GENTAMİSİNLE NEFROTOKSİSİTE OLUŞTURULAN SIÇANLARDA L-ARGİNİNİN KORUYUCU ETKİSİ ÜZERİNE KATYONİK KOMPETİSYONUN OLASI KATKISI

Transkript

1 T.C. ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ FARMAKOLOJİ ANABİLİM DALI GENTAMİSİNLE NEFROTOKSİSİTE OLUŞTURULAN SIÇANLARDA L-ARGİNİNİN KORUYUCU ETKİSİ ÜZERİNE KATYONİK KOMPETİSYONUN OLASI KATKISI Dr. Perihan BAŞHAN UZMANLIK TEZİ TEZ DANIŞMANI Prof. Dr. Ergin ŞİNGİRİK ADANA

2 T.C. ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ Tez Onay Belgesi Tezin Başlığı :Gentamisinle Nefrotoksisite Oluşturulan Sıçanlarda L-Argininin Koruyucu Etkisi Üzerine Katyonik Kompetisyonun Olası Katkısı Tezin Savunma Tarihi : Tezin Danışmanı Tezin Teslim Edildiği Yer :Prof.Dr.Ergin ŞİNGİRİK :Ç.Ü.Tıp Fakültesi Dekanlığı Tezin Kimin Tarafından Teslim Edildiği :Dr.Perihan BAŞHAN Jüri Başkanı Üye Üye Prof.Dr.Ergin ŞİNGİRİK Prof.Dr.Serpil ÖNDER Prof.Dr.Saime PAYDAŞ Farmakoloji ABD.Başkanı Farmakoloji ABD Öğr.Üyesi Dah.Nefroloji ABD.Öğr.Üyesi Üye Prof.Dr.Nuran ÖĞÜLENER Farmakoloji ABD.Öğr.Üyesi Üye Yrd.Doç.Dr.Ata SEÇİLMİŞ Farmakoloji ABD.Öğr.Üyesi Kayıtlara Uygundur Tıpta Uzmanlık Eğitimi Kurulu Başkanı Prof.Dr.Tunay SARPEL DEKAN Prof.Dr.Figen DORAN

3 TEŞEKKÜR Uzmanlık eğitimim ve tez çalışmam sürecinde emek, destek, hoşgörü ve sabrını esirgemeyen tez danışmanım Prof. Dr. Ergin ŞİNGİRİK e Özenli ve titiz yönlendirmeleriyle tezime ve uzmanlık eğitimime katkılarından dolayı Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ata SEÇİLMİŞ e Projemizin tüm aşamalarında katkı ve desteklerini esirgemeyen Prof. Dr. Sait Polat, Doç. Dr. Ebru KAFKAS, Uz. Dr. Fatma Peyman ERTUĞ, Arş. Gör. Dr. Anıl Arif OLGUNER e, Asistanlığım boyunca bana verdikleri destek ve dostluklarını minnetle anacağım Farmakoloji Anabilim Dalı'nın tüm öğretim üyelerine, araştırma görevlilerine ve personeline, Eğitim sürecim boyunca hep yanımda olan minnettarlığımı kelimelerle anlatamayacağım sevgili aileme, Projemizi destekleyen Çukurova Üniversitesi Rektörlüğü Bilimsel Araştırma Projeleri Fonuna, Teşekkürlerimi sunarım. Dr. Perihan BAŞHAN

4 İÇİNDEKİLER Sayfa TEŞEKKÜR... ii İÇİNDEKİLER... iii TABLO LİSTESİ... v ŞEKİLLER LİSTESİ... vi KISALTMA LİSTESİ... vii ÖZET... viii ABSTRACT... ix 1. GİRİŞ GENEL BİLGİLER Böbreğin yapısı Böbreğin fonksiyonları İdrar oluşumu Vücut sıvı ve elektrolit dengesinin korunması ve sürdürülmesi Metabolik atık ürünlerin atılımı Böbrek fonksiyon testleri Tübüler fonksiyon testleri Glomerüler fonksiyon testleri Böbrek yetmezliği Akut böbrek yetmezliği Kronik böbrek yetmezliği Aminoglikozidler Antimikrobiyal aktivite ve etki spektrumu Farmakokinetik özellikleri Klinik kullanımları ve direnç gelişimi Aminoglikozid dozu ve yan etkileri Gentamisin L-arginin nitrik oksid yolağı iii

5 3. GEREÇ ve YÖNTEM Kullanılan deney hayvanları Deney protokolü Biyokimyasal analiz Böbrek histopatolojisi İdrar gentamisin düzeylerinin ölçümü Sonuçların değerlendirilmesi ve istatistiksel analiz Kullanılan İlaçlar BULGULAR Kontrol grubu Gentamisin grubu Gentamisin + L-arginin grubu Gentamisin + D-arginin grubu Gentamisin + L-arginin + L-NAME grubu Gentamisin + D-arginin + L-NAME grubu TARTIŞMA SONUÇ ve ÖNERİLER KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ iv

6 TABLO LİSTESİ Tablo No: Sayfa No: Tablo 1: Prerenal ve renal akut böbrek yetmezliğinin ayırt edilmesinde yaralanılan başlıca indeksler Tablo 2: Aminoglikozid dozları Tablo 3: Deney gruplarında plazma Na +, plazma K + ve idrar gama glutamyl trasferaz düzeyleri Tablo 4: Deney gruplarında idrar gentamisin düzeyleri v

7 ŞEKİL LİSTESİ Şekil No: Sayfa No: Şekil 1: Böbreklerde plazma elektrolitlerinin düzenlenmesi... 7 Şekil 2: Aminoglikozidlerin etki mekanizması Şekil 3: Gentamisinin kimyasal yapısı Şekil 4: Arginin aminoasidinin kimyasal yapısı Şekil 5: Kontrol grubu deney hayvanına ait normal böbrek yapısı Şekil 6: Gentamisin grubu deney hayvanına ait böbrek dokusunun ışık mikroskopik görüntüsü Şekil 7: Gentamisin+L-arginin grubu deney hayvanına ait böbrek dokusunun ışık mikroskopik görüntüsü Şekil 8: Gentamisin+D-arginin grubu deney hayvanına ait böbrek dokusunun ışık Şekil 9: mikroskopik görüntüsü Gentamisin+L-arginin+L-NAME grubu deney hayvanına ait böbrek dokusunun ışık mikroskopik görüntüsü Şekil 10: Gentamisin+D-arginin+L-NAME grubu deney hayvanına ait böbrek dokusunun ışık mikroskopik görüntüsü Şekil 11: Deney gruplarında BUN (kan üre azotu) değerlerinin karşılaştırması. Değerler ortalama±standart hata olarak verilmiştir. Her grupta n: 7 dir. *: kontrol grubuna göre, +:gentamisin grubuna göre anlamlılığı göstermekte p<0, Şekil 12: Deney gruplarında serum kreatin düzeylerinin karşılaştırması.değerler ortalama±standart hata olarak verilmiştir. Her grupta n: 7 dir. *: kontrol grubuna göre, +:gentamisin grubuna göre anlamlılığı göstermekte p<0, Şekil 13: Deney gruplarında FENa % (fraksiyonel Na itrahı) değerlerinin karşılaştırması. Değerler ortalama±standart hata olarak verilmiştir. Her grupta n: 7 dir. *: kontrol grubuna göre, +:gentamisin grubuna göre anlamlılığı göstermekte p<0, Şekil 14: Deney gruplarında KKr (kreatin klerensi) değerlerinin karşılaştırması. Değerler ortalama±standart hata olarak verilmiştir. Her grupta n: 7 dir. *: kontrol grubuna göre, +:gentamisin grubuna göre anlamlılığı göstermekte p<0, Şekil 15: Gentamisin, Gentamisin+L-arginin ve Gentamisin+D-arginin uygulanan grupların idrar gentamisin düzeylerinin karşılaştırması Değerler ortalama±standart hata olarak verilmiştir. Her grupta n: 7 dir. *: gentamisin grubuna göre anlamlılığı göstermekte p<0, vi

