
Etik Kurulunun 06 şubat 2009 gün ve 09/4K nolu kararı ile izin alındıktan
sonra ve Helsinki bildirisindeki hayvan çalışması etik kurallarına uyularak
GATA Araştırma ve Geliştirme Başkanlığı ve Fizyoloji BD Başkanlığı
bünyesindeki Laboratuvarlarda 16 Haziran-13 Temmuz 2009 tarihleri
arasında gerçekleştirildi.
Bu çalışmada, bakteriyel inokülasyon metodu ile sepsis oluşturulan
ratlarda, güncel sepsis tedavisinin ana parçasını oluşturan antibiyotik
tedavisine ilave olarak uygulanan HBO ve NBO tedavilerinin, sepsiste
anahtar rol oynayan karaciğerin hasarı üzerindeki geç dönemdeki etkileri
değerlendirilmiştir.
Oksidatif stres başlıca ROT ile meydana gelmekle birlikte, diğer yandan
reaktif nitrojen türevleri (RNT) ile de nitrozatif stres gelişebilmektedir.
Bunların direkt olarak ölçümü son derece zordur. Bundan dolayı vücutta
oluşan oksidatif ve nitrozatif stresin ölçütü olarak yaygın bir şekilde kullanılan
yöntemler, çeşitli aldehid türevi ürünler veya savunma enzimlerinin tayini
şeklinde olup, bunların tamamı aslında indirekt yöntemlerdir [87]. ROT ve
RNT ile oluşan patolojik süreçlerden olan protein karbonilasyonu ve lipid
peroksidasyonu zincir reaksiyonlarının çeşitli ara ve son ürünlerinin doku
düzeylerinin belirlenmesi belki de bu amaçla kullanılagelen yöntemler
arasında en yaygın olanıdır. Bunlar içinde ise sıklıkla kullanılanları karbonile
protein (PCO) ve MDA tayinleridir [88-89]. Antioksidan SOD ve GSH-Px
enzimlerin doku düzeylerinin belirlenmesi yoluyla da organizmada oluşan
biyokimyasal stres reaksiyonlarına karşı endojen antioksidan savunma
sistemlerinin durumu ile HBO ve NBO tedavilerinin bunlara katkısı ortaya
konmaya çalışılmıştır [90-91].
45
3.1. DENEY HAYVANLARI
Bu deneysel çalışmada GATA Araştırma ve Geliştirme Başkanlığı
hayvan laboratuvarından temin edilen, ağırlıkları 300-400 gram arasında
değişen sağlıklı, genç erişkin 40 adet erkek wistar cinsi ratlar kullanıldı.
Hayvanlar çalışma süresince aynı laboratuvar koşullarında tutuldu, ticari rat
yemi ve normal musluk suyuyla beslendi.
3.2. DENEY GRUPLARI
Ratlar ‘basit rastgele örnekleme’ yöntemiyle dört gruba ayrıldı.
1.
Sham grubu (Sham) (n=10):
Bu gruptaki hayvanlara, sepsis indüksiyonu için verilen E. coli ile aynı
hacimde intraperitoneal serum fizyolojik uygulanmıştır. Bu grupta yapılan
ölçümler ile bakılacak parametrelerin fizyolojik normal değerlerin saptanması
hedeflenmiştir
2.
Kontrol grubu (SEPSİS+CEFEPİM) (n=10):
Bu grubtaki hayvanlara, sepsis indüksiyonu sonrası günde iki kez 50
mg/kg cefepim IP yolla verilmesi dışında ilave bir tedavi uygulanmamıştır
[92].
3.
NBO grubu (SEPSİS+CEFEPİM+NBO) (n=10):
Bu gruptakli hayvanlara, sepsis indüksiyonunu mütakiben günde iki
kez 50 mg/kg cefepim IP yolla verilmiş ve NBO (5lt/dk O2, 2x90 dk/ gün, 5
gün) tedavisi uygulanmıştır [16].
4.
HBO grubu (SEPSİS+CEFEPİM+HBO) (n=10):
Bu gruptaki hayvanlara, sepsis indüksiyonunu müteakiben günde iki
kez 50 mg/kg cefepim IP yolla verilmiş ve HBO (2.4 ATA’da, 2x90 dk/gün, 5
gün) tedavisi uygulanmıştır.
46
3.3. SEPSİS İNDÜKSİYONU
Sepsis indüksiyonu için kontrollü inokülasyon modeli tercih edilmiştir.
Bu modelde en sık kullanılan bakteri E. coli’dir [93]. Bu nedenle standart
ATCC 25922 E. coli suşu kullanılmıştır.
Sepsis oluşturulan gruplardaki (Kontrol, NBO, HBO) ratlara 2,1 x 109
CFU canlı E. Coli içeren 1 ml SF IP yolla verilmiştir [15] (Şekil 3.1). Biyolojik
ritmin olası etkilerinden korunmak için, sepsis oluşturulacak bütün gruplarda
E. coli inokülasyonuna aynı saatte başlanmıştır (08:00).
Sepsis tablosu, rektal ısı artışı, solunum sayısı ve nabız takipleri ile
doğrulanmıştır.
Şekil 3.1. Ratlara intraperitoneal enjeksiyon uygulaması.
3.4. ANTİBİYOTİK UYGULAMASI
Sepsis oluşturulan gruplardaki (Kontrol, NBO, HBO) hayvanlara,
sepsis indüksiyonu sonrasında başlanarak günde iki kez 50 mg/kg sefepim
(Unisef, Mustafa Nevzat) IP yolla verildi [92].
47
3.5. HİPERBARİK OKSİJEN TEDAVİSİNİN UYGULANMASI
Hiperbarik oksijen uygulaması için, T.S.K. 800 Ana Depo ve Fabrika
Komutanlığında (Etimesgut/Ankara) özel olarak tasarlanıp imal edilen, çapı
40 cm, uzunluğu 60 cm olan, krom, nikel ve çelik karışımı bir gövdeye sahip
ve 10 ATA basınca dayanıklılığı test edilmiş silindirik biçimdeki yüksek basınç
odası (‘hyperbaric chamber’) kullanıldı (Şekil 3.2). Bu chamber’in içerisindeki
basınç, üzerindeki manometre ile devamlı kontrol edilerek gerektiğinde gazın
fazlası otomatik olarak tahliye edilebilmektedir. Chamber’a GATA Biyomedikal Klinik Mühendislik Merkezi - Tıbbi Gazlar Bölümünden temin
edilen ve yüksek basınç altında saf oksijen içeren tüpler yoluyla 1,5–2 lt/dk
akım hızında [94-95] oksijen girişi sağlandı.
Şekil 3.2. Hiperbarik Oksijen Cihazı
Hayvanlar chamber’e yerleştirildikten sonra ortam öncelikle hızla
verilen oksijen ile yıkandı (‘flushing’). Bu arada, hayvanların ventilasyonu
48
sonucunda ortamda birikebilecek CO2’yi tutması için, chamber içine –
değişebilir oranlarda sodyum hidroksit, kalsiyum–2–oksit ve kalsiyum
hidroksitin karışımından oluşan - ‘soda lime’ olarak adlandırılan absorbe edici
granüller konuldu [96]. Daha sonra chamber kapatılarak iç basıncın
uygulanacak değere kadar dakikada 1 atm basıncı geçmeyecek hızda
yükselmesi sağlandı. 3 ATA’lık uygulama basıncına ulaşıldığı anda
chamber’e giren ve çıkan oksijen miktarı sabitlenerek süre tutulmaya
başlandı. Toplam seans süresi 90 dk olarak belirlendi ve seans bitiminde,
hayvanları ağrılı barotravmalardan korumak ve hesaplanamayan ilave stres
faktörlerinden kaçınmak amacıyla, yine yavaş bir hızla ortam basıncına geri
dönüldü. HBO uygulaması 08.00–09.30 ve 20.00–21.30 saatleri arasında
gerçekleştirildi.
