Nitrik oksitin iskemi-reperfüzyon hasarındaki etkisinin rat kremaster serbest doku modelinde intravital olarak gösterilmesi

Abstract

VI- ÖZET Uzun süreli iskemi sonrası reperfüzyona bağlı gelişen mikrovasküler disfonksiyon ve no-reflow fenomenindeki temel patofizyolojik mekanizmanın; lökosit-endotel hücresi arasındaki reseptör aracılı yapışma etkileşimleri olduğu son yıllardaki çalışmalar ile gösterilmiştir. Bir çok metabolik yol ve fizyolojik olayda yer alan nitrik oksit (NO) üzerinde yapılan yeni çalışmalar, bu molekülün lökosit-endotel hücresi arasındaki yapışma etkileşimlerini de inhibe ederek iskemi/reperfüzyona bağlı doku hasan ve no-reflow fenomeninde faydalı olabileceğini göstermiştir. Bu çalışmanın amacı; öncelikle, eksojen NO'in iskemi/reperfüzyon hasarmdaki bu muhtemel etkisini bir serbest flep modelinde gösterebilmek; ikinci olarak ülkemizde ilk defa bir mikrosirkülatuar gözlem çalışması gerçekleştirmek; ve üçüncü olarak da, 'izole rat kremaster serbest doku modelini', diseksiyonunu daha kolay, daha güvenli ve daha anlaşılır hale getirmekti. Çalışmada toplam 50 adet erkek Sprague-Dawley rat kullanıldı. 10 tanesi flep anatomisini tanımak ve bir diseksiyon planı oluşturmak için yapılan pilot çalışmada kullanıldı. Geri kalan denekler her biri 10 rattan oluşan 4 gruba ayrıldı: non-iskemik kontrol (Grup-I), iskemik kontrol (Grup-II), Verapamil (Grup-EH), NO (Grup-IV). Flepler ameliyat mikroskopu yadımı ile kaldırıldı. Mikrosirkülatuar gözlem için 100 Watt ışık kaynağına sahip, video kamera, monitör ve VCR donanımlı ışık mikroskopu kullanıldı. Postkapiller venüllerde yuvarlanma ve yapışma gösteren lökosit miktarı kaydedildi. Non-iskemik kontrol grubunda operasyonu takiben 5 saat sonra mikrosirkülatuar gözlem gerçekleştirildi. Diğer gruplardaysa, operasyon ve 45 dakika dolaşım stabilizasyonunu takiben, 4 saatlik primer, izotermik, komplet iskemi ve 1 saatlik reperfüzyon sonrası mikrosirkülatuar gözlem gerçekleştirildi. Reperfüzyonun başında, iskemik kontrol grubuna plesebo olarak şalin verilirken, 3. Gruba 5mg/kg dozunda IV verapamil (NO-bağımsız direk vazodilatör) verildi. NO grurbunaysa reperfüzyondan 20 dakika önce 5 mg/kg dozunda IV Na-nitroprussid uygulandı. Yuvarlanma ve yapışma gösteren lökositlere ait veriler karşılaştırıldığında NO grubunda, iskemik kontrol grubuna kıyasla anlamlı düşüş elde ettik (p<0,0001). Verapamil grubunda aynı düşüş elde edilemedi. Verilen NO donörü iskemik vasküler yatak endoteli ile karşılaşmadığı halde elde edilen bu sonuç ve verapamilin yuvarlanan ve yapışmış lökosit sayımında NO ile aynı düşüşü oluşturamaması NO'in iskemi-reperfüzyon hasarmdaki koruyucu etkisinin vazodilatör etkisinden bağımsız olarak, lökosit-endotel hücresi arasındaki reseptör aracılı yapışma etkileşimleri üzerindeki bir inhibitor etkiden kaynaklandığım düşündürmektedir. 42

VII- SUMMARY In recent studies, main pathophysiological mechanism underlying no-reflow phenomenon and endothelial dysfunction due to reperfusion following prolonged ischemia has been shown to be receptor-mediated leukocyte-endothelial cell adhesive interactions. In addition to that, new investigations upon nitric oxide (NO), an active molecule involved in many physiological phenomena and metabolic pathways, have indicated that it may also have a beneficial effect in tissue injury and no-reflow phenomenon resulted from ischemia/reperfusion by inhibiting the adhesive interactions between leukocytes and endothelial cells. This study was undertaken; firstly to be able to demonstrate this probable effect of exogenous NO in ischemia/reperfusion injury in a free flap model; secondly to perform a vital microcirculatory observation study for the first time in our country; and thirdly to define 'isolated rat cremaster free-tissue-transfer model' better than it was done before in order to make the harvest of this flap easier, safer and understandible. 50 male Sprague Dawley rats were used in the study. 10 of them were assigned for pilot study performed to recognize the anatomy of the flap and to determine a dissection strategy. Rest of the animals were divided into 4 groups each of which was consisted of 10 animals: the non-ischemic control (Group-I), the ischemic control (Group-II), the verapamil group (Group-Ill), and NO-group (Group-IV). Flaps were harvested under operation microscope. A tree-ocular light-microscope with 100 Watt light-source for transillumination and equipped with video camera, video monitor and VCR was employed for microcirculatory observations. Rolling and adherent leukocyte counts in postcapillary venules were recorded. For the other groups, flaps were subjected to 4 hr. ischemia and 1 hr. reperfusion following 45 min. for stabilization of flap vasculature after operation, then microcirculatory observation were performed. Group-Ill received intravenous verapamil which is a NO-independent vasodilator(5mg/kg), while saline was administred as plesebo in ischemic control group at the onset of reperfusion. NO-group was given intravenous Na-nitroprusside (5mg/kg) 20 min. prior to reperfusion. We achieved a significiant decrease (pO.OOOl) in rolling and adherent leukocyte counts from NO group in coparison to the data obtained from ischemic control group. On the other hand, significiant difference was not found when the data pertaining to verapamil group was compared with those pertaining to ischemic control group. This result achieved despite no contact between NO donor and ischemic vascular endothelium and failure of verapamil in producing the same reduction in rolling and adherent leukocyte count as NO did suggested that the protective effect of NO in ischemia/reperfusion injury may stem from an inhibitory effect on receptor-mediated leukocyte- endothelial cell interactions, independent from its vasodilator effect. 43