8 KISALTMA LİSTESİ ABY BUN BW EDP FE Na GFR GGT GNAB HPLC İNOS KBY L-NAME NO PCT PTH : Akut böbrek yetmezliği : Kan üre azotu : Vücut Ağırlığı : Enerji bağımlı faz : Fraksiyonel sodyum itrahı : Glomerüler filtrasyon hızı : Gama glutamil transferaz : Gram negatif aerob basil : Yüksek performanslı sıvı kromatografisi : İndüklenebilir nitrik oksid sentaz : Kronik böbrek yetmezliği : N-nitro-L-arginin metilester : Nitrik oksid : Proksimal kıvrımlı tübül : Parathormon vii

9 ÖZET Gentamisinle Nefrotoksisite Oluşturulan Sıçanlarda L-argininin Koruyucu Etkisi Üzerine Katyonik Kompetisyonun Olası Katkısı Amaç: Bir NO prekürsörü olan L- argininin, gentamisine bağlı böbrek yetmezliğinde protektif bir etki gösterdiği bilinmekle birlikte, bu koruyucu etkiye nitrik oksidin yanı sıra diğer mekanizmaların da katkıda bulunabileceğini ileri süren çalışmalar mevcuttur. L-arginin, katyonik yapısından dolayı yine bir katyonik yapıda olan gentamisinin kompetisyonla tübüler reabsorbsiyonunu azaltabilir. Bu amaçla, çalışmamızda, sıçanlarda gentamisinle oluşturulan nefrotoksisite üzerine, L-arginin ile onun inaktif izomeri olan D-argininin yapısal benzerliklerinden kaynaklanabilecek olası protektif etkileri karşılaştırılmıştır. Gereç ve Yöntem: Wistar albino cinsi sıçanlar metabolik kafeslere alınarak; kontrol grubu, gentamisin (100 mg/kg), gentamisin + L-arginin (2 g/l), gentamisin + D- arginin (3 g/l), gentamisin + L-arginin + L- NAME (100 mg/l) ve gentamisin + D- arginin + L- NAME olmak üzere altı grup oluşturuldu. Yedi gün boyunca gentamisin subkutan yolla, diğer ilaçlar içme suyuna ilave edilerek verildi. Yedinci günün sonunda intrakardiyak kanları alınıp, hayvanlar dekapite edildi. Alınan kan ve idrar örneklerinde; BUN, serum kreatinin, Na +, K +, idrar GGT, kreatinin, N + a, K + ve gentamisin düzeyleri ölçüldü. Bulgular: Kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, gentamisin alan grupta BUN, serum kreatinin, FE Na ve idrar GGT düzeylerinde anlamlı bir artış, kreatin klerenslerinde ise anlamlı bir azalma saptandı. L-arginin ve D-arginin, bu değişiklikleri geri çevirdi. L- NAME ise L-argininin sağladığı bu nefroprotektif etkiyi ortadan kaldırdı. Ayrıca, L- arginin ve D-arginin verilen sıçanlarda idrar gentamisin düzeylerinin sadece gentamisin verilen grupta ölçülenlere göre anlamlı olarak arttığı gözlendi. Histopatolojik değerlendirmede; L-arginin ve D-arginin ilavesi, gentamisinin oluşturduğu ileri derecedeki dejeneratif değişiklikleri tersine çevirdi. Sonuç: Çalışmamızın bulguları; L-argininin gentamisine bağlı gelişen nefrotoksisiteye karşı koruyucu bir etkisinin olduğunu, bu etkide L-argininin katyonik özelliğinin katkısının olduğunu ve NO un bu koruyucu etkide major role sahip olduğunu göstermektedir. Anahtar sözcükler: D- arginin, gentamisin, L-arginin, nefrotoksisite viii

10 ABSTRACT Possible Contribution of Cationic Competition to the Protective Effect of L-arginine on Gentamicin-Induced Nephrotoxicity in Rats Aim: In our study, knowing that L-arginine, an NO precursor, has a protective effect on gentamicin-induced renal failure, we investigated other possible contributing mechanisms besides nitric oxide to this protective effect.l-arginine, due to it s cationic structure may decrease the tubular reabsorption of another cationic substance, gentamicin, by means of competition.for this purpose, in our study, we compared the possible protective effects of L-arginine and it s inactive isomere D-arginine on gentamicin-induced nephrotoxicity in rats due to their structural similarities. Material and Methods: Wistar albino rats were housed in metabolic cages and assigned to six groups as: control group, gentamicin (100mg/kg), gentamicin + L-arginine (2g/l), gentamicin + D-arginine (3g/l), gentamicin + L-arginine + L- NAME (100 mg/l) and gentamicin + D- arginin + L- NAME. For seven consecutive days gentamicin was administered by subcutaneous injections and rest of the drugs were added in drinking water. At the end of seventh day animals were killed by decapitation and intracardiac blood samples were taken. BUN, serum creatinine, Na +, K +,, urine GGT, creatinine, Na +,, K +, and gentamicin levels were measured from blood and urine samples. Results: Gentamicin treated group had a significant increase in BUN, serum creatinine, FE Na and urine GGT levels, and a significant decrease in creatinine clearance when compared to the control group. L-arginine and D-arginine reversed these findings. On the other hand, L- NAME abolished the nephroprotective effect of L-arginine. In addition, in rats treated with L- arginine or D-arginine, urinary levels of gentamicin significantly increased compared to rats treated with gentamicin alone. In histopathologic examination; L-arginine and D-arginine reversed the advanced degenerative changes due to gentamicine administration. Conclusions: These findings reveal the protective effect of L-arginine on gentamicine-induced nephrotoxicity, the contribution of the cationic feature of L-arginine, and the major role of NO in this protective effect. Keywords: D- arginine, gentamicin, L-arginine, nephrotoxicity ix