3.6. NORMOBARİK OKSİJEN TEDAVİSİNİN UYGULANMASI
Normobarik oksijen uygulaması için, T.S.K. 800 Ana Depo ve Fabrika
Komutanlığında (Etimesgut/Ankara) özel olarak tasarlanıp imal edilen, çapı
40 cm, uzunluğu 60 cm olan, krom, nikel ve çelik karışımı bir gövdeye sahip
ve 10 ATA basınca dayanıklılığı test edilmiş silindirik biçimdeki yüksek basınç
odası (‘hyperbaric chamber’) kullanıldı (Şekil 3.2). Chamber’a GATA Biyomedikal Klinik Mühendislik Merkezi - Tıbbi Gazlar Bölümünden temin
edilen ve yüksek basınç altında saf oksijen içeren tüpler yoluyla 5 lt/dk akım
hızında [94-95] oksijen girişi sağlandı.
Hayvanlar chamber’e yerleştirildikten sonra ortam öncelikle hızla
verilen oksijen ile yıkandı (‘flushing’). Bu arada, hayvanların ventilasyonu
sonucunda ortamda birikebilecek CO2’yi tutması için, chamber içine
değişebilir oranlarda sodyum hidroksit, kalsiyum–2–oksit ve kalsiyum
hidroksitin karışımından oluşan - ‘soda lime’ olarak adlandırılan absorbe edici
granüller konuldu [96]. Chamber basıncı ise otomatik olarak 1 ATA’ya
ayarlandı. Toplam seans süresi 90 dk olarak belirlendi. NBO uygulaması
09.45–11.15 ve 21.45–23.15 saatleri arasında gerçekleştirildi.
49
3.7. KARACİĞER DOKUSUNUN HAZIRLANMASI
Önce hayvanlar bir kez daha ketamin-ksilazin anestezisine alındı [97].
Anestezi gerçekleştikten sonra, ratlar küçük deney hayvanları için özel olarak
yapılmış bir disseksiyon masasına sırtüstü yatırılarak dört ayağından
sabitlendi. Bundan sonra karın boşlukları açılarak karaciğerin ortaya çıkması
sağlandı (şekil 3.3). Enzimatik çalışmalarda doku içerisinde kalabilecek fazla
miktardaki kan nedeniyle homojenatta oluşabilen hemolizi önlemek için,
karaciğerin mümkün olduğu nisbette kansız olarak çıkarılması gerekiyordu.
Bundan dolayı bir yandan vena cava inferiordan bir enjektör yardımıyla kan
alınırken, bir yandan da sağ ventriküle ince uçlu bir iğne ile +4°C’de izotonik
NaCl (serum fizolojik; SF) verildi [98]. Bu şekilde hem karaciğer içerisinde
dolaşımda olan kanın SF ile yer değiştirmesi sağlandı, hem de soğutma
yoluyla karaciğer metabolizması yavaşlatılmış oldu. Karaciğerin renginde
gözle görülebilen solma ile beraber kan-SF değişiminin yeterli düzeyde
olduğu kanısına varılarak karaciğer çıkarıldı. Çıkarılan karaciğer, yine soğuk
SF içerisinde yıkanarak dışındaki kan artıklarından arındırıldı ve önceden
etiketlenmiş kapaklı plastik ependorf tüpleri içerisine konularak, işlem
sonunda -80°C’de saklanmak üzere, sıvı nitrojen (azot) tankına konuldu.
3.8. BİYOKİMYASAL ANALİZLER
Oluşan lipid peroksidasyonu düzeyinin tayini için MDA, antioksidan
cevabın derecesinin belirlenmesi için ise süperoksit radikaline karşı oluşan
SOD ve hidrojen peroksit ile savaşan GSH-Px’in karaciğer dokusu
düzeylerinin ölçümü yapıldı. Bu tetkiklere ait sonuçları sayısal olarak ifade
edebilmek için, ek olarak doku protein düzeyleri de hesaplandı. MPO
aktivitesi ile nötrofil migrasyonu ve bunun karaciğer hasarına katkısının
değerlendirilmesi planlandı.
50
Şekil 3.3. Rat karın boşluğu
3.8.1. Karaciğer Dokusunun Homojenizasyonu
Tüm bu tetkiklerden önce, eldeki karaciğer dokularının analizler için
hazır hale getirilmesi gerektiğinden, dokular derin dondurucudan çıkarılarak
çözünmesi sağlandıktan sonra ‘fosfat tampon’ ile 1/9 hacim oranında
karıştırılarak Retsch marka “Mixer Mill MM 400” model homojenizatör ile
homojenize edildi ve bir kısmı MDA, MPO bakılması için ayrıldı. GSH-Px ve
SOD analizleri sırasıyla süpernatan ve ekstrede bakıldığından, elde edilen
homojenatların
diğer
kısmı,
700
devirde
10
dk
santrifüj
edilerek
süpernatanlar, süpernatanlarında kloroform-etanol (3:5oranında) karışımı ile
santrifüjlerinden ekstreler elde edildi. Fosfat tampon (50 mM); distile sudaki
6,8 g/l oranındaki KH2PO4 çözeltisi üzerine pH 7,4 olana kadar yine distile
suda 7,1 g/l oranında çözünmüş Na2HPO4 ilave edilerek hazırlandı.
51
3.8.2. Protein Ölçümü
Lowry’nin tarif ettiği yöntem kullanılmıştır [99]. Protein ölçümleri; MDA
ve PCO için homojenatta, GSH-Px için süpernatanda, SOD için ise ekstrede
ayrı ayrı yapıldı. Protein ölçümü için; kimyasal bileşikler olarak CuSO4,
Na3Sitrat, Na2CO3, NaOH ve Phenol-Folin-Ciocalteu reaktifleri kullanıldı.
Bunlar aşağıdaki oranlarda hazırlanarak A, B, C ve D reaktifleri hazırlandı.
A reaktifi: 0,5 g CuSO4.5H2O ve 1 g Na3Sitrat (susuz) 100 ml distile
suda çözüldü.
B reaktifi: 20 g Na2CO3 ve 4 g NaOH, 1 l distile suda çözüldü.
C reaktifi: 50 ml B çözeltisine, 1 ml A çözeltisi ilave edildi. A ve B
reaktifleri hazırlandıktan sonra numune sayısına göre C reaktifi hemen taze
olarak hazırlanıp bekletilmeden kullanıldı.
D reaktifi: Phenol-Folin-Ciocalteu reaktifi
Her numuneden 10 μl, distile sudan 490 μl, C reaktifinden 2500 μl
alınarak 10 ml’lik cam tüplere alındı ve 10 dk beklendi. Kör tüpüne ise
numune konulmayıp distile su ilave edildi. Daha sonra bunların üzerine 250
μl D reaktifi eklenerek vortekslendi. 20-30 dk oda ısısında inkübe edilerek her
bir tüpten 300 μl Elisa kuyucuklarına pipetlenerek 700 nm’de köre karşı
okundu.
3.8.3. Malondialdehid Ölçümü (MDA)
MDA ölçümü Okhawa ve arkadaşlarının tarif ettiği yöntemle yapıldı
[100]. Bu amaçla için %10’luk triklorasetik asit (TCA) ve %0,675’lik
tiobarbitürik asit (TBA) kullanıldı. Vidalı kapaklı 10 ml’lik deney tüplerine 2,5
ml %10’luk TCA ve bunun üzerine 0,5 ml numune (homojenat) ilâve edilerek
3–5 sn vortekslendi. Tüpün ağzı kapatılarak 90°C’de 15 dakika inkübe edildi.
52
Soğuk çeşme suyu ile soğutuldu. 3000 devirde 20 dk santrifüj edildi. Bu
şekilde elde edilen süpernatanlardan 2 ml alınarak üzerlerine 1 ml %0,675’lik
TBA eklendi ve tekrar vortekslendi. Tüplerin ağzı kapatılarak yeniden
90°C’de 15 dk inkübe edildi. Soğuk çeşme suyu ile soğutulduktan sonra 532
nm’de köre karşı okundu. Hesaplama, TBA-MDA kompleksinin ekstinksiyon
katsayısından (1,56x105 cm-1M-1) yararlanılarak mmol/g-prot cinsinden
MDA değerleri hesaplandı.
