Akut obstrüktif pankreatit oluşturulan sıçanlarda melatoninin koruyucu etkisinin araştırılması

Abstract

ÖZET Birçok inflamatuar olayda olduğu gibi, akut pankreatitte de oksidatif hasarın önemli nbl oynadığı bilinmektedir. Çok kuvvetli bir antioksidan olması nedeniyle, farklı dokularda etkileri çalışılmış olan melatoninin akut pankreatit üzerinde koruyucu etkisi olup olmadığını araştırmak amacıyla Sprague-Dawley cinsi sıçanlarda cerrahi olarak obstrüktif pankreatit oluşturulmuştur. Pankreatikobiliyer kanalın doudenuma en yakın yerinden 5/0 ipekle çift bağlanmasını takiben bir gruptaki sıçanlara intraperitoneal serum fizyolojik (SF) veya melatonin (10 mg/kg) intraperitoneal olarak uygulanmıştır. Başka bir grup sıçanda ise, karaciğer hilusu seviyesinde safra kanalı bağlanarak SF ya da melatonin verilmiştir. Kontrol grubu sıçanlarda ise aynı koşullarda cerrahi işlemler uygulanmış, safra-pankreatikobiliyer kanal ortaya konmuş fakat bağlanmamıştır. Sıçanlar 6. saatte (erken) veya 72. saatte (geç) dekapite edilip kanlan alınarak serumda amilaz tayini yapılmış; pankreas dokuları çıkarılmış ve doku ağırlığı, oksidan hasarın bir göstergesi olan malonildialdehit (MDA) düzeyleri, bir antioksidan olan glutatyon (GSH) düzeyleri ve nötrofil infiltrasyonunun göstergesi olan myeloperoksidaz (MPO) düzeyleri ölçülmüştür. Serum amilaz tayini yapıldığında kontrol grubu ve safra kanalı bağlanan (SKB) gruplarda 6. ve 72. saatte ölçülen değerlerin farklı olmadığı, buna karşın pankreatikobiliyer kanal bağlanan (PBKB) gruplarda 6. saatte amilazın 6-8 kat arttığı gözlendi. Ancak amilaz değerinin 72. saatte tekrar kontrol düzeylerine düştüğü görüldü. Melatoninin ise amilaz değerlerini etkilemediği saptandı. Üçüncü günde dekapitasyon öncesi sıçanlar tartıldığında SKB ve PBKB gruplarında vücut ağırlığının kontrol grubuna göre azaldığı, PBKB grubundaki ağırlık azalmasının melatonin uygulanan grupta anlamlı olarak önlendiği saptandı. Erken grupta pankreas doku ağırlıkları ölçüldüğünde, PBKB gruplarında doku ağırlıklarının kontrole göre anlamlı olarak arttığı saptandı. Geç gruptaki PBKB gruplarında ise, doku ağırlığının SF verilen grupta kontrole göre arttığı, melatonin verilen gruplarda ağırlık artışının engellendiği gözlendi. SF verilen erken ve geç PBKB gruplarında lipid peroksidasyon düzeyinin göstergesi olan MDA güzeylerinin anlamlı olarak arttığı, melatonin tedavisinin geç grupta bu düzeyleri düşürdüğü gözlenmiştir. GSH düzeyleri erken dönemde, tüm SKB ve PBKB gruplarında azalırken, melatonin tedavisi hem erken hem de geç dönemde GSH düzeyindeki azalmayı sınırlamıştır. MPO aktivitesinin erken ve geç dönemde PBKB grubunda arttığı, melatoninin bu artışı erken ve geç dönemde anlamlı olarak önlediği bulundu. Histolojik skorlamayapıldığında, 6. saatte S KB gruplarında ve PBKB gruplarında değerler kontrole göre yüksek bulunurken, PBKB gruplarında melatoninin SF'e göre histopatolojik skoru anlamlı olarak düşürdüğü saptandı. Bu çalışmanın bulguları, pankreatik kanal obstrüksiyonu olan sıçanlarda pankreasta oksidan hasar geliştiğini göstermiştir. Radikal süpürücü ve alntioksidan özellikleri sayesinde melatonin pankreas ödemini azaltıp, lipid peroksidasyonunu engellemekte, nötrofil infiltrasyonunu azaltmakta ve antioksidan düzeyini arttırmaktadır. Sonuç olarak, mortalite ve morbiditesi yüksek olan akut pankreatitte melatoninin koruyucu etkili olması, melatoninin pankreatit tedavisinde yeni bir ajan olarak araştırılması gerektiğini düşündürmektedir. Anahtar Sözcükler: Akut pankreatit, melatonin, serbest oksijen radikali, antioksidan, pankreatikobiliyer kanal bağlanması m

ABSTRACT It is already known that, oxidative injury plays an important role in acute pancreatitis as well as in many other inflammatory processes. Due to its powerful antioxidant properties the effects of melatonin on various tissues are frequently studied.. Here, a possible protective effect of melatonin on acute pancreatitis is investigated by inducing obstructive pancreatitis in Sprague-Dawley rats. The pancreaticobiliary duct ligation (PBDL) was achieved by doubly ligating the common pancreaticobiliary duct adjacent to the duodenal wall. Following the operation, one group of rats received intraperitoneal serum physiological (SP), while a second group received intraperitoneal melatonin (10 mg/kg). In another group of rats, the bile duct was ligated (BDL group) at the hilum of the liver and they were given SP or melatonin as the previous description. The rats in the control group underwent laparotomy, while bile or panreaticobiliary duct was dissected but not ligated. The rats were decapitated at the 6th hour (early) or at the 72nd hour (late) and the serum samples were analyzed for the measurement of amylase. The pancreatic tissue samples were obtained and tissue weight, malonyldialdehyde (MDA) levels indicating the oxidative damage, antioxidant glutathione (GSH) levels and myeloperoxidase (MPO) levels indicating neutrophil infiltration were measured. In the control and BDL groups at both 6th and 72nd hours serum amylase levels were similar. In the PBDL group amylase levels were 6 to 8 times higher than the control at the 6th hour. At the 72nd hour amylase values returned back to the control level. It was determined that melatonin did not aff set serum amylase values. The rats were weighed on the third day and it was observed that in both PBDL and BDL groups rats lost body weight with respect to controls. In the PBDL group the reduction in body weight was significantly prevented by intraperitoneal melatonin application. In the early PBDL group, a considerable increase in pancreatic tissue weight was found with respect to control group. In the late PBDL group which received SP was found to have a higher tissue weight when compared to control group, while melatonin prevented the increase in tissue weight. In PBDL group which recieved SP the MDA levels indicating the lipid peroxidation activity were considerably elevated. Melatonin treatment reduced these values as well as preventing the depletion in the GSH levels which were reduced in all BDL and PBDL groups at the early and late periods. The MPO activity was found to increased in the PBDL group at both the early and late periods, meanwhile melatonin prevented these increases in the early and late periods. The results of histological analysis indicated significant IVelevations in the scores on the 6th hour of both PBDL and BDL groups in comparison with the control group. In the PBDL group, melatonin decreased the histopathological score. The results of the present study indicate that the rats with pancreaticobiliary duct obstruction results in the oxidant damage of the pancreas in rats. The free radical scavenger and antioxidant melatonin reduced the edema of the pancreas, prevented pancreatic lipid peroxidation, reduced neutrophil infiltration and increased the tissue antioxidant level. In conclusion, the protective effects of melatonin in acute pancreatitis which is known to present with high morbidity and mortality, indicates that melatonin merits further investigation as a new therapeutic agent in the treatment of pancreatitis. Key Words: Acute pancreatitis, melatonin, free oxygen radicals, antioxidant, pancreaticobiliary duct ligation