11 1. GİRİŞ Gentamisin, gram (-) bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde terapotik değeri olan aminoglikozid türevi bir antibiyotiktir. Ancak, ciddi nefrotoksik etkisinin olması bu antibiyotiğin klinik kullanımını sınırlamaktadır 1.Gentamisine bağlı gelişen renal yetmezliğin moleküler mekanizması henüz tam olarak açıklanamamakla birlikte süperoksid anyonlarının akümülasyonunun 2,3, lizozomal enzim değişikliklerinin 4 ve mikrozomal protein sentez inhibisyonunun 5 nefrotoksik etkilere aracılık edebileceği ileri sürülmektedir. Ayrıca, desferroksamin 3, poliaskorbikasit 6, melatonin 7, probukol ve vitamin E 8, superoksit dismutaz 9, metimazol 10, ve tempol 11 gibi bazı antioksidan ajanların ve serbest radikal yakalayıcılarının gentamisine bağlı renal yetmezliği önledikleri belirtilmektedir. Yapılan çalışmalarda, bir NO prekürsörü olan L-argininin, gentamisine bağlı böbrek yetmezliğinde protektif bir etki gösterdiği, bir nitrik oksid sentaz inhibitörü olan L-NAME tarafından bu protektif etkinin geri çevrilebildiği gösterilmiş ve L-arginin-NO yolağının renal hastalıklarda major öneme sahip olduğu belirtilmiştir Ancak, bir amino asid olan L-argininin insülin, glukagon, büyüme hormonu ve endojen steroidlerin salınımını stimüle ederek farklı metabolik yolakları etkilediği bilinmektedir 12. Bir çalışmada, L-argininin gentamisin nefrotoksisitesi üzerine olan koruyucu etkisinin bir nitrik oksid sentaz inhibitörü olan L-NAME tarafından geri çevrilemediği gösterilmiş ve L-argininin koruyucu etkisine nitrik oksid yanında diğer mekanizmaların da katkıda bulunabileceği ileri sürülmüştür 15. Gentamisin, organik polikatyon yapısında bir antibiyotiktir L-argininin de fonksiyonel katyonik bir grup olarak guanidin grubu taşıdığı belirtilmekte 20 ve L-argininin bu katyonik yapısından dolayı yine bir katyonik yapıda olan gentamisinin kompetisyonla tübüler reabsorbsiyonunu azalttığı düşünülmektedir. Çalışmamızın amacı, L-argininin nefroprotektif etkisinde bu kompetisyonun olası önemini araştırmaktır. Bu amaçla, çalışmamızda, sıçanlarda gentamisinle oluşturulacak nefrotoksisite üzerinde L-argininin etkisi ile onun bir izomeri olup; ancak, NO sentezinde inaktif olan D- 1

12 argininin katyonik yapılarından kaynaklanabilecek olası protektif etkileri karşılaştırılacaktır. 2

13 2. GENEL BİLGİLER 2.1. Böbreğin Yapısı Böbrekler vücudun metabolik çalışmalarının artık ürünleri ile fazla suyu idrar olarak organizmadan çıkaran organlardır. Bu yol ile doku sıvılarının yoğunluğu ve içeriği denetlenerek elektrolit, su dengesi korunur. Retroperitoneal yerleşimlidirler. Karın arka duvarının en üst kısmında ve columna vertebralis in her iki yanında bulunurlar. Üst uçları 12. torakal vertebranın üst kenarı, alt uçları ise 3. lumbar vertebra seviyesinde bulunur. Karın boşluğunun sağ üst kısmında karaciğerin bulunması nedeniyle, sağ böbrek soldakine oranla biraz daha aşağıda bulunur.yetişkin bir insan böbreği yaklaşık 12 cm uzunluğundadır ve erkeklerde yaklaşık 150 g, kadınlarda ise 135 g ağırlığındadır. Böbrekler en dışta fibröz bir kapsül ile sarılmıştır, kapsülün altında korteks ve en içte medülla bulunur. Medülla tabakası, toplayıcı kanallar içermektedir. Medüller madde, tabanları kortekste yer alan uç kısımları papilla adını alan ve böbreğin kaliksleri içine uzanan piramitleri oluşturur. Her bir böbrek parankimi bağ dokusuyla birbirine bağlı nefronlardan oluşur. Nefronlardan gelen idrar pelviste toplanır ve üreteropelvik birleşme yerinden üreter içine akar. Üreterler her bir böbrekte oluşan idrarı, üretradan dışarı atılıncaya kadar depolandığı mesaneye taşır 21,22. İnsanda her bir böbrek idrar oluşturma yeteneğine sahip yaklaşık bir milyon nefrondan oluşur. Her nefron tek başına idrar yapma yeteneğine sahiptir. Her bir nefronda glomerül, proksimal tübül, Henle kulpu, distal tübül ve toplayıcı kanal bulunur. Nefron, afferent ve efferent arteriollerden meydana gelen bir kapiller yumağı olan glomerül ile başlamaktadır. Glomerüller özelleşmiş bir kılcal damar ağından oluşmuştur. Glomerül, renal tübülün kör ve genişlemiş ucu tarafından oluşturulan Bowman kapsülü ile sarılmıştır. Bowman kapsülü proksimal kıvrımlı tübülün başlangıcını oluşturur. Proksimal tübül nefronun metabolik olarak en aktif bölümü olup, glomerüler filtrat hacminin %60-80 inin; filtre edilmiş sodyum (Na + ) ve klorun (Cl - ) %70 inin; böbrekten atılan hidrojenin (H + ) %90 ının; sülfat (SO -2 4 ), fosfat(po -3) 4, bikarbonat (HCO - 3 ), glukoz ve potasyumun (K +) büyük bir bölümünün geri emilimini sağlar. Proksimal tübül önce Henlenin aşağı doğru inen ince kulbuna boşalır ve yukarı doğru uzanan ilk ince dal, sonra da yukarı doğru çıkan kalın ilmeği oluşturur. Henle kulpunun ana görevi hipotonik ve konsantre idrar üretimini 3

