ARTMIŞ İNTRAKRANİAL BASINÇ VE BEYİN ÖLÜMÜ RAT MODELİNDE ERKEN DÖNEM TANIDA İSKEMİK MODİFİYE

ALBUMİN

İskender KARA1, Hasan Kutluk PAMPAL2, Fatma YILDIRIM3, Ergin DİLEKÖZ4, Gökçen EMMEZ2, Feriha Pınar Uyar GÖÇÜN5, Murat KOCABIYIK6, Cengiz Bekir DEMİREL1

• Artmış intrakranial basınç (AIKB) nöro-yoğun bakım pratiğinde önemli bir problemdir.

• AIKB kitle etkisi yaparak akut veya kronik patolojik süreçler oluşturabilir.

• İntrakranial hematomlar, neoplazmlar, serebral ödem, travma ve enfarktgibi pekçok durumda IKB artış gösterebilir.

• IKB artışı sonucu, serebral perfüzyon basıncında düşme olur. Bu düşüş belli bir seviyenin altında serebral iskemi için önemli olur.

• İntraserebral hemoraji gibi bazı durumlarda hematomun kitle etkisi veya ilerleyici ödem ile ICP yükseldikçe, hematomun etrafında sıkıştırılmış olan alanda iskemi oluşur.

• Travmatik beyin yaralanmalarını takiben, serebral kan akımı ve beyin metabolizmasında patofizyolojik değişiklikler sonucu serebral iskemimeydana gelebilir.

• Molekül ağırlığı 66500 ve 585 amino asitten oluşur.

• HSA’nın amino-terminali, Co, Cu ve Ni gibi metallerinin bağlanma yeridir.

• HSA iskemik dokuya geçtiği zaman, iskemi / reperfüzyon sonrası çözülen serbest radikaller, amino-terminaline bağlanır ve kobalt gibi metallerin bağlanma kapasitesi azalır.

• HSA’nın bu değişmiş şekli İskemik Modifiye Albumin (İMA) olarak adlandırılır.

Human Serum Albumin (HSA)

• İMA yeni ve sensitif bir iskemi ve oksidatif stres biyomarkeridir.

• Serbest radikal üretimi, hipoksi, asidoz ve iskemi reperfüzyon gibi durumlarda albuminin kobalt bağlama kapasitesinin değişmesi ile oluşur.

• Dolaylı bir ölçüm yöntemi olan albumin cobalt binding (ACB) testi ile ölçülür.

• ACB testi kullanarak sonuçlar absorbance units (ABSU) olarak verilmektedir.

I. Myokardiyal iskemi,

II. Mezenter tromboz,

III. Pulmoner emboli,

IV. Stroke,

V. Enfeksiyon,

VI. SVO,

VII. SDBY,

VIII. Çeşitli tümörlerde de artış gösterebilmektedir.(64).

Biyokimyasal bir marker olan İMA, iskemik dokularda çok geniş bir şekilde çalışılmıştır.

• YB pratiğinde sıklıkla görülen AİKB, serebral herniasyon ve beyin ölümü tanısında kullanılabilen biyokimyasal parametreler sınırlıdır.

• Bizde literatürde daha önce çalışılmamış olan AİKB ve buna bağlı gelişen beyin ölümünde iskeminin neden olabileceği İMA yüksekliğinin erken tanıda kullanılabilirliğini incelemek istedik.

Materyal metod

• Gazi Üniversitesi, Deney Hayvanları Yerel Etik Kurulu’ndan onay alındı (27.03.2014/66332047-604.01.02-8653).

• Çalışma Gazi Ünv. Deneysel Araştırmalar Merkezi’nde (GÜDAM) yapıldı.

• Ortalama ağırlıkları 250-350 gr olan 18 adet erkek Wistar Albino rat alındı.

• Ratlar standart koşullarda (21±2 °C, uygun nem, 12-12 saat ışık-karanlık siklusu, yeterli sıvı ve yiyecek desteği gibi) muhafaza edildi.

• Kontrol Grubu (KG)(n=6),

• Artmış İKB Grubu (AİKBG)(n=6)

• Beyin Ölümü Grubu (BÖG) (n=6) olarak üç gruba ayrıldı.

Ratlar

• Deneysel cerrahi prosedürde Pomper ve Wauters’in teknikleri uygulandı.

• İntraperitoneal ketamin hidroklorid (Ketalar 60 mg/kg) ve xylazine(Rompun 12 mg/kg) ile ratlar anestetize edildi.

• İdamede ketamin hidroklorid 3 mg/kg/dk İV infüzyon olarak verildi

• Bütün ratlar 36,5°C body-pad ile ısıtıldı.

• Extremitelere yerleştirilen elektrotlar ile EKG monitorizasyonu başlatıldı.

• Kuyruk veninden 0. dakika kan örneklemesi yapıldı.

• Supine pozisyonda trakeostomi açıldı ve mekanik ventilatöre bağlandı (Ventilator Inspira Asv, Harvard Apparatus, Massachusetts, USA; Frekans: 80/dakika; Tidal Volüm:10 ml/kg). %50-50 oda havası ve oksijen kullanıldı.