3.8.4. Süperoksit Dismutaz Ölçümü (SOD)
SOD aktivitesi Sun ve arkadaşları tarafından tarif edilen yöntemle
ölçüldü [101]. Bu yöntem spektrofotometride 560 nm’de mavi renkli formazon
oluşumunun belirlenmesi ilkesine dayanır. Bunun için ilk önce 0,3 mmol/L
ksantin, 0,6 mmol/l EDTA, 150 μmol/l NBT, 400 mmol/l Na2CO3 ve 1g/L
bovine serum albumin (BSA) karışımından oluşan ölçüm reaktifi hazırlandı ve
koyu renkli cam bir şişe içinde kullanılmak üzere depolandı.
Daha sonra ise, 0,8 mmol/l CuCl2, 2M (NH4)2SO4 (Amonyum sülfat) ve
amonyum sülfat içinde 167 U/l ksantin oksidaz (XO) hazırlandı. Son olarak,
homojenatlar 3220 devirde +6°C’de 30 dk santrifüj edilerek süpernatanları
elde edildi. Süpernatanlar ile kloroform-etanol solusyonu cam tüplerde 1:1
oranında karıştırılarak vortekslendi ve 3220 devirde +4°C’de 40 dk santrifüj
edilerek, elde edilen etanol fazından cam tüpler içine 50’şer μl konuldu.
Bunların üzerine yine 1425 μl ölçüm reaktifi ve 25 μl 167 U/l XO ilave edildi.
Kör tüpüne ise etanol fazı yerine distile su ilave edilerek, 25ºC'de 20 dk
inkübe edildi. İnkübasyon sonunda her bir numuneden 200 μl Elisa
kuyucuklarına alınarak üzerlerine 100 μl 0,08 mM/l CuCl2 eklenerek
reaksiyon durduruldu ve distile suya karşı absorbans sıfırlanarak körden
başlanarak numuneler 560 nm’de okundu. Bulunan absorbans değerleri
aşağıdaki formüle konarak SOD aktivitesi hesaplandı:
[((K-N) / N) x D x 20] / E = U/g-protein
53
Bu formülde: K, körün absorbansı; N, numune absorbansı; D, dilüsyon
miktarı; E, ekstrakt protein miktarı (g/ml)
3.8.5. Glutatyon Peroksidaz Ölçümü (GSH-Px)
GSH-Px aktivitesi düzeylerinin ölçümü Paglia’nın tarif ettiği yöntemle
yapıldı [102]. Yöntemde, GSH-Px tamponu (pH 7, 50 mM fosfat tamponu + 5
mM EDTA’lı), 3,2 M (NH4)2SO4 (Amonyum Sülfat), 150 mM redükte
glutatyon (GSH), 8 mM redükte NADPH, 1 M NaN3 (Sodyum Azid), GSHRedüktaz enzimi ve 2 mM H2O2 kullanıldı. Her numune için, cam tüplere
aşağıdaki miktarlarda olmak üzere, dokulardan elde edilen süpernatan ve
kimyasal madde konularak 30 dk oda ısısında inkübe edildi:
KULLANILAN REAKTİF
MİKTAR (mL)
Fosfat tamponu (pH 7, 50 mM) 5 mM EDTA’lı
2,65
150 mM redükte GSH
0,10
8 mM NADPH
0,10
GSH-Redüktaz
0,01
1 M NaN3
0,01
Numune (süpernatan)
0,02
30 dakika oda ısısında inkübasyon sonunda her bir cam tüpteki
numuneler 290 μl olmak üzere Elisa kuyucuklarına pipetlenerek, üzerlerine
10 μl 2 mM H2O2 ilave edildi ve dalga boyu 340 nm’ye ayarlanmış Elisa
okuyucuda numunelerin absorbans değerleri 5 dk boyunca kaydedildi. Lineer
aktivite azalışının olduğu absorbans aralığının 1 dk’lık süresi esas alınarak
hesap yapıldı. Değerler U/g-protein olarak ifade edildi.
54
3.8.6. Myeloperoksidaz Aktivtesi Ölçümü (MPO)
MPO ölçümü için gereken ekstraktlar şu şekilde elde edildi;
Homojenatlar 3220 rpm’de 30 dakika +6°C soğutmalı santrifüjde santrifüj
edilerek testin çalışılacağı süpernatant elde edildi. MPO ölçümü için örnekler
USCNLIFE ELİZA Kiti (USCN LIFE SCIENCE INC. WUHAN) ile çalışıldı.
Sonuçlar U/L olarak belirlendi.
3.9. HİSTOPATOLOJİK İNCELEME
Karaciğer dokuları 24 saat boyunca %10’luk formalin tamponda
sabitlendi ve sonra parafin mumuna gömüldü. 4 µm kalınlığında alınan
kesitler hematoksilin-eozin ile boyandı. Patoloji uzmanı, kör olarak belirlenen
ölçeğe göre preparatları ışık mikroskobunda değerlendirdi. Alfa serbestlik
derecesi %95 olup, p<0.05 değeri istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi
Karaciğer
doku
hasarını
derecelendirmek
için,
Müftüoğlu
ve
arkadaşılarının [103] oluşturduğu “Hepatik Injury Severity Scoring” ile Şener
ve arkadaşlarının [104] doku hasarını belirlemek için kullandıkları kriterlerden
faydalanılarak
bir
ölçek
oluşturuldu.
Yağlı
değişiklik
(mikroveziküler,
makroveziküler), balonlaşma, enflamasyon (portal, parankimal, interface),
kolestaz, konjesyon/sinüzoidal dilatasyon, nekroz ve fibrozis (portal,
periportal, periveziküler, perisellüler) bulgularını içeren ölçeğe göre, her bulgu
için
0-3
arasında
(0:yok,
1:hafif/fokal,
2:orta,
3:şiddetli/yaygın)
derecelendirme yapılarak, bütün bulguların değerleri toplandı.
3.10. İSTATİSTİKSEL ANALİZ
Tüm
istatistiksel
analizler
GATA
Fizyoloji
Anabilim
Dalı’nda,
SPSS11.0 (SPSSFW, SPSS Inc., Chicago, IL., USA) istatistik paket programı
ile yapılmıştır. Önce ‘’Kruskal wallis’’ testi ile analiz yapıldıktan sonra, anlamlı
55
sonuç veren grupların ikişerli olarak karşılaştırılmalarında denek sayısına
uygun olarak nonparametrik bir yöntem olan “Mann Whitney-U” testi
kullanıldı. Sonuçta p<0.05 bulunduğunda sonuç anlamlı olarak kabul edildi.
56
4. BULGULAR
Çalışmada elde edilen rakamsal veriler ayrıntılı olarak tablo 4.1
üzerinde bölüm sonunda gösterilmiştir. Bunun yanında daha kolay anlaşılır
bir sunum için tüm bulgular çalışılmış parametrelere göre grafiklerle
anlatılmıştır (Şekil 4.1, 4.2, 4.3, 4.4).
4.1. KARACİĞER DOKUSU OKSİDATİF STRES DÜZEYİ
Kontrol (0,43±0,11 mmol/gprot) ve NBO (0,39±0,09 mmol/gprot)
gruplarında MDA düzeyi, sham grubuna (0,29±0,04 mmol/gprot) göre yüksek
olarak tespit edildi (p<0.05). HBO grubunda (0,33±0,05 mmol/gprot) MDA
düzeyleri, kontrol grubuna göre düşük (p<0.05) ve sham grubundan farksız
bulunurken, kontrol ve NBO grupları arasında fark gözlenmedi.
4.2. ANTİOKSİDAN ENZİM AKTİVİTELERİ
Kontrol (61,39±14,88 U/gprot) ve NBO (70,48±11,48 U/gprot)
gruplarındaki SOD düzeyleri, sham grubuna (39,59±7,82 U/gprot) göre
yüksek olarak bulundu (p<0.05). HBO grubunda (47,88±9,34 U/gprot) SOD
düzeyleri, kontrol ve NBO gruplarına göre anlamlı olarak düşük tespit edildi
(p<0.05).