14 sağlamaktır. Distal tübül yukarı doğru çıkan Henle kulpunu toplayıcı tübülle birleştirir. Na +, K +, Cl -, H + atılımında ve geri emiliminde görev alır 21, Böbreğin Fonksiyonları Böbreğin temel fonksiyonları 23 ; 1- Vücut sıvı ve elektrolit dengesinin korunması ve sürdürülmesi 2- Metabolik atık ürünlerin (Üre, ürik asit, kreatinin) atılımı 3- İlaçlar, toksinler ve bunların metabolitlerinin detoksifikasyonu ve atılımı 4- Ekstrasellüler sıvı hacmi ve kan basıncının hormonal düzenlenmesi 5- Hormon sentezi ve metabolizmasına katkı: Eritropoetin, D vitamini 6- Peptid hormonlarının (insülin, glukagon) yıkımı 7- Küçük molekül ağırlıklı proteinlerin (β2 - mikroglobulin) yıkımı 8- Metabolik etki: Glukoneogenez, lipid metabolizması İdrar Oluşumu Böbreklerin temel fonksiyonlarından en önemlisi potansiyel toksik atık ürünlerin vücuttan uzaklaştırılması ve metabolik atıkların konsantre bir çözeltisi olan idrarın oluşumudur. Böbreklerin atılım fonksiyonu glomerüllerden plazmanın filtrasyonunu, tübüler lümenden kana suda çözünen maddelerin taşınmasını ve tübüler hücrelerden lümene madde taşınmasını kapsamaktadır. İdrar, böbrekler tarafından salgılanan, üreterlerden geçen, mesanede depolanan ve üretra yoluyla dışarı atılan bir sıvıdır. Sağlıklı bireylerde steril ve berraktır, açık sarı renkte, hafif asit ph'sı ve karakteristik bir kokusu vardır. İdrar, içinde çözünmüş bileşiklere ek olarak hücresel parçalar, tam hücreler, proteinöz atıklar ve kristaller içerir 21. Nefronun temel işlevi istenmeyen maddeleri böbrek içinden geçtiği süre içinde plazmadan temizlemektir. Bunun için etkili olan temel mekanizmalar 24 : 1- Glomerüler filtrasyon: Glomerüldeki plazmanın önemli bir bölümünü glomerüler membrandan tübüler sistem içine filtre eder. 2- Tübüler reabsorbsiyon: Bu filtre edilen sıvı tübüllerde ilerlerken başta su olmak üzere gerekli maddeler peritübüler kapiller ağdaki plazma içine reabsorbe edilir, 4

15 istenmeyen maddeler geri emilmez ve idrar oluşumuna katkıda bulunur. 3- Tübüler sekresyon: Metabolizmanın son ürünlerinin ve diyetle sindirilen inorganik maddelerin fazlasının idrarla atılmasını sağlayan önemli bir mekanizmadır. Metabolik olayların aerobik olması nedeniyle böbreklerdeki oksijen (O 2 ) tüketimi yüksektir. Böbreğin bu yüksek metabolik aktivitesi tübüler geri emilimi sağlamak için gereklidir. Glukoz, amino asitler, düşük molekül ağırlıklı proteinler, ürik asit, PO -3 4, Na +, magnezyum (Mg +2 ), Ca +2, Cl - ve HCO 3- ın aktif geri emilimi, bu maddelerin kan düzeylerine ve vücudun ihtiyaçlarına göre böbrekler tarafından düzenlenmektedir. Su, üre ve Cl - pasif geri emilim ile emilmektedir 22. İdrar oluşumunda ilk basamak glomerüllerde bulunan plazma suyunun filtrasyonudur. Filtre edilmiş sıvı ultrafiltrat olarak adlandırılır ve içeriği temelde plazma ile aynıdır. Glomerüllerden 24 saatte yaklaşık L ultrafiltrat geçer. Suyun ve çözünmüş maddelerin tübüllerin değişik bölgelerinden geri emilimi total hacmi azaltır. Oluşan filtratın yaklaşık %1 kadarı günlük normal idrar miktarını (2000 ml) meydana getirir; filtratın %99'u geri emilir Tübülün değişik bölgeleri belirli işlevler için özellik kazanmıştır. Glomerüllerden filtre edilen glukozun tümü ve amino asitlerin çoğu buradan geri emilmektedir. Normal koşullarda filtre edilen glukozun tümü geri emildiği için idrarla glukoz atılmamaktadır. Henle kulplarında Cl - ve daha fazla su içermeyen Na + geri emilerek seyreltik idrar oluşturulur. Distal tübüller ve toplayıcı kanallardaki su geri emilimi, vazopressin olarak ta bilinen antidiüretik hormon (ADH) tarafından düzenlenir 21, Vücut Sıvı ve Elektrolit Dengesinin Korunması ve Sürdürülmesi Vücut sıvıları ve içerdikleri elektrolitler yaşamın devam etmesi için gerekli olan iyonik çevreyi sağlamaktadır. Böbrekler, vücut sıvılarının miktarını ve elektrolit içeriklerini düzenlemede önemli rol oynamaktadır. Vücut sıvı ve iyon içeriğindeki sapmalar genel olarak idrar atılımındaki uygun değişikliklerle düzeltilmektedir. Elektrolit fazlalığında böbrek yolu ile bunların idrarla atılımı sağlanırken, azlığında ise bu elektrolitler böbrekler tarafından tutulmaktadır. Böbreklerde elektrolit dengesi tübüler geri emilim ile düzenlenmektedir. Geri emilim işlemi genel olarak proksimal kıvrımlı tübülde (PCT) gerçekleşir. HCO - 3 geri emilim miktarı GFR ve H + salgılanma hızına bağlıdır. Geri 5

16 emilen PO -3 4 miktarı, Ca +2 konsantrasyonu ve kısmen de PTH nın tübüler hücre üzerine olan etkisiyle kontrol edilir. Glukoz ve amino asitler hücre içi aktif taşıma sistemleri aracılığıyla PCT de geri emilirler 21. Distal tübül, plazma asit-baz düzeyleri ve plazma elektrolitlerinin homeostatik düzenlenmesinde nefronun işlevsel olarak en aktif bölgesidir (Şekil 1). Bu bölgede salgılama ve geri emilim işlemleri Na +, K + ve H + arasındaki kombinasyonla gerçekleşir. Plazmada bulunan fazla H + iyonları tüm tübül boyunca salgılanır. Normal plazma ph'sını sürdürmek için H + iyonunun tutulması gerektiğinde distal tübül hücreleri H + sekresyonunu, amonyak (NH 3 ) oluşumunu ve Na + -H + - değişimini azaltır ve HCO 3 atılımını arttırırlar. Tüm bu işlemlerin amacı plazma HCO - 3 'ının azaltılması ve normal plazma ph sının yeniden oluşturulmasıdır 7,17.Tübüler sıvıda bulunan su içeriğinin yaklaşık % 70'i proksimal tübülde, % 5'i Henle kulpunda, % 10'u distal tübülde, geriye kalanı ise toplayıcı kanallardan geri emilir 21,26. 6

