İntestinal iskemi ve reperfüzyonun diyafram kası ve frenik sinir üzerine etkisi ve N-acetyl cystein`in rolü

Abstract

ÖZETAmacımız bir deneysel hayvan modelinde intestinal iskemi reperfüzyon (IR)hasarının diyafram kası ve frenik sinir üzerine etkisini incelemek ve N-acetylcysteine (NAC)'in olası hasara etkisini araştırmak. 40 adet Wistar yenidoğan sıçankullanıldı: 1. Kontrol; 2. IR 1. sa; 3. IR 24. sa; 4. IR + NAC. IR için barsak mezosuipek halkayla 1 sa sıkıştırıldı. NAC 150 mg/kg/gün periton içine verildi. Diyaframdokusunda malondialdehid (MDA), miyeloperoksidaz (MPO), interlökin-1β (IL-1β),tümör nekrotizan faktör alfa (TNF-α), elektrofizyoloji, mekanik kas aktivasyonu vehistopatoloji değerlendirildi. MPO 9.1 ± 6.1'den 1. sa 21.5 ± 7.6'ya yükseldi(p=0.01), sonra 24. sa 11.3 ± 9.3'e geriledi. NAC verilenlerde 11.4 ± 2.1 idi. MDA17.3 ± 6.7'den 1. sa 23.7 ± 11.8'e yükseldi, sonra 24. sa 14.3 ± 4.6'ya geriledi.NAC verilenlerde 24.3 ± 9.3 idi. IL-1β 92.4 ± 63.9'dan 1. sa 295.5 ± 275.6'ya(p=0.06) ve 24. sa 404.2 ± 300.8'e (p=0.002) yükseldi. NAC verilenlerde 347.1 ±299.6 idi. TNF-α 108 ± 78.3'den 1. sa 712.9 ± 314.1 (p=0.004) ve 24. sa 626.1 ±114.5'e (p=0.0001) yükseldi. NAC verilenlerde 573.9 ± 548.3 idi. Diyaframmekanik kas aktivasyonu 37.2 ± 1.2'den 1. sa 11.3 ± 2.0'ye (p=0.004) ve 24. sa16.2 ± 1.6'ya (p=0.02) geriledi; süre 340 ± 7.3'den 1. sa 181.3 ± 15.7'ye(p=0.0001) ve 24. sa 186.2 ± 19.3'e (p=0.0001) yükseldi. NAC verilenlerde 42.1 ±6.4 ve 338.2 ± 8.5 idi. Diyafram kası motor ünit aksiyon potansiyeli (MUAP) genlik3.1 ± 0.8'den 1. sa 4.0 ± 0.8 ve 24. sa 3.6 ± 1.2'ye yükseldi; süre 21.7 ± 4.8'den 1.sa 22.1 ± 3.9'a ve 24. sa 27.8 ± 9.3'e (p=0.05) yükseldi; frekans 41.6 ± 10.6'dan 1.sa 34.6 ± 6.9'a ve 24. sa 36.7 ± 8.4'e yükseldi. NAC verilenlerde 3.2 ± 0.8, 19.9 ±5.9 ve 42.0 ± 7.8 idi. Frenik sinir bileşik kas aksiyon potansiyeli (BKAP) genlik 6.5± 1.5'den 1. sa 2.1 ± 1.8'e (p=0.0001) ve 24. sa 3.0 ± 0.9'a geriledi; süre 2.3 ±0.7'den 1. sa 2.9 ± 0.5'e ve 24. sa 3.6 ± 0.5'e (p=0.0001) yükseldi. NACverilenlerde 7.6 ± 2.3 ve 2.8 ± 0.6 idi. Bu veriler aksonal dejenerasyon vedemiyelinizan frenik sinir nöropatisini göstermektedir. Histopatolojik incelemedeaksonal ve miyelin kılıfında dejenerasyon bulunurken, NAC verilenlerde daha azhasar görüldü. Bu çalışma intestinal IR hasarının 1) diyaframda kasılmabozukluğuna neden olduğunu 2) bu etkinin primer olarak frenik sinir nöropatisinebağlı geliştiğini ve 3) NAC'ın bu hasarı önlediğini göstermektedir.Anahtar Kelimeler: İskemi reperfüzyon, diyafram, frenik sinir, nöropati6