Kontrol (73,50±16,79 U/gprot)
ve
HBO
(68,79±10,94
U/gprot)
gruplarındaki GSH-Px düzeyleri, sham grubuna (55,03±8,07 U/gprot) göre
yüksek olarak bulundu (p<0.05). NBO (64,64±12,62 U/gprot) grubunda GSHPx düzeyleri yükselmiş gibi görünse de sham grubu ile aralarında anlamlı
fark yoktu. HBO ve NBO gruplarındaki GSH-Px enzim aktiviteleri ise benzer
düzeydeydi.
57
4.3. NÖTROFİL İNFİLTRASYONU
Kontrol (13,30±2,77 U/L), HBO (12,53±2,54 U/L) ve NBO (14,65±2,42
U/L) gruplarında MPO düzeyleri, sham (6,55±1,94 U/L) grubuna göre belirgin
olarak yüksek tespit edildi (p<0.05). HBO grubunda MPO düzeyleri kontrol
grubuna göre azalmış görülse de istatistiksel anlama ulaşmamıştır. NBO
grubunda MPO düzeyleri, kontrol grubuna göre yükselmiş gibi görünse de
gruplar arasında fark tespit edilmezken, HBO grubunda MPO düzeyleri, NBO
grubuna göre anlamlı olarak düşük bulundu (p<0.05).
4.4. HİSTOPATOLOJİK DEĞERLENDİRME
Yukarıda belirtilen metoda göre yapılan histopatolojik değerlendirme
sonuçları tablo 4.2.de özetlenmiştir. Sepsis oluşturulan gruplar arasında
(kontrol, HBO, NBO), enflamasyon ve karaciğer hasarı yönünden istatistiksel
olarak anlamlı fark saptanmadı. Histopatolojik inceleme ile ilgili örnek
görüntüler şekil 4.5’de sunulmuştur.
Tablo 4.1. Biyokimyasal sonuçlar (Ortanca±standart sapma)
Gruplar
Sham
MDA
SOD
(mmol/gprotein) (U/gprotein)
0,29±0,04
39,59±7,82
Kontrol 0,43±0,11 a
GSH-Px
(U/gprotein)
55,03±8,07
MPO
(U/L)
6,55±1,94
61,39±14,88 a
73,50±16,79 a 13,30±2,77 a
HBO
0,33±0,05 b, d
47,88±9,34 b, d
68,79±10,94 c 12,53±2,54 c, d
NBO
0,39±0,09 c
70,48±11,48 c
64,64±12,62
14,65±2,42 c
a
p<0.05, Sham grubuna göre Kontrol grubunda anlamlı artma
b
p<0.05, Kontrol grubuna göre HBO grubunda anlamlı azalma
c
p<0.05, Sham grubuna göre HBO ve NBO gruplarında anlamlı artma
d
p<0.05, NBO grubuna göre HBO grubunda anlamlı azalma
58
Tablo 4.2. Histopatolojik değerlendirme sonuçları
Sham
Kontrol
HBO
NBO
(n=10)
(n=10)
(n=10)
(n=10)
Makroveziküler (skor)
0
0
0
0
Mikroveziküler (skor)
0
0
0
0
Balonlaşma (skor)
0
1
0
4
Balonlaşma
0
0(0-1) a
0
0(0-1) a
Portal (skor)
0
8
7
6
Parankimal (skor)
0
1
3
4
İnterface (skor)
0
0
Yağlı değişiklik
(ortanca (minimum-maksimum))
Enflamasyon
Toplam enflamasyon
0
1(0-2)
Kolestaz (skor)
0
0
Konjesyon/sinozoidal dilatasyon(skor)
0
1
0
a
1(0-2)
0
a
1(0-2) a
(ortanca (minimum-maksimum))
Konjesyon/sinozoidal dilatasyon
0
0
2
a
0(0-1)
1
a
0(0-1) a
0
0(0-1)
0
0
0
0
Portal/periportal (skor)
0
0
0
0
.Perivenüler/perisellüler (skor)
0
0
0
0
(ortanca (minimum-maksimum))
Nekroz (skor)
Fibrozis
Toplam hasar
0
1(0-4) a 1(0-2) a 1(1-3) a
(ortanca (minimum-maksimum))
a
p<0.05, Sham grubuna göre Kontrol, HBO ve NBO gruplarında anlamlı
artma
59
Şekil 4.1. Tüm gruplarda MDA düzeylerinin karşılaştırılması
Şekil 4.2. Tüm gruplarda SOD düzeylerinin karşılaştırılması
60
Şekil 4.3. Tüm gruplarda GSH-Px düzeylerinin karşılaştırılması
Şekil 4.4. Tüm gruplarda MPO düzeylerinin karşılaştırılması
61
Şekil 4.5. Histopatolojik örnekler. Portal alanda çoğu lenfositlerden oluşan,
çok az sayıda PMN lökosit de içeren enflamatuvar hücre infiltrasyonu
görülmektedir (A). Parankimde, enflamatuvar hücreler ve bunlar tarafından
çevrelenen zedelenmiş hepatositlerden oluşan "spotty" nekroz odağı (B). Bir
portal alan (resmin sol alt köşesi) komşuluğundan başlayan ve santral vene
(resim sağ üst köşesi) kadar tüm zonları içeren belirgin yerel hepatosit
balonlaşması görülmektedir (C). Belirgin sinüzoidal dilatasyon (D). (X400
büyütme, Hematoksilen & Eozin).
62
5. TARTIŞMA
Sepsis sendromunda karaciğerin, hem primer yanıtta rol alan bir organ
olarak aktif bir oyuncu, hem de etkilenen hedef bir organ olduğu bilinmektedir
[4]. Karaciğer, travma, şok ve sepsis gibi durumlara yanıtta merkezi bir
organdır. Karaciğer, sepsis sürecinde gelişen çoklu organ yetmezliğinde
oldukça önemli bir rol üstlenmektedir. Bu pencereden bakıldığında, birçok
araştırmacı, sepsis tedavisinde, özgül antibiyoterapiye ilaveten adjuvan
tedavi arayışındadır. Sepsis tablosunda oksijen eksikliği olması, HBO
tedavisinin iyi bir adjuvan tedavi seçeneği olabileceğini düşündürmektedir.
Daha öncesinde de sepsis tablosunda adjuvan bir tedavi olarak HBO ile ilgili
araştırmalar yapılmış ve faydalı etkileri rapor edilmiştir [105-107].
Hücresel oksidatif hasarın, çoklu organ yetmezliğindeki rolü iyi
bilinmektedir [108]. Aşırı üretildiğinde ya da yeterli temizlenmediğinde
ROT’lar, biyolojik membranlardaki lipid [109] ile protein [110] yapılarına direkt
saldırır ve membran yapısını bozarlar. MDA, biyolojik membranlarda,
ROT’ların neden olduğu lipid peroksidasyonu ile oluşur ve oksidatif hasarın
bir belirtecidir. Çalışmamızda, kontrol ve NBO gruplarında MDA düzeyleri
yüksek olarak bulunurken, HBO grubunda MDA düzeyleri, sham grubu ile
benzer olarak saptandı. Bu bulgularla, sepsiste antibiyotik tedavisine ilave
olarak HBO uygulamasının lipid peroksidasyonu ve oksidatif hasarı azalttığı
söylenebilir.
Endotoksemi, sepsis ve septik şok ile ROT’ların oluşumu ve salınımı
arasındaki ilişkisini gösteren kanıtlar, ROT’ların sepsis ve/veya septik şokta
önemli rol oynadıklarını ortaya koymaktadır [111]. E. coli gibi gram negatif
bakteriler, lipopolisakkaritler, aktive nötrofiller, TNF-α ile diğer sitokinler
aracılığıyla oksijen tüketimini arttırır ve ROT’ların ortaya çıkışına neden
olurlar [112]. Yapılan çalışmalarda, ROT’ların septik karaciğer fonksiyon
bozukluğunda önemli rol oynadığı saptanmıştır [113]. ROT’lar genellikle,
HBO uygulamasına zıt tepkime ile ilgili olmasının yanı sıra bu tedavinin
antibakteriyel etkinliğinin olduğuna da inanılmaktadır [114]. HBO uygulaması
63
ile artan hücresel ROT’ların, oksijen toksisitesinde önemli rol oynadığı
düşünülmektedir
[115].