17 Şekil 1. Böbreklerde plazma elektrolitlerinin düzenlenmesi Vücut sıvılarının ph kontrolü akciğer ve böbrekler tarafından gerçekleştirilir. Bu organlar doku katabolizmasının yan ürünü olan fazla miktardaki H + atılımını gerçekleştirirler. İnsanlarda hücre dışı alandaki en önemli tampon sistemi HCO - 3 tampon sistemidir. Akciğerler kandaki pco 2 yi azaltmak için [HCO - 3 ]/[H 2 CO 3 ] oranını - yükseltirler. Böbreklerden filtre edilen HCO 3 ise normal vücut ph sını sağlamak için gerektiği zaman böbreklerde geri emilir. İnsanlarda, H 2 CO 3 vücuttan atılan CO 2 ye dehidre olmadıkça çok az tamponlama özelliği vardır. Bu reaksiyon karbonik anhidraz enzimi ile katalizlenir. Karbonik anhidraz enziminin yokluğunda bu reaksiyon oldukça yavaş gerçekleşir 21,22. 7

18 Metabolik Atık Ürünlerin Atılımı Protein metabolizması sonucu oluşan üre, kreatinin ve ürik asit böbrekler tarafından vücuttan uzaklaştırılır. Amino asit deaminasyonu ile ortaya çıkan NH4+'ün kanda toksik düzeylere ulaşması karaciğerde üre oluşumu ile engellenmektedir. Kandaki üre, kan üre azotu (BUN) olarak tanımlanır. Karaciğerde fazla amino asit metabolize edildiğinde üre oluşumu ve BUN düzeyleri artmaktadır. Kolay filtre olan ürenin %40-50 kadarı proksimal tübüllerde geri emilmektedir. Kreatinin iskelet kasında kreatinden enzimatik olmayan dehidrasyon ile oluşur. Glomerüllerden serbestçe filtre olan kreatinin, tübüllerden geri emilime uğramamaktadır. Bu özelliğinden dolayı GFR tahmininde kreatinin klirensi kullanılır. Ürik asit, pürin bazlarının oksidasyonu ile oluşur ve plazma düzeyi değişkendir. Tamamen filtre edilen plazma üratları proksimal tübüllerde geri emilir ve distal tübüllerden salgılanır Böbrek Fonksiyon Testleri Böbrek fonksiyonları tübüler ve glomerüler fonksiyon testleri ile belirlenir Tübüler Fonksiyon Testleri Böbreklerin konsantre ve dilüe etme yetenekleri ölçülerek renal fonksiyon bozukluğu erken dönemde tespit edilebilir. Ayrıca rutin idrar analizi, idrarda α 1 -mikroglobulin, retinol bağlayıcı protein, gama glutamil transferaz (GGT), β 2 -mikroglobulin, Na + düzeylerinin ölçümü gibi testler de tübüler fonksiyon bozukluklarının incelenmesinde kullanılan diğer parametrelerdir 21,22. Renal enzim atılımı tübüler hücreler parçalandığında veya tübüler geçirgenliğin bozulduğu durumlarda belirgin artış gösterir 27,28. GGT, g-glutamil grubunu bir peptid veya bu grubu taşıyan bir bileşikten bazı alıcılara aktarılmasını katalize eder. Böbrekte glutatyon sentezi GGT tarafından dengelendiği için brush-border ın kaybı glutatyon sentezinde azalmaya yol açar. İdrarda artmış enzim aktivitesi, akut renal infeksiyonlarda ve renal doku hasarına yol açan hastalıklarda görülür 29. 8

19 Glomerüler Fonksiyon Testleri İdrar oluşumu, fazla miktarda sıvının glomerüler kapillerlerden Bowman kapsülüne filtrasyonu ile başlar. Glomerüler kapillerler, proteinlere karşı geçirgen değildir. Bundan dolayı glomerüler filtrat denen filtrasyon sıvısı esas olarak proteinsizdir ve eritrosit dahil hücresel eleman içermez. Hemen hemen plazma Ca +2 nin yarısı ve plazma yağ asitlerinin çoğu proteinlere bağlıdır ve bu bağlı kısımlar glomerüler kapillerlerden filtre olmaz 21,31. Böbrek plazma akımının yaklaşık %20'si glomerüllerden filtre olur. GFR, ölçümü tüm böbrek fonksiyonları içinde en önemlisidir. GFR'nin normal referans aralığı ml/dak'dır. GFR ölçümü ile glomerüllerde harabiyet olup olmadığı, varsa harabiyetinin derecesini belirlemek ve böbrek hastalığının ilerlemesini değerlendirmek mümkündür. Total GFR, fonksiyon gören bütün nefronların filtrasyon hızlarının toplamına eşittir. Nefron kitlesindeki azalma, total GFR'yi düşürür 22. Klinikte GFR hesaplanırken klerens formülleri kullanılır. Renal klerens, bir maddenin böbrekler tarafından belirli bir zamanda temizlendiği plazma hacmi olarak tanımlanır. Klerens ölçümü için kullanılacak olan madde dolaşımda serbestçe bulunmalı, glomerüler bazal membrana serbestçe filtre olmalı, nefron boyunca sekrete edilmemeli ve geri emilmemeli ayrıca sabit hızda endojen üretilmeli ve kolaylıkla ölçülebilir olmalıdır 22,23,30. Klinikte klerens ölçümünde çeşitli endojen ve ekzojen belirteçler kullanılır. Endojen belirteçlere örnek olarak, kreatinin, üre ve düşük molekül ağırlıklı proteinler; ekzojen belirteçlere ise inülin klirensi ve iohekzol klirensi örnek verilebilir. Endojen moleküller, enjeksiyon gerektirmediği ve sadece tek bir kan örneği yeterli olduğu için daha avantajlıdır GFR hızının ölçülmesinde en sık kullanılan yöntem kreatinin klerensidir. Kreatinin daha çok iskelet kasında bulunan kreatin ve fosfokreatinden oluşur. Kreatin böbrekler, karaciğer ve pankreasta enzim aracılıklı iki reaksiyon ile sentezlenir. Kreatin, sentezlendikten sonra fosfokreatine dönüştürülmek üzere kan yolu ile kaslara ve beyine taşınır. Fosfokreatin ve kreatinin birbirlerine dönüşümü, kas kontraksiyonu ile ilgili metabolik olayların belirli bir özelliğidir. Kastaki serbest kreatin ve fosfokreatin toplamının belli bir oranı (% 1-2'si) spontan ve geri dönüşümsüz olarak anhidrit formu olan kreatinine dönüşür. Böylece her gün oluşan kreatinin, kas kitlesine bağlı olup günden güne fazla bir değişiklik göstermez. Serbest kreatinin, kreatin metabolizmasının bir atık ürünü 9