• Kan gazı örneklemesi, kan basınç ölçümü ve kalp hızı monitorizasyonu için sağ femoral arter mikroskop ile diseke edilip polietilen kateter (PE-50) yerleştirildi.

• Mean arteriyel basınç ve kalp atım hızı deneyin sonuna kadar monitorizeedildi ve bir data kayıt sistemi (BIOPAC Systems, Inc, Santa Barbara, California: model no:MP30B-CE; seri no:310B2397) kullanılarak veriler saklandı

• Prone pozisyona alındıktan sonra skalpte sağ frontoparyetal alana mikroskop ile burr hole açıldı. Fogarty kateteri (3F) yerleştirildi

• Kortikal aktivite için kafatasına iki adet (altın kaplama) elektrod konuldu. EEG monitorizasyonuna deneyin sonuna kadar devam edildi. Data kayıt sistemi kullanılarak veriler saklandı.

• Hazırlık dönemi geçildikten sonra, yerleştirilen fogarty balonu şişirilmeden deneyin sonuna kadar tutuldu.

• Femoral arterden 150 ve 240. dakikalarda kan örnekleri alınarak ratlarsakrifiye edildi.

• Bu grupta ratlara, ihtiyaç oldukça anestezik ilaç verildi.

Hazırlık dönemi, tüm gruplarda her bir rat için yaklaşık 60 dakika olmuştur.

Kontrol Grubu (KG)

• Hazırlık döneminden sonra, 60. dakikada fogarty balonu ile kafa içi basınç arttırılmaya başlandı.

• 150. dakikada femoral arterden kan örneği alındıktan sonra Fogarty balonu tam olarak şişirilip beyin ölümü meydana getirildi.

• 240. dakika kan örneklemesi yapıldıktan sonra ratlar sakrifiye edildi.

AİKB Grubu (AİKBG)

• Hazırlık döneminden sonra, 60. dakikada Fogarty balonu ile kafa içi basınç arttırılmaya başlandı ve 5-10 dakikada beyin ölümü sağlandı.

• 150-240. dakika kan örneklemesi yapıldıktan sonra ratlar sakrifiye edildi.

BÖ Grubu (BÖG)

• Beyin ölümü tanısı için spontan solunumun kesilmesi ve izoelektrik EEG esas alınmıştır.

• Ratlar ventilatörden 30 saniye kadar ayrı tutularak spontan solunumun olmadığı teyit edildi.

• Destekleyici olarak maximum dilate pupil ve pedal reflekslerin olmaması kullanıldı.

Beyin ölümü tanısı

• SPSS v.17 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) kullanılmıştır.

• Her grup için ölçülen İMA ve Malondialdehit (MDA) değerleri ortalama ve standart sapma olarak hesaplanmıştır.

• Gruplar arasında değerlerin karşılaştırılmasında Mann Whitney U testi ve grup içi zamana göre karşılaştırmalar için Friedman testi kulllanıldı.

• P<0,05 değeri istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.

İstatistiksel analiz

Bulgular

• Gruplar arasında hemodinamik bulgularda fark tespit edilmedi.

• AİKBG’da 150-240. dk serum İMA seviyeleri başlangıca ve kontrol grubuna göre daha yüksek tespit edildi (p<0,05).

• AİKBG ve BÖG grupları arasında İMA seviyelerinde anlamlı fark görülmedi.

• AİKBG ve BÖG gruplarında 150-240. dk serum MDA düzeyleri kontrol grubuna göre artmış tespit edildi (p<0,05).

• AİKBG ve BÖG arasında MDA düzeylerinde fark görülmedi.

KONTROL

(n:6)

AİKBG

(n:6)

BÖG

(n:6)

P Value

İMA-0

(ABSU)

0,494 ± 0,045

(0,436-0,561)

0,505 ±0,047

(0,429-0,551)

0,519 ± 0,050

(0,439-0,562)

K-AİKBG p:0,749

K-BÖG p:0,337

AİKBG-BÖG p:0,337

İMA-150

(ABSU)

0,519±0,042

(0,461-0,589)

0,596±0,035

(0,544-0,649)

0,555±0,037

(0,498-0,605)

K-AİKBG p: 0,010

K-BÖG p:0,149

AİKBG-BÖG p:0,109

İMA-240

(ABSU)

0,533±0,042

(0,477-0,591)

0,626±0,042

(0,582-0,704)

0,579±0,037

(0,543-0,638)

K-AİKBG p: 0,006

K-BÖG p:0,092

AİKBG-BÖG p:0,078

0 vs 120 p:0,180

0 vs 240 p:0,102

120vs240 p:0,414

0 vs 120 p:0,014

0 vs 240 p:0,014

120vs240 p:0,014

0 vs 120 p:0,102

0 vs 240 p:0,014

120vs240 p:0,014

İMA Sonuçlar

MDA sonuçlar

KONTROL

(n:6)

AİKBG

(n:6)

BÖG

(n:6)

P Value

MDA-0 2,61±0,45

(1,92-3,21)

2,58±0,55

(1,99-3,54)