Yine
de,
ROT’ların,
hücresel
fonksiyonların
düzenlenmesinde faydalı etkilerinin olduğu desteklenmektedir [116]. Son
çalışmalar, deneysel sepsiste antioksidan enzim aktivitelerinin azaldığını
bildirmektedir ki bu da sepsis sürecinde antioksidan sistemin zayıfladığını
göstermektedir [117-119]. HBO uygulamasının hem ROT’ların oluşumunu,
hem de antioksidan enzimleri arttırdığı iyi bilinmektedir [120]. Buradan
hareketle, enfeksiyon tablosunda HBO uygulamasının, oluşumunu arttırdığı
süperoksit ve hidrojen peroksit gibi ROT’ların fagositozu arttırıcı etkisi yoluyla
faydalı etkilerinin olabileceği söylenebilir [114]. Çalışmamızda, sepsis
oluşturulan gruplarda (kontrol, HBO, NBO) hem SOD hem de GSH-Px
aktivitelerinde artış gözlendi. Bu bulgu, sepsis tablosunda ortaya çıkan
ROT’ların ortadan kaldırılması için antioksidan enzimlerdeki artış olarak
değerlendirilebilir. HBO uygulanan grupta SOD düzeyleri, kontrol ve NBO
grubuna göre daha düşük olarak bulundu. HBO uygulanan grupta, kontrol ve
NBO grubuna göre MDA düzeylerinin de düşük olmasıyla, HBO grubunda
oksidatif
hasarın
daha
az
olmasına
ve
değerlendirmenin
sepsis
indüksiyonundan 5 gün sonra yapılması, yani geç dönemdeki verileri
göstermesi olarak yorumlanabilir.
Lökosit infiltrasyonu ve karaciğer hasarı arasındaki ilişki çok açık
olmasa da, karaciğer hasarı, nötrofil aktivasyonu ve degranülasyonu ile
uyumlu olarak mortalite oranlarında artışı gösteren kanıtlar mevcuttur [121122]. Karaciğer, dolaşımdaki bakteri ve ürünlerinin güçlü bir süpürücüsü gibi
görünmektedir ve E. coli bakteriyemisinde, karaciğer sinuzoidlerinde görülen
nötrofil birikimi iyi bilinmektedir [123]. Yeni bir çalışmada, E. coli
lipopolisakkaritlerinin neden olduğu, karaciğerde belirgin polimorfonükleer
lökosit infitrasyonu gösterilmiştir [124]. ROT’ların üretimi için esas potansiyel
bölge olarak nötrofiller, oksidatif stresin gelişmesinde önemli rol oynarlar.
Nötrofiller, oksidatif stres oluşturarak Kupfer hücrelerini aktive ederler,
mikrovasküler fonksiyon bozukluğu ve ödem oluşumuna katkıda bulunurlar
[125]. Nötrofillerde bulunan MPO, yaygın olarak, nötrofil infiltrasyonu belirteci
olarak kullanılmaktadır [126] ve sepsis gibi ciddi enflamatuvar olaylarda MPO
64
düzeylerinin yükseldiği gösterilmiştir [127-128]. Bizim çalışmamızda da bu
bulguları destekler nitelikte, sepsis oluşturulan gruplarda MPO düzeylerinin
yüksek olduğu görülmektedir. HBO grubunda MPO düzeyleri, kontrol
grubundan daha düşük gibi görülse de anlamlı bir fark yokken, NBO grubu
MPO düzeylerinden daha düşük olarak tespit edilmiştir. Bu bulgular,
HBO’nun, nötrofil infiltrasyonunu, NBO’ya göre azatlığını gösterse de, bu iki
adjuvan tedavi yönteminin de, nötrofil infiltrasyonunu azaltma açısından
mevcut tedaviye ilave bir katkılarının olmadığını göstermektedir.
Sepsis oluşturulan grupların karaciğer dokularının histopatolojik
inceleme sonuçlarında, MPO düzeylerinden elde edilen sonuçlara paralel
olarak, gruplar arasında nötrofil infiltrasyonu açısından istatistiksel olarak
anlamlı bir fark bulunmadı. Bu bulgular ışığında, HBO ve NBO uygulamasının
nötrofil infiltrasyonunu azaltmadığı görülmektedir.
Deneysel sepsis modellerinde, erken dönemde, oksidatif hasardan
lökositlerin sorumlu olduğu hakkında yayınlar mevcuttur. Pankreatit gibi
enflamasyon oluşturulan diğer modellerde, yine erken dönemde lökositlerin
oluşturduğu hasarın arttığı, geç dönemde ise pankreas dokusundan kaynaklı
doku hasarının etkili olduğu söz konusudur. Bu bulguları karaciğere
uyarladığımızda, bizim sonuçlarımızda, kontrol grubu ile kıyaslandığında
HBO uygulması ile lökosit infiltrasyonunda fark oluşmaması, geç dönemde
tedavinin etkilerini, karaciğer hücre kaynaklı doku hasarını azaltarak
gösterdiği söylenebilir.
Çalışma grupları oluşturulurken, sepsis tedavisinde antibiyotiğin ana
öğe olması, ancak adjuvan tedavi olabilecek HBO ve NBO uygulamalarının
karşılaştırılmasının amaçlanması, ayrıca yapılan ön çalışmada sepsis
oluşturulan ve antibiyotik verilmeyen ratların planlanan beş günlük çalışma
süresi öncesinde ölmeleri (ilk 24 saat içinde) nedeniyle sepsis oluşturulan ve
antibiyotik verilmeyen gruplar planlanmamıştır.
65
6. SONUÇLAR VE ÖNERİLER
Çalışmamız sonucunda şu bulgular elde edilmiştir;
1.
E. coli kullanarak, kontrollü inokülasyon yöntemi ile sepsis
oluşturulan ratlarda, antibiyotik tedavisine ilave olarak HBO uygulamasının,
MDA düzeyleri ile de belgelenebilen, karaciğerde oksidatif doku hasarını
azalttığı, NBO tedavisinin ise böyle bir etkisinin olmadığı ortaya çıkmıştır.
2.
Sepsiste, antibiyotik tedavisine ilave olarak HBO uygulamasıyla,
karaciğerde oksidatif doku hasarının azaldığı ratlarda, doku antioksidan
kapasitesinin göstergesi olan SOD düzeylerinde daha az artış olduğu
saptanmıştır.
3.
Sepsiste,
MPO
düzeyleri
ve
histopatolojik
inceleme
ile
değerlendirildiğinde, antibiyotik tedavisine ilave olarak HBO ya da NBO
uygulamasıyla,
karaciğer
hasarında
önemli
rol
oynayan
nötrofil
infiltrasyonunda azalma sağlanmadığı görülmüştür.
4.
az
invaziv
Sepsiste adjuvan bir tedavi olarak HBO uygulaması yerine daha
ve
uygulaması
daha
kolay
olan
NBO
uygulamasının
kullanılamayacağı söylenebilir.
5.
Sepsiste
adjuvan
bir
tedavi
olarak
HBO
ve
NBO
uygulamalarının karşılaştırmasına yönelik daha kapsamlı çalışmalara ihtiyaç
vardır.
66
7- KAYNAKLAR
Kitap
4.
Arias IM, J.W., Popper H, et al, The Liver: Biology and Pathobiology.
1988. Second Edition(New York: Raven Press).
58.
Feldmeier, J.J., The Hyperbaric Oxygen Therapy Committee Report.
2003, Kensington: Undersea and Hyperbaric Medical Society.
62.
Kindwall, E.P., Hyperbaric Medicine Practise. Second Edition Revised
ed. 2002: Best Publishing Company.
81.
Feher, J., Free Radical Reactions in Medicine. 1987.
87.
Yalçın, A.S., Oksidan Stres ile İlgili Deneysel Modeller. Hücre-II:
Oksidan Stres ve Hücre Hasarı. 1993, Kızılcahamam: TürkTabipleri
Birliği Tıpta Temel Bilimler Kolu - Sonbahar Okulu.
Kitap bölümü
26.