20 olup tüm vücut sıvılarında, sekresyonlarda bulunur ve serbest olarak glomerüler filtrasyona uğrar. Kreatinin endojen oluştuğundan ve vücut sıvılarında sabit bir hızla salındığından, plazma düzeyleri dar sınırlar içinde korunur ve renal klerensi GFR'nin bir göstergesi olarak ölçülmektedir. Kreatinin klerensini ölçmek için kan ve idrar örneği kullanılır Böbrek Yetmezliği Böbrekler çeşitli nedenlerle fonksiyonlarını kaybedebilirler. Böbreklerin fonksiyonlarının kaybı sonucunda, metabolik atık maddeler vücutta birikir, vücuttan sıvı atılımı azalır, vücut sıvılarında çözünmüş olan maddelerin konsantrasyonları değişir, endokrin ve metabolik fonksiyonların kaybına bağlı hastalıklar meydana gelir. Nefronlar, öncelikle glomerül veya tübül ya da her ikisine birden zarar veren toksik, anoksik veya immunolojik yaralanmalar sonucu kaybedilirler. Böbreklerin yaralanmaya yanıt olarak işlevsel kapasitelerini artırma yetenekleri vardır. Bu nedenle böbreğin işlevsel kütlesinde önemli miktardaki azalma (%50-60) belirgin bir biyokimyasal değişim ya da önemli bir belirti açığa çıkmadan gerçekleşebilir. İşlevsel değişimlerin en duyarlı ve özgül belirteci GFR ölçümüdür 21,22. GFR'nin 80 ml/dak'nın altına inmesi böbrek yetmezliği olarak tanımlanır. Bu fonksiyon kaybı geri dönüşümlü özellikte ise akut böbrek yetmezliğinden (ABY), geri dönüşümsüz ve ilerleyici özellikte ise kronik böbrek yetmezliğinden (KBY) söz edilir Akut Böbrek Yetmezliği ABY, GFR de ani azalma ve azotlu atık madde retansiyonu ile karakterize edilen bir hastalıktır ve genellikle geri dönüşümlüdür. ABY, sıklıkla iskemik veya nefrotoksik olaylar sonucunda, yaygın olarak hastane ortamında oluşan bir hastalıktır. ABY hızlı gelişir ve bu nedenle kontrol edilmesi zor olan hızlı bir sıvı, asit-baz ve elektrolit dengesizliği ortaya çıkar ve ölüm oranı yüksektir. ABY'de GFR düşüşü KBY'ye göre oldukça hızlıdır ve günler ile haftalar içinde gelişir. ABY hasarın oluştuğu yere bağlı olarak prerenal, renal ve postrenal olmak üzere üç ana kategoriye ayrılır Akut böbrek yetmezligi tanısı konulduktan sonra prerenal, renal, postrenal ayrımı yapılması gerekir 36,37 (Tablo 1). 10

21 Tablo 1. Prerenal ve renal akut böbrek yetmezliğinin ayırt edilmesinde yararlanılan başlıca indeksler Kronik Böbrek Yetmezliği KBY, çeşitli hastalıklara bağlı olarak nefronların ilerleyici ve düzelmesi mümkün olmayan kaybı ile karakterize bir hastalıktır. GFR, genellikle aylar veya yıllar içinde giderek azalır ve bu azalma temelde yatan nedene göre büyük değişkenlik gösterir. Böbrek yetmezliği olan bir kişide; üç ay veya daha uzun süren azotemi, uzun süreli üremik belirti ve bulgular, anemi, hiperfosfatemi, hipokalsemi, idrar sedimentinde geniş silendirler ve radyolojik incelemelerde bilateral küçük böbrekler kronik hastalığın göstergesidir. Bu özellikler KBY'yi ABY'den ayırt etmede kullanılır 38. KBY nin erken evresinde böbreğin fonksiyonel rezervinde azalma vardır, klinik belirti veya bulgu yoktur. Orta evrede böbrek yetersizliğinde azotemi oluşur ve bazı klinik belirtiler ortaya çıkabilir. Ancak hastalar çoğunlukla asemptomatiktir. Orta evrede bol su içme, poliüri ve noktüri başlamıştır, fakat bu olaylar genellikle yavaş geliştiği için hasta durumun farkında değildir. Ancak, infeksiyon, hipovolemi, üriner sistemde bir tıkanma ve nefrotoksik ilaç kullanımı gibi araya giren akut stresler hastayı hızla üremik tabloya sokar. Geri dönüşümü mümkün olan faktörlerin giderilmesi ile hastalar genellikle eski durumlarına geri dönerler. İleri evreye ulaşmış böbrek yetmezliğinde GFR 30 ml/dak'nın altına düşmüştür. Böbreğin atım, 11

22 biyosentez ve regülasyon fonksiyonlarının büyük ölçüde bozulması klinik belirti ve bulguların ortaya çıkmasına neden olur. Son dönem böbrek yetmezliğinde, böbrek fonksiyonlarının ileri derecede kaybı sonucu giderek artan azotemi ve hemen hemen her organ sistemi ile ilgili belirti ve bulgular ortaya çıkar 21,22,39. KBY, renal fonksiyonun ilerleyici kaybından kaynaklanan beş aşamalı klinik bir sendromdur. KBY bulguları böbreğin atılım, düzenleme, biyosentez fonksiyonlarının bozulması veya belirli maddelerin aşırı üretimi sonucu ortaya çıkmaktadır. Renal fonksiyon bozukluğunun ilk aşamasında plazma üre ve kreatinin düzeyleri normaldir. Bu maddelerin kan düzeyinin artması için normal fonksiyonun %50 kadarının kaybı gerekir. İkinci aşama hafif böbrek yetmezliği ile karakterizedir. Orta derecede klinik belirtiler GFR ile belirlenebilir. Ayrıca bu evrede Ca+2 ve P anormallikleri gözlenir. Dördüncü aşamada ilerleyen anemi, asidoz, diğer klinik ve biyokimyasal belirtiler ile belirgin böbrek yetmezliği ortaya çıkmaktadır. Son aşamada renal yetmezliğin tüm bulguları belirginleşmiştir. Canlılarda böbrek dokusunda azalma olduğu zaman geri kalan nefronlarda bir adaptasyon oluşur. Sağlam kalan nefronlarda büyüme ve GFR'de artma olur. Bu sebepten dolayı KBY'nin orta derecedeyken teşhis edilmesi hastalığın ilerlememesi açısından oldukça önemlidir 23,30,31. Nefron kaybı başlangıçta kan ph'sında bir değişikliğe neden olmaz çünkü fonksiyon gören sağlam nefronlar maksimal kapasiteleri ile çalışarak asit atılım hızını artırırlar. Nefron kaybı devam ettiği zaman asit atılımında ilerleyici bir azalma olur ve sonuçta metabolik asidoz gelişir. Sağlıklı kişilerde renal tübüler hücreler H + iyonunu tübüler lümen içine salgılarlar. Aynı esnada glomerülden filtre olan HCO - 3 tübüler sıvıya girer. Filtre edilen HCO - 3 'ın reabsorbsiyon kapasitesi ve titre edilebilen asitler ile amonyumun (NH + 4 ) atılabilme durumu tübüler hücrelerin H + iyonu salgılama yeteneğine bağlıdır. Normal şartlarda filtre edilen HCO - 3 'ün hemen hemen tamamı sağlıklı böbrekler tarafından reabsorbe edilir ve bu şekilde önemli bir tampon sistemi korunmuş olur. Böbrek yetmezliği geliştiği zaman ise 30 ; 1- H + sekresyonu azaldığı için asit atılımı bozulur. 2- HCO - 3 geri emilimi azalır. 3- NH + 4 ' den NH 3 yapımı azalır. 4- Titre edilebilen asit yapımı azalır. 12