2,49±0,33

(2,08-3,03)

K-AİKBG p:0,688

K-BÖG p:0,631

AİKBG-BÖG p:0,873

MDA-150 2,85±0,41

(2,43-3,54)

3,81±0,76

(3,01-4,81)

4,11±0,50

(3,52-4,78)

K-AİKBG p:0,037

K-BÖG p:0,036

AİKBG-BÖG p:0,522

MDA-240 2,77±0,41

(2,28-3,31)

5,85±0,50

(4,88-6,26)

5,42±0,49

(4,58-5,97)

K-AİKBG p:0,004

K-BÖG p:0,004

AİKBG-BÖG p:0,109

0 vs 120 p:0,102

0 vs 240 p:0,102

120vs240 p:0,414

0 vs 120 p:0,014

0 vs 240 p:0,014

120vs240 p:0,014

0 vs 120 p:0,014

0 vs 240 p:0,014

120vs240 p:0,014

Hemodinamik Veriler

KAH-0 189,67±10,27

(178-203)

201,17±11,92

(189-221)

198,00±9,65

(190-215)

K-AİKBG p:0,150

K-BÖG p:0,173

AİKBG-BÖG p:0,810

KAH-150 201,67±7,65

(194-215)

198,67±8,52

(191-213)

194,50±6,12

(188-206)

K-AİKBG p:0,296

K-BÖG p:0,065

AİKBG-BÖG p:0,332

KAH-240 191,67±11,29

(180-213)

205,33±5,46

(198-211)

201,00±11,52

(191-220)

K-AİKBG p:0,055

K-BÖG p:0,065

AİKBG-BÖG p:0,297

0 vs 120 p:0,102

0 vs 240 p:1,000

120vs240 p:0,102

0 vs 120 p:1,000

0 vs 240 p:0,414

120vs240 p:0,102

0 vs 120 p:0,655

0 vs 240 p:0,414

120vs240 p:0,102

MEAN-0 85,33±6,53

(78-95)

86,33±5,680

(77-92)

89,17±6,04

(82-98)

K-AİKBG p:0,873

K-BÖG p:0,378

AİKBG-BÖG p:0,376

MEAN-150 86,33±4,22

(79-90)

91,00±5,72

(86-101)

88,83±4,16

(83-94)

K-AİKBG p:0,227

K-BÖG p:0,333

AİKBG-BÖG p:0,574

MEAN-240 89,17±2,85

(86-94)

84,33±5,64

(77-91)

79,83±8,40

(70-91)

K-AİKBG p:0,147

K-BÖG p:0,092

AİKBG-BÖG p:0,469

0 vs 120 p:1,000

0 vs 240 p:0,414

120vs240 p:0,180

0 vs 120 p:0,102

0 vs 240 p:0,414

120vs240 p:0,180

0 vs 120 p:1,000

0 vs 240 p:0,102

120vs240 p:0,102

• ABD Gıda ve İlaç İdaresi tarafından onaylanmıştır.

• Daha önceki rat modellerinde İMA’nın çeşitli iskemik hasarlarda nonselektif bir biyomarker olarak kullanılabileceği bildirilmektedir.

• Serebral iskemide İMA artış göstermektedir. Fakat İMA daha önce literatürde AİKB ve beyin ölümünde çalışılmamıştır

• Akut koroner sendromda İMA seviyeleri myokardiyal iskemiden 6-10 dakika sonra yükselir.

• SVO erken dönemde (<3 saat) İMA belirgin olarak yükselmekte ve tanıda kullanılabilmektedir.

• Mezenterik iskemide İMA seviyelerinin zaman ilişkili artışı gösterilmiş. Bu nedenle 2. ve 6. saatlerde IMA ölçümünün yeterli olduğu kabul edilmiş.

• Yapılan bir hayvan çalışmasında total beyin enfarktüsü veya beyin ölümüne yol açan ilerleyici intrakranial hipertansiyon oluşturulmuş ve İKB arttıkça serebral perfüzyon basıncının hemen azaldığı, beyin dokusu oksijen düzeylerinin belli bir düzeyin altında iskemi için kritik önemde olduğu belirtilmiştir.

• Beyinde lokal veya global sıkışmaya bağlı olarak serebral mikrosirkülasyonbozulur ve yerel infarktların oluşmasına ve iskeminin ilerlemesine neden olabilir.

• Bu durumlarda sürecin yakın takibi erken tanısı önemli olduğu için serebraloksijen monitorizasyonu gibi birçok yol denenmektedir.

• Bizde iskeminin erken belirteçlerinden olan İMA’nın, artmış IKB ve beyin ölümü sürecinde erken tanıda kullanılabileceğini kanaatindeyiz.

• Malondialdehit (MDA) poliansature yağ asit peroksidasyonu ile oluşur ve oksidatif stresi takiben seviyesi artar. MDA serbest radikal oluşumunun iyi bir indikatörüdür.

• Bizim çalışmamızda da AİKB ve beyin ölümü modelinde İMA’ da gruplar arasında görülen ilişki MDA düzeylerinde de tespit edilmiştir.