Doğanay, M., Gram negatif bakteri sepsislerinde patogenez ve tedavi,
in 1. Ulusal Infeksiyon Hastaliklari Kongresi, Kongre Kitabi, A.Ö.
Tümbay E, Karakartal G, Editor. 1987, Bilgehan basimevi: Izmir. p. 48.
27.
Hamill, R., Endotoxin shock in man caused by gram-negative bacilli, in
Handbook of Endotoxin, R. Proctor, Editor. 1986. p. 55.
31.
Lynn, W., Sepsis, in Infectious Diseases, A. D, Editor. 1999:
London:Mosby. p. 1-14.
43.
Archer, L., Pathologic manifestations of septic shock, in Handbook of
Endotoxin, R. Proctor, Editor. 1986: Amsterdam. p. 18.
44.
Young, L., Sepsis syndrome, in Principles and Practice of Infectious
Diseases, G. Mandell, Editor. 1995, Churchill Livingstone: New York.
p. 690-705.
61.
Jain, K., Physical, Physiological, and Biochemical Aspects of
Hyperbaric Oxygenation, in Textbook of Hyperbaric Medicine. 2004,
Hogrefe & Huber Publishers. p. 9-20.
67
63.
Jain, K., HBO Therapy in Infections, in Textbook of Hyperbaric
Medicine. 2004, Hogrefe & Huber Publishers. p. 133-146.
64.
Jain, K., HBO Therapy in Wound Healing, Plastic Surgery, and
Dermatology, in Textbook of Hyperbaric Medicine. 2004, Hogrefe &
Huber Publishers. p. 147-166.
69.
Jain, K., Oxygen Toxicity, in Textbook of Hyperbaric Medicine. 2004,
Hogrefe & Huber Publishers. p. 47-58.
76.
Yagi, K., Lipid Peroxides and Related Radicals in Clinical Medicine, in
Free Radicals in Diagnostic Medicine, D. Armstrong, Editor. 1994,
Plenum Press: New York.
Dergi makalesi
1.
Angus, D.C., et al., Epidemiology of severe sepsis in the United
States: analysis of incidence, outcome, and associated costs of care.
Crit Care Med, 2001. 29(7): p. 1303-10.
2.
Matot, I. and C.L. Sprung, Definition of sepsis. Intensive Care Med,
2001. 27 Suppl 1: p. S3-9.
3.
Cunneen, J. and M. Cartwright, The puzzle of sepsis: fitting the pieces
of the inflammatory response with treatment. AACN Clin Issues, 2004.
15(1): p. 18-44.
5.
Cerra, F.B., Hypermetabolism, organ failure, and metabolic support.
Surgery, 1987. 101(1): p. 1-14.
6.
Bowler, P.G., B.I. Duerden, and D.G. Armstrong, Wound microbiology
and associated approaches to wound management. Clin Microbiol
Rev, 2001. 14(2): p. 244-69.
7.
Mas, N., et al., Hyperbaric oxygen-induced changes in bacterial
translocation and acinar ultrastructure in rat acute necrotizing
pancreatitis. J Gastroenterol, 2005. 40(10): p. 980-6.
8.
Hampson, N.B., Hyperbaric oxygen: a plea for uniform nomenclature.
Undersea Hyperb Med, 1999. 26(4): p. 267.
68
9.
Tetzlaff, K., E.S. Shank, and C.M. Muth, Evaluation and management
of decompression illness--an intensivist's perspective. Intensive Care
Med, 2003. 29(12): p. 2128-36.
10.
Blanc, P., et al., Iatrogenic cerebral air embolism: importance of an
early hyperbaric oxygenation. Intensive Care Med, 2002. 28(5): p.
559-63.
11.
Kindwall, E.P., Hyperbaric oxygen. BMJ, 1993. 307(6903): p. 515-6.
12.
Tibbles, P.M. and J.S. Edelsberg, Hyperbaric-oxygen therapy. N Engl
J Med, 1996. 334(25): p. 1642-8.
13.
Davidson, J.D. and T.A. Mustoe, Oxygen in wound healing: more than
a nutrient. Wound Repair Regen, 2001. 9(3): p. 175-7.
14.
Buras, J., Basic mechanisms of hyperbaric oxygen in the treatment of
ischemia-reperfusion injury. Int Anesthesiol Clin, 2000. 38(1): p. 91109.
15.
Oter, S., et al., Effects of hyperbaric oxygen treatment on liver
functions, oxidative status and histology in septic rats. Intensive Care
Med, 2005. 31(9): p. 1262-8.
16.
Yucel T, G.D., Guclu S, Sit M, Adaleti R, Tetikkurt S, Ozcan A, Koksoy
FN, Normobarik oksijenin deneysel peritonitin tedavisindeki yeri ve
tedavisinin izlenmesinde rektal ateş, lökosit, CRP ve prokalsitonin
etlinliği. Travma Acil Cerrahi Dergisi, 2008. 14(1): p. 14-20.
17.
American College of Chest Physicians/Society of Critical Care
Medicine Consensus Conference: definitions for sepsis and organ
failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. Crit
Care Med, 1992. 20(6): p. 864-74.
18.
Doğanay, M., Nozokomiyal sepsis: önemi ve tanımlar. Hastane
Infeksiyonları Dergisi, 1998. 2: p. 179-181.
19.
Bone, R.C., Gram-positive organisms and sepsis. Arch Intern Med,
1994. 154(1): p. 26-34.
20.
Martin, M.A., Epidemiology and clinical impact of gram-negative
sepsis. Infect Dis Clin North Am, 1991. 5(4): p. 739-52.
69
21.
Weinstein, M.P., et al., The clinical significance of positive blood
cultures in the 1990s: a prospective comprehensive evaluation of the
microbiology, epidemiology, and outcome of bacteremia and fungemia
in adults. Clin Infect Dis, 1997. 24(4): p. 584-602.
22.
Uzun, O., et al., Factors influencing prognosis in bacteremia due to
gram-negative organisms: evaluation of 448 episodes in a Turkish
university hospital. Clin Infect Dis, 1992. 15(5): p. 866-73.
23.
Kayabaş, Ü., Erciyes Üniversitesi Tip Fakültesi Yogun Bakim Üniteleri
nozokomiyal
infeksiyonlari
sürveyansi.
Erciyes
Üniversitesi
Tip
Fakültesi, Klinik Mikrobiyoloji ve Enfeksiyon Hastaliklari Anabilim Dali
Uzmanlik Tezi, 1998.
24.
Pittet, D., et al., Microbiological factors influencing the outcome of
nosocomial bloodstream infections: a 6-year validated, populationbased model. Clin Infect Dis, 1997. 24(6): p. 1068-78.
25.
Kieft, H., et al., The sepsis syndrome in a Dutch university hospital.
Clinical observations. Arch Intern Med, 1993. 153(19): p. 2241-7.
28.
Weinstein, M.P., et al., The clinical significance of positive blood
cultures: a comprehensive analysis of 500 episodes of bacteremia and
fungemia in adults. II. Clinical observations, with special reference to
factors influencing prognosis. Rev Infect Dis, 1983. 5(1): p. 54-70.
29.
Aube, H., C. Milan, and B. Blettery, Risk factors for septic shock in the
early management of bacteremia. Am J Med, 1992. 93(3): p. 283-8.
30.
Martin, M.A., M.A. Pfaller, and R.P. Wenzel, Coagulase-negative
staphylococcal bacteremia. Mortality and hospital stay. Ann Intern
Med, 1989. 110(1): p. 9-16.
32.
Bone, R., The patogenesis of sepsis. Ann Intern Med, 1999.
1(115:457).
33.
Doğanay, M., Sepsis : yeni tanımlar ve patogenez. Flora Infeksiyon
Hastaliklari ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi, 1996. 1: p. 3.
34.
Stevens, D.L., Invasive group A streptococcus infections. Clin Infect
Dis, 1992. 14(1): p. 2-11.
70
35.
Wheeler, A.P. and G.R. Bernard, Treating patients with severe sepsis.
N Engl J Med, 1999. 340(3): p. 207-14.
36.
Bone, R.C., C.J. Grodzin, and R.A. Balk, Sepsis: a new hypothesis for
pathogenesis of the disease process. Chest, 1997. 112(1): p. 235-43.
37.
Levi, M. and H. Ten Cate, Disseminated intravascular coagulation. N
Engl J Med, 1999. 341(8): p. 586-92.
38.
van Gorp, E.C., et al., Review: infectious diseases and coagulation
disorders. J Infect Dis, 1999. 180(1): p. 176-86.
39.
Fourrier, F., et al., Septic shock, multiple organ failure, and
disseminated
intravascular
coagulation.
Compared
patterns
of
antithrombin III, protein C, and protein S deficiencies. Chest, 1992.
101(3): p. 816-23.
40.
Wenzel, R.P., et al., Current understanding of sepsis. Clin Infect Dis,
1996. 22(3): p. 407-12.
41.
Glauser, M.P., et al., Septic shock: pathogenesis. Lancet, 1991.
338(8769): p. 732-6.
42.
Voyce,
S.J.
and
R.C.
Becker,
Adaptive
and
maladaptive
cardiovascular responses in human sepsis. Am Heart J, 1991. 122(5):
p. 1441-8.
45.
Harris, R., Manifestation of sepsis. Arch Intern Med, 1987. 147: p.
1895.
46.
Martin, M.A. and H.J. Silverman, Gram-negative sepsis and the adult
respiratory distress syndrome. Clin Infect Dis, 1992. 14(6): p. 1213-28.
47.
Bick, R.L., Disseminated intravascular coagulation. Objective criteria
for diagnosis and management. Med Clin North Am, 1994. 78(3): p.
511-43.
48.
Franson, T.R., W.J. Hierholzer, Jr., and D.R. LaBrecque, Frequency
and characteristics of hyperbilirubinemia associated with bacteremia.
Rev Infect Dis, 1985. 7(1): p. 1-9.
49.
Aygen, B., et al., Adrenal functions in patients with sepsis. Exp Clin
Endocrinol Diabetes, 1997. 105(3): p. 182-6.
71
50.
Lynn, W.A. and J. Cohen, Management of septic shock. J Infect, 1995.
30(3): p. 207-12.
51.
Mayer, J., et al., Sepsis and septic shock. II. Treatment. Support Care
Cancer, 1995. 3(2): p. 111-9.
52.
Doganay, M., Sepsis tedavisi. Türkiye Tıp Dergisi, 1998. 5: p. 42.
53.
Effect of high-dose glucocorticoid therapy on mortality in patients with
clinical signs of systemic sepsis. The Veterans Administration
Systemic Sepsis Cooperative Study Group. N Engl J Med, 1987.
317(11): p. 659-65.
54.
Bone,
R.C.,
et
al.,
A
controlled
clinical
trial
of
high-dose
methylprednisolone in the treatment of severe sepsis and septic
shock. N Engl J Med, 1987. 317(11): p. 653-8.
55.
Lynn, W.A. and J. Cohen, Adjunctive therapy for septic shock: a
review of experimental approaches. Clin Infect Dis, 1995. 20(1): p.
143-58.
56.
Cunha, B.A., Antibiotic treatment of sepsis. Med Clin North Am, 1995.
79(3): p. 551-8.
57.
Geddes, A., et al., Levofloxacin in the empirical treatment of patients
with
suspected
bacteraemia/sepsis:
comparison
with
imipenem/cilastatin in an open, randomized trial. J Antimicrob
Chemother, 1999. 44(6): p. 799-810.
59.
Cross, F.S., The effect of increased atmospheric pressures and the
inhalation of 95 per cent oxygen and helium-oxygen mixtures on the
viability of the bowel wall and the absorption of gas in closed-loop
obstructions. Surgery, 1954. 36(5): p. 1001-26.
60.
Cross, F.S. and O.H. Wangensteen, The effect of increased
atmospheric pressures on the viability of the bowel wall and the
absorption of gas in closed-loop obstructions. Surg Forum, 1953(38th
Congress): p. 111-6.
65.
Kindwall, E.P., L.J. Gottlieb, and D.L. Larson, Hyperbaric oxygen
therapy in plastic surgery: a review article. Plast Reconstr Surg, 1991.
88(5): p. 898-908.
72
66.
Demchenko, I.T. and C.A. Piantadosi, Nitric oxide amplifies the
excitatory to inhibitory neurotransmitter imbalance accelerating oxygen
seizures. Undersea Hyperb Med, 2006. 33(3): p. 169-74.
67.
Demchenko, I.T., et al., Cerebral blood flow and brain oxygenation in
rats breathing oxygen under pressure. J Cereb Blood Flow Metab,
2005. 25(10): p. 1288-300.
68.
Gutsaeva, D.R., et al., The roles of nitric oxide and carbon dioxide gas
in the neurotoxic actions of oxygen under pressure. Neurosci Behav
Physiol, 2005. 35(7): p. 751-6.
70.
Jamieson, D., et al., The relation of free radical production to
hyperoxia. Annu Rev Physiol, 1986. 48: p. 703-19.
71.
Dirks, R.C. and M.D. Faiman, Free radical formation and lipid
peroxidation in rat and mouse cerebral cortex slices exposed to high
oxygen pressure. Brain Res, 1982. 248(2): p. 355-60.
72.
Monstrey, S.J., et al., Hyperbaric oxygen therapy and free radical
production: an experimental study in doxorubicin (Adriamycin)
extravasation injuries. Ann Plast Surg, 1997. 38(2): p. 163-8.
73.
Nylander, G., et al., Lipid peroxidation products in postischemic
skeletal muscle and after treatment with hyperbaric oxygen. Scand J
Plast Reconstr Surg Hand Surg, 1989. 23(2): p. 97-103.
74.
Richter, C., Reactive oxygen and DNA damage in mitochondria. Mutat
Res, 1992. 275(3-6): p. 249-55.
75.
Roehm, J.N., J.G. Hadley, and D.B. Menzel, Oxidation of unsaturated
fatty acids by ozone and nitrogen dioxide. A common mechanism of
action. Arch Environ Health, 1971. 23(2): p. 142-8.
77.
Halliwell, B., Reactive oxygen species in living systems: source,
biochemistry, and role in human disease. Am J Med, 1991. 91(3C): p.
14S-22S.
78.
Basaga, H.S., Biochemical aspects of free radicals. Biochem Cell Biol,
1990. 68(7-8): p. 989-98.
79.
Bast, A., G.R. Haenen, and C.J. Doelman, Oxidants and antioxidants:
state of the art. Am J Med, 1991. 91(3C): p. 2S-13S.
73
80.
Pierrefiche, G. and H. Laborit, Oxygen free radicals, melatonin, and
aging. Exp Gerontol, 1995. 30(3-4): p. 213-27.
83.
Farber, J.L., M.E. Kyle, and J.B. Coleman, Mechanisms of cell injury
by activated oxygen species. Lab Invest, 1990. 62(6): p. 670-9.
84.
Krinsky, N.I., Membrane antioxidants. Ann N Y Acad Sci, 1988. 551: p.
17-32; discussion 32-3.
85.
Sies, H., Oxidative stress: from basic research to clinical application.
Am J Med, 1991. 91(3C): p. 31S-38S.
86.
Frei,
B.,
Reactive
oxygen
species
and
antioxidant
vitamins:
mechanisms of action. Am J Med, 1994. 97(3A): p. 5S-13S;
discussion 22S-28S.
88.
Dalle-Donne, I., et al., Protein carbonyl groups as biomarkers of
oxidative stress. Clin Chim Acta, 2003. 329(1-2): p. 23-38.
89.
Nielsen, F., et al., Plasma malondialdehyde as biomarker for oxidative
stress: reference interval and effects of life-style factors. Clin Chem,
1997. 43(7): p. 1209-14.
90.
Boadi, W.Y., et al., Effects of dietary factors on antioxidant enzymes in
rats exposed to hyperbaric oxygen. Vet Hum Toxicol, 1991. 33(2): p.
105-9.
91.
Puglia, C.D. and G.A. Loeb, Influence of rat brain superoxide
dismutase inhibition by diethyldithiocarbamate upon the rate of
development of central nervous system oxygen toxicity. Toxicol Appl
Pharmacol, 1984. 75(2): p. 258-64.