23 5- Na + ve Cl - geri emilimi azalır. Aminoglikozidler, amfoterisin B, indometazin, ACE inhibitörleri, tolazolin, nöromüsküler bloke edici ajanlar, radyokontrast maddeler en çok nefrotoksisiteye neden olan ilaçlardır 36,40 Nefrotoksisite renal iskemiden veya direkt toksisiteden veya her ikisinden birden kaynaklanabilir. Direkt sitotoksisite ilacın konsantrasyonu veya renal tubüler hücrelerdeki metaboliti ile ilgilidir ve bu da plazma serbest ilaç konsantrasyonu, GFR ve tubüler transporta bağlıdır Aminoglikozidler İlk kez 1944 yılında Streptomyces griseus tan streptomisin izole edilmiş ve kullanılmaya başlanmıştır. Sonra sırasıyla diğer Streptomyces türlerinden neomisin, kanamisin, paromamisin, tobramisin ayrılmış, bu arada Micromonospora purpurae den gentamisin elde edilmiştir. Sonrasında 1972 yılında amikasin kanamisinden, daha sonra sisomisin, netilmisin ve son olarak da isepamisin gentamisinden sentetik olarak elde edilmişti 41. Tüm aminoglikozidler 6 üyeli bir aminosiklitol halkasından oluşurlar. Aminosiklitol halkasına glikozidik bağlarla bağlı şekerler vardır. Ancak spektinomisin aminoşeker ve glikozidik bağ içermemesi ile diğer aminoglikozidlerden farklılaşır 42. Suda çok çözülürken, organik çözücülerde çözünmezler, çok az lipofiliktiler, bundan dolayı yağ içeren zarlardan sınırlı geçişleri vardır. Moleküler ağırlıkları 445 ve 600 dalton arası değişir. Moleküler yapıları, dondurulmaya, 4 saat boyunca 100 C de ısıtılmaya, dayanıklıdır. Fizyolojik ph olan 7,4 de katyonik olup oldukça yüksek pozitif yükü vardır. Bu aynı zamanda antimikrobiyal aktivite ve toksisitesi ile de yakından ilişkilidir. Antimikrobiyal aktivite alkalin ph da artarken, asidik ph da azalır. Aminoglikozidler ve beta laktamlar kimyasal olarak birbirlerine aktif olup, nukleofilik açılma sonucunda birbirlerini etkisiz hale getiriler 42, 43. Aminoglikozidler kimyasal yapılarına göre beş aileye ayrılır 44 : 1. Streptomisin ailesi; streptomisin 2. Kanamisin ailesi; kanamisin A, kanamisin B, amikasin, tobramisin, dibekasin 13

24 3. Gentamisin ailesi; gentamisin C1, gentamisin C1a, gentamisin C2, sisomisin, nedimisin,isepamisin 4. Neomisin ailesi; neomisin, paromomisin 5. Spektinomisin ailesi; spektinomisin Antimikrobiyal Aktivite ve Etki Spektrumu Aminoglikozidlerin etki mekanizması multifaktöryel bir olay olup başlangıcında hücrenin dış yüzeyi ile iyonik etkileşim basamağı vardır. Bu olay elektrostatik ve hızlı bir olay olup pasif olarak gerçekleşmektedir. Gram negatif bakteri hücre duvarında lipopolisakkaridlere, fosfolipidlerin polar başlarına ve dış membran proteinlerine bağlanır, burada kompetatif olarak Mg +2 ve Ca +2 iyonlarını yerlerinden oynatırlar. Bunun sonucunda hücre duvarının normal geçirgenlik fonksiyonu bozulur 42. Bu nedenledir ki diğer protein sentezini inhibe eden antimikrobiyaller bakteriyostatikken, aminoglikozidler bakteriyosidal olarak etki gösterirler 44. Hücre zarını geçmiş olan aminoglikozid artık geri dönüşümsüz olarak sitoplazma içinde kalır, bu elektrostatik etkileşim nedeni iledir. Bu iyonik bağlanmanın akabinde enerji gerektiren iki basamak (EDP: Energy dependent phase) gelir, bunlardan biri yavaş (EDP-1), diğeri hızlıdır (EDP-2). Enerji, transmembran elektriksel potansiyelden sağlanıp, anaerobik ortamda, düşük dış ph da ve yüksek osmolar kültür vasatında düşüktür 42. Dolayısıyla apselerin anaerobik ortamında, idrarın hiperosmolar, asidik olması durumunda aminoglikozidlerin etkisi azalır 44.Aminoglikozidler daha sonra ribozomlara bağlanarak protein sentezini inhibe ederler. Bu olay daha sonraki antibiyotik transport fazı olan EDP-2 yi hızlandırır, bu aynı zamanda progressif bir membran bozulmasını tetikler ki ilk önce küçük iyonlar daha sonra büyük moleküller bakteri dışına sızar, bu da aminoglikozidlerin letal etkisini açıklayabilir 42, 44, 45. Aminoglikozidler, 30S ribozomlarında 16S A bölgesine geri dönüşümsüz olarak bağlanırlar. Streptomisin sadece 30S alt birimine bağlandığı halde, diğerleri ilave olarak 50S alt birimine de bağlanırlar 46. Burada mrna nın kodon ve trna nın antikodonlarının yanlış okunmasına neden olurlar 42,44,46 (Şekil 2). Aminoglikozidler konsantrasyona bağlı bakterisidal aktivite gösterirler. Aminoglikozidlerin en önemli etkinlikleri pseudomonaslar başta olmak üzere gram negatif aerop basiller (GNAB) üzerinedir. Bu ilaçların gram pozitif bakterilere etkinlikleri oldukça 14