ABSTRACTTo study in an animal model the effect of intestinal ischemia reperfusion(IR) injury on the diaphragm muscle and phrenic nerve, and inquire whether N-acetyl cysteine (NAC) may counteract the possible detrimental effects. 40 Wistarnewborn rats: 1. Control; 2. IR 1st hr; 3. IR 24th hr; 4. IR + NAC. To ensure IR,intestinal mesenteria was constricted 1 hr with a silk loop. NAC was given 150mg/kg/day intraperitoneally. Malondialdehyde (MDA), myeloperoxidase (MPO),interleukine-1β (IL-1β), tumor necrosis factor alpha (TNF-α), mechanic activity,electrophysiology and histopathology of diaphragm tissue were examined. MPOincreased from 9.1 ± 6.1 at 1st hr to 21.5 ± 7.6 (p=0.01), decreased at 24th hr to11.3 ± 9.3. In NAC, 11.4 ± 2.1. MDA increased from 17.3 ± 6.7 at 1st hr to 23.7 ±11.8, decreased at 24th hr to 14.3 ± 4.6. In NAC group, 24.3 ± 9.3. IL-1β increasedfrom 92.4 ± 63.9 at 1st hr to 295.5 ± 275.6 (p=0.06) and at 24th hr to 404.2 ±300.8 (p=0.002). In NAC, 347.1 ± 299.6. TNF-α increased from 108 ± 78.3 at 1sthr to 712.9 ± 314.1 (p=0.004) and at 24th hr to 626.1 ± 114.5 (p=0.0001). In NAC,573.9 ± 548.3. Diaphragm mechanic activation force decreased from 37.2 ± 1.2 at1st hr to 11.3 ± 2.0 (p=0.004) and at 24th hr to 16.2 ± 1.6 (p=0.02); durationincreased from 340 ± 7.3 at 1st hr to 181.3 ± 15.7 (p=0.0001) and at 24th hr to186.2 ± 19.3 (p=0.0001). In NAC group, 42.1 ± 6.4 and 338.2 ± 8.5. Diaphragmmotor unit action potential (MUAP) latency increased from 3.1 ± 0.8 at 1st hr to 4.0± 0.8 and at 24th hr to 3.6 ± 1.2; duration increased from 21.7 ± 4.8 at 1st hr to22.1 ± 3.9 and at 24th hr to 27.8 ± 9.3 (p=0.05); amplitude decreased from 41.6 ±10.6 at 1st hr to 34.6 ± 6.9 and at 24.th hr to 36.7 ± 8.4. In NAC group, 3.2 ± 0.8,19.9 ± 5.9 and 42.0 ± 7.8. Phrenic nerve compound action potential (CMAP)latency decreased from 6.5 ± 1.5 at 1st hr to 2.1 ± 1.8 (p=0.0001) and at 24th hr to3.0 ± 0.9; duration increased from 2.3 ± 0.7 at 1st hr to 2.9 ± 0.5 and 24th hr to 3.6± 0.5 (p=0.0001). In NAC group, 7.6 ± 2.3 and 2.8 ± 0.6. All indicating axonal anddemiyelinating phrenic nerve neuropathy. Histopathology revealed axonal andmiyelin degeneration, yet less injury in NAC group. The study shows that intestinalIR injury 1) induce diaphragm dysfunction 2) that this effect is primary caused byphrenic nerve neuropathy and 3) that NAC prevents this injury.Key Words: Ischemia reperfusion, diaphragm, phrenic nerve, neuropathy7