92.
Kim, K.S. and A.S. Bayer, Efficacy of BMY-28142 in experimental
bacteremia and meningitis caused by Escherichia coli and group B
streptococci. Antimicrob Agents Chemother, 1985. 28(1): p. 51-4.
93.
Gurtner, G.C., et al., Effect of carbon dioxide pneumoperitoneum on
bacteraemia and endotoxaemia in an animal model of peritonitis. Br J
Surg, 1995. 82(6): p. 844-8.
94.
Jenkinson, S.G., J.M. Jordan, and R.A. Lawrence, BCNU-induced
protection from hyperbaric hyperoxia: role of glutathione metabolism. J
Appl Physiol, 1988. 65(6): p. 2531-6.
74
95.
Weber, C.A., et al., Depletion of tissue glutathione with diethyl maleate
enhances hyperbaric oxygen toxicity. Am J Physiol, 1990. 258(6 Pt 1):
p. L308-12.
96.
Lutz, J. and M. Stark, Administration of perfluorochemicals under
hyperbaric oxygen pressure and treatment with free oxygen radical
scavengers. Biomater Artif Cells Artif Organs, 1988. 16(1-3): p. 395402.
97.
Etlik, O., et al., The effect of antioxidant vitamins E and C on
lipoperoxidation
of
erythrocyte
membranes
during
hyperbaric
oxygenation. J Basic Clin Physiol Pharmacol, 1997. 8(4): p. 269-77.
98.
Zamboni, W.A., H.P. Wong, and L.L. Stephenson, Effect of hyperbaric
oxygen on neutrophil concentration and pulmonary sequestration in
reperfusion injury. Arch Surg, 1996. 131(7): p. 756-60.
99.
Lowry, O.H., et al., Protein measurement with the Folin phenol
reagent. J Biol Chem, 1951. 193(1): p. 265-75.
100.
Hammouda, A.e.-R., M.M. Khalil, and A. Salem, Lipid peroxidation
products in pleural fluid for separation of transudates and exudates.
Clin Chem, 1995. 41(9): p. 1314-5.
101.
Sun, Y., L.W. Oberley, and Y. Li, A simple method for clinical assay of
superoxide dismutase. Clin Chem, 1988. 34(3): p. 497-500.
102.
Paglia, D.E. and W.N. Valentine, Studies on the quantitative and
qualitative characterization of erythrocyte glutathione peroxidase. J
Lab Clin Med, 1967. 70(1): p. 158-69.
103.
Muftuoglu, M.A., et al., Liver injury in sepsis and abdominal
compartment syndrome in rats. Surg Today, 2006. 36(6): p. 519-24.
104.
Sener, G., et al., Melatonin protects against oxidative organ injury in a
rat model of sepsis. Surg Today, 2005. 35(1): p. 52-9.
105.
Pedoto, A., et al., Beneficial effect of hyperbaric oxygen pretreatment
on lipopolysaccharide-induced shock in rats. Clin Exp Pharmacol
Physiol, 2003. 30(7): p. 482-8.
75
106.
Edremitlioglu, M., et al., The effect of hyperbaric oxygen treatment on
the renal functions in septic rats: relation to oxidative damage. Surg
Today, 2005. 35(8): p. 653-61.
107.
Thom, S.R., M.W. Lauermann, and G.B. Hart, Intermittent hyperbaric
oxygen therapy for reduction of mortality in experimental polymicrobial
sepsis. J Infect Dis, 1986. 154(3): p. 504-10.
108.
Tanjoh, K., et al., Nitric oxide and active oxygen species in severe
sepsis and surgically stressed patients. Surg Today, 1995. 25(9): p.
774-7.
109.
Yamamoto, Y., et al., Oxidation of biological membranes and its
inhibition.
Free
radical
chain
oxidation
of
erythrocyte
ghost
membranes by oxygen. Biochim Biophys Acta, 1985. 819(1): p. 29-36.
110.
Koster, J.F. and R.G. Slee, Lipid peroxidation of human erythrocyte
ghosts induced by organic hydroperoxides. Biochim Biophys Acta,
1983. 752(2): p. 233-9.
111.
Liaw, W.J., et al., Effects of a membrane-permeable radical
scavenger, Tempol, on intraperitoneal sepsis-induced organ injury in
rats. Shock, 2005. 23(1): p. 88-96.
112.
Suntres, Z.E. and P.N. Shek, Treatment of LPS-induced tissue injury:
role of liposomal antioxidants. Shock, 1996. 6 Suppl 1: p. S57-64.
113.
Basile, M., et al., Melatonin protects from, but does not reverse, the
effects of mediators of sepsis on liver bioenergetics. Pediatr Surg Int,
2004. 20(4): p. 263-6.
114.
Hink, J. and E. Jansen, Are superoxide and/or hydrogen peroxide
responsible for some of the beneficial effects of hyperbaric oxygen
therapy? Med Hypotheses, 2001. 57(6): p. 764-9.
115.
Jamieson, D., Oxygen toxicity and reactive oxygen metabolites in
mammals. Free Radic Biol Med, 1989. 7(1): p. 87-108.
116.
McCord, J.M., The evolution of free radicals and oxidative stress. Am
J Med, 2000. 108(8): p. 652-9.
117.
Demirbilek, S., et al., Effects of polyenylphosphatidylcholine on
cytokines,
nitrite/nitrate
levels,
76
antioxidant
activity
and
lipid
peroxidation in rats with sepsis. Intensive Care Med, 2004. 30(10): p.
1974-8.
118.
Varalakshmi, P., S. Sandhya, and K.P. Malarkodi, Evaluation of the
effect of lipoic acid administered along with gentamicin in rats
rendered bacteremic. Mol Cell Biochem, 2003. 248(1-2): p. 35-40.
119.
Javesghani, D., et al., Superoxide production in the vasculature of
lipopolysaccharide-treated rats and pigs. Shock, 2003. 19(5): p. 48693.
120.
Topal, T., et al., Exogenously administered and endogenously
produced melatonin reduce hyperbaric oxygen-induced oxidative
stress in rat lung. Life Sci, 2004. 75(4): p. 461-7.
121.
Molnar, R.G., et al., The role of neutrophils in producing hepatocellular
dysfunction during the hyperdynamic stage of sepsis in rats. J Surg
Res, 1997. 73(2): p. 117-22.
122.
Chishti, A.D., et al., Neutrophil chemotaxis and receptor expression in
clinical septic shock. Intensive Care Med, 2004. 30(4): p. 605-11.
123.
Sato, T., et al., Hepatic cellular injury following lethal Escherichia coli
bacteremia in rats. Lab Invest, 1982. 47(3): p. 304-10.
124.
Tsao, C.M., et al., Propofol ameliorates liver dysfunction and inhibits
aortic superoxide level in conscious rats with endotoxic shock. Eur J
Pharmacol, 2003. 477(2): p. 183-93.
125.
Jaeschke, H., Reactive oxygen and mechanisms of inflammatory liver
injury. J Gastroenterol Hepatol, 2000. 15(7): p. 718-24.
126.
Serafin, A., et al., Ischemic preconditioning increases the tolerance of
Fatty liver to hepatic ischemia-reperfusion injury in the rat. Am J
Pathol, 2002. 161(2): p. 587-601.
127.
Youn, Y.K., et al., Recombinant human growth hormone decreases
lung and liver tissue lipid peroxidation and increases antioxidant
activity after thermal injury in rats. J Burn Care Rehabil, 1998. 19(6): p.
542-8.
77
128.
Shirahane, K., et al., Hepatic ischemia/reperfusion injury is prevented
by a novel matrix metalloproteinase inhibitor, ONO-4817. Surgery,
2006. 139(5): p. 653-64.
Tez
82.
TOPAL, T., Endojen Olarak Salınan veya Eksojen Olarak Verilen
Melatoninin Antioksidan Etkinliği ve Hiperbarik Oksijen Uygulaması İle
Etkileşimi, in GATA Fizyoloji A.D. Tıpta Uzmanlık Tezi. 2002, GATA:
Ankara.
78