25 kısıtlıdır; metisiline duyarlı stafilokoklara genellikle etkili iken metisilin dirençli stafilokoklara etkinlikleri yoktur. Piyojen streptokoklar aminoglikozidlere nadiren duyarlıdırlar. Listeria ve diğer gram pozitif basillerin çoğu aminoglikozidlere dirençlidir, Haemophilus spp. ve Neisseria spp. genellikle duyarlıdır. Streptomisin M. tuberculosis e, kanamisin Mycobacterium aviumintracellulare ve diğer atipik mikobakterilere etkilidir. Streptomisin ayrıca Yersinia pestis enfeksiyonlarında ilk seçenek olarak, streptomisin ve gentamisin Francisella tularensis enfeksiyonlarında başarı ile kullanılmaktadır. Streptococcus pneumoniae, Stenotrophomonas maltophilia, Burkholderia cepacia, Bacteroides spp., Clostridium spp. ve diğer anaeroplara pratik olarak in vitro etkisizdirler. Klinik örneklerden izole edilen S. maltophilia ve B. cepacia nın tanımlanmasında kullanılan özelliklerden biri de aminoglikozidlere dirençli olmalarıdır 47. Diğer yandan aminoglikozidlerin riketsiyalara, funguslara, mikoplazma ve virüslere klinik yönden etkinlikleri yoktur. Aminoglikozidlerin hücre içine girişleri iyi olmadığı için Legionella enfeksiyonlarında kullanılmazlar ancak bruselloz, tüberküloz gibi enfeksiyonlarda kombine olarak kullanılırlar. Aminoglikozidler içinde yalnızca spektinomisin gonore tedavisinde, paromomisin ise sindirim kanalından absorbe edilmediğinden oral yoldan amipli dizanteri tedavisinde ve AIDS'li hastalardaki Cryptosporidium parvum enfeksiyonlarında kullanılır

26 Şekil 2: Aminoglikoziderin etki mekanizması Farmakokinetik Özellikleri Aminoglikozidler polar yapıları nedeniyle çok az lipofilik özelliktedir. Dolayısıyla sindirim kanalından absorbsiyonları oldukça azdır. Oral ya da rektal uygulamada % 1 'den daha az absorbe edilirler 44,48. Neomisin hepatik ensefalopatili hastalarda intestinal floranın baskılanması amacıyla kullanılmaktadır. Oral, tekrarlayan yüksek dozlarda uygulandığında ülser, enflamatuar barsak hastalığı veya hastada renal yetmezlik varlığında toksik düzeylere ulaşabilirler 42, 43. Aminoglikozidlerin enflamasyonlu deriye topikal olarak uygulanması absorbsiyona neden olmaz veya minimaldir. Fakat yaygın yanıklı hastalarda ilaç absorbe edilir ve toksisiteye yol açabilir 42,48. İntravenöz olarak dakikada uygulanmalıdır. İntramüsküler uygulama intravenöz uygulama kadar iyi sonuçlar vermektedir. Aminoglikozidler plazma proteinlerine çok az bağlanırlar ve suda çözünürlükleri fazla olduğu için vasküler alana serbestçe, dokuların çoğunda intertisiyel alana kolayca 16

27 dağılırlar. Dağılım hacmi sağlıklı genç erişkinde vücut ağırlığının % 25-30'udur 44. Plevra ve periton boşluklarına verildiğinde hızla absorbe edilirler. Aminoglikozidlerle periton irrigasyonu önerilmemektedir, çünkü bu tür uygulamalarda hızla absorbe olarak nöromüsküler blokaj yaptığı saptanmıştır. Diğer yandan mesane irrigasyonu ile veya inhalasyon şeklinde kullanımı ile böyle bir yan etki gösterilmemiştir 44,48. Aminoglikozidler kan-beyin, beyinomurilik sıvısı (BOS), kan-göz engellerini çok az geçerler. Menenjitte bile BOS'a tedavi edici düzeylerde ulaşamazlar. Ancak yeni doğanda BOS'taki yoğunlukları serum düzeyinin üstüne çıkabilir. Gram negatif bakterilere bağlı menenjitte erişkinde bu ilaçlara gereksinim olduğunda intraventriküler verilmesi önerilmektedir çünkü bu yolla verildiğinde hem BOS'a hem de ventrikül içine geçişleri iyidir. Aminoglikozidler streptomisin hariç safra içine giremezler, çeşitli salgı ve dokularda düşük düzeylerde bulunurlar. Plevral ve sinovyal sıvılardaki yoğunlukları tekrarlanan dozlarda plazma düzeyine ulaşır. Enflamasyon varsa peritoneal ve perikardiyal boşluklara penetrasyonları artar. Aminoglikozidler parenteral verildiğinde bronş sekresyonlarına çok az geçerler bu nedenle aerosol şeklinde uygulanan preparatları geliştirilmiştir 44,48. Sinovyal sıvıya, kemiğe geçişleri iyi iken prostat dokusuna geçişleri iyi değildir 41,43. Molekül büyüklükleri, polikatyonik yükleri ve lipidde çözünür olmamaları nedeniyle aminoglikozidlerin hücre içine girişlerinde güçlük vardır. Ancak renal tübüler hücrelerde ve iç kulak hücrelerine özel bir mekanizma ile girebilirler, bu da bu grup ilaçların nefrotoksik ve ototoksik etkilerini açıklayabilir 44. Aminoglikozidlerin gebeliğin ileri döneminde gebe kadınlara uygulanması ilacın fötal plazma ve amniyon sıvısında birikimi ile sonuçlanabilir. Gebelikte ilaç kullanımı ile ilgili risk kategorisinde aminoglikozidler D grubu içine girmektedirler 48. Aminoglikozidler vücutta metabolize edilmezler ve parenteral uygulamadan sonra % 99'u değişmeden böbrekler aracılığıyla atılır 42,44. Bazı aminoglikozidler günde üç defa, diğerleri günde iki defa uygulanmasına rağmen, tüm aminoglikozidler benzer farmakokinetiğe sahiptir. Başlangıçta vasküler alandan ekstravasküler alana dağılım fazı (α fazı) yani birinci faz için dakika gerekmekte ve intravenöz infüzyonun sonlanmasından 30 dakika sonra serum tepe seviyelerine ulaşılmaktadır. İkinci faz olan eliminasyon fazında (β fazı) kinetik, glomerüler filtrasyon hızıyla belirlenmektedir ve tedavide doz ayarlanmasında en büyük öneme sahiptir. Normal böbrek fonksiyonu olan 17

28 erişkinler ve altı aylıktan büyük çocuklarda, aminoglikozidlerin yarı ömürleri benzerdir ve saat arasında değişmektedir. Parenteral uygulamadan sonra bir saat içinde idrar konsantrasyonları plazma seviyelerinin katını aşmaktadır. İdrarda yarı ömrü saattir 42,44,48. Yarı ömür, ateşli hastalık sırasında kısalır, böbrek fonksiyonlarının azalmasına yol açan herhangi bir olayda ise uzamaktadır. Yaşlılarda aminoglikozid yarı ömrünün uzaması yaşla ilgili olarak böbrek fonksiyonunda azalma nedeniyledir. Renal yetmezlikte serum yarı ömrü saate kadar çıkabilir 43. Tedavi kesildikten sonra 20 gün veya daha uzun süreyle idrarda düşük seviyede ilaç saptanabilir 48. Üçüncü faz olan (γ fazı), böbrekte birikmiş olan ilacın uzamış ve yavaş eliminasyon fazıdır. Doz hