Fekal peritonite bağlı sepsiste hippocampus'daki morfolojik değişikliklerin ışık mikroskobik düzeyde incelenmesi

Abstract

Sepsis ve septik şok yoğun bakım ünitelerindeki ölüm nedenlerinin başında gelmektedir. İlerleyici sepsis tanısı konulan hastaların yaklaşık yarısında ensefalopati gelişmektedir. Diffüz bir beyin disfonksiyonuna neden olan septik ensefalopati hakkında ise yeterli bilgi birikimi bulunmamaktadır. Septik ensefalopati açısından hippocampus, farklı beyin bölgeleri arasında sepsise en duyarlı beyin dokusu olarak bilinmektedir. Bu çalışmada, sıçanlarda bir sepsis modeli olarak ele alınan fekal peritonitin, cornu ammonis (CA) alanları ile gyrus dentatus üzerindeki etkileri ışık mikroskopisi kullanılarak araştırıldı. Bu amaçla 24 erkek Wistar sıçanı kullanıldı ve üç ayrı gruba ayrıldı. Birinci grup (A grubu) fekal peritonit grubu olarak belirlendi (n=8). İkinci ve üçüncü gruplar da sırasıyla sham grubu (B grubu, n=8) ve kontrol grubu (C grubu, n=8) olarak belirlendi. Sham grubunda, sham operasyonu ve vital fonksiyonların monitorizasyon prosedürleri yapılırken, kontrol grubunda yalnızca vital fonksiyonların monitorizasyonu uygulandı. Sham grubundaki deney hayvanlarına vital değerlendirme yanında sham operasyonu uygulandı. A grubunda ise, her deney hayvanına cerrahi operasyon uygulanarak, intraperitoneal fekal süspansiyon (10ml/kg) verildi. Vital parametreler kontrol grubunda 30 dakika boyunca, fekal peritonit ve sham gruplarında ise 240 dakika boyunca takip edildi. Fekal peritonit grubunda, kalp hızı ve kan basıncındaki dengelerin bozulmasına ek olarak düzensiz solunum ve hipotermi septik şok olarak değerlendirildi. Tüm vital parametreler açısından sham ve fekal peritonit grupları arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık bulundu. Işık mikroskobik değerlendirmede CA1, CA3 ve gyrus dentatus alanlarında morfometrik olarak; nöronların hacimsel dansiteleri, birim alandaki nöron sayıları ve ortalama nükleer çapları hesaplandı. Nöronların hacimsel dansiteleri açısından CA1 (440809±16155; 524704±27872, sırasıyla C ve A grupları p<0.05) ve CA3 (313026±18299; 403006±23102, sırasıyla C ve A grupları p<0.01) alanlarında anlamlı artış saptandı. Ancak, gyrus dentatus alanında nöronların hacimsel dansiteleri açısından anlamlı bir farklılık saptanmadı (p>0.05). Ortalama nöron nükleus çaplarının fekal peritonit grubunda, kontrollere göre, CA1 için %89.1 (p<0.01), CA3 için %94.7 (p>0.05) oranlarına gerileyerek azaldığı bulundu. CA1 ve CA3 alanlarındaki nöronların hacimsel dansitelerindeki yüksek değerlerin, aynı alanlarda tespit edilen düşük değerlerdeki ortalama nöron nükleus çaplarının sonucuna bağlı olarak ortaya çıktığı düşünüldü. Nöron nükleus çaplarının, gyrus dentatus alanında, fekal peritonit grubunda kontrol grubuna göre, yalnızca %100.7 (p>0.05) oranında değiştiği görüldü. Sham grubunda ortalama nöron nükleus çaplarındaki değişim üç alan için, kontrol grubuna göre %98.3’ün üzerindeydi (üç alan için de p>0.05). Fekal peritonit ve sham gruplarında kontrol grubuna göre, her üç alan için birim alandaki nöron sayıları açısından ise anlamlı bir farklılık saptanmadı (üç alan için de p>0.05). Ayrıca, fekal peritonit grubunda sepsisin sitotoksik etkilerini düşündüren koyu renkli ve büzülmüş nöronlar gözlemlendi.

Sepsis and septic shock are the commonest causes of death in the intensive care units. Approximately, half of the patients with progressive sepsis develop encephalopathy. Our knowledge is inadequate about the septic encephalopathy that contributes a diffuse brain dysfunction. Hippocampus is the most vulnerable brain tissue during sepsis among the different brain regions. Effects of faecal peritonis as a septic model on the cornu ammonis areas and the gyrus dentatus at light microscopic level was investigated with this study. Twenty-four Wistar rats were used and divided into three different group. The first group (group “A”) determined as faecal peritonitis group (n=8). Second and third groups were the sham group (group “B”, n=8) and the control group (group “C”, n=8) respectively. Sham operation and vital functions monitorization procedures were experienced within the sham group while only vital monitorization procedures were applied the control group. In the group “A”, the faecal suspension was spread the peritoneum (10ml/kg) with surgical operation. Vital parameters monitorized within the control group for 30 minutes and within the faecal peritonitis and sham groups for 240 minutes. Addition to unbalanced heart rate and blood pressure, the irregular respiration and hypothermia were evaluated as septic shock outcome. Statistically significant differences were found between the sham and the faecal peritonitis groups at all vital parameters. Volume densities of neurons, numbers of neurons per unit area and mean nuclear diameters were estimated at light microscopic level. On the CA1 (440809±16155, 524704±27872 groups C and A respectively, p<0.05) and CA3 (313026±18299, 403006±23102 groups C and A respectively, p<0.01) the volume densities of neurons were increased significantly. However, there is no significantly difference at gyrus dentatus for the volume densities of neurons. Mean neuronal nuclear diameters within the faecal peritonitis group were lower than the control group at CA1 and CA3 (89.1%, p<0.01 and 94.7%, p>0.05 respectively). High values of volume densities of neurons in CA1 and CA3 were observed within the faecal peritonitis group because of the lower values of the mean nuclear diameters at these areas in accodance with the formula. Within faecal peritonitis group, the mean nuclear diameters were altered with the percentage of 100.7 when compared the control group at the gyrus dentatus (p>0.05). Differences at the mean neuronal nuclear diameters within the sham group were higher than the percentage of 98.3 for all three areas when compared the control group (p>0.05 for all three areas). There were no significantly differences for numbers of neurons per unit area with in both faecal peritonitis and sham groups when compared the control group (p>0.05 for all three areas). In addition, dark and shrunken neurons were observed at the hippocampal areas and gyrus dentatus in faecal peritonitis group that suggested the cytotoxic effects of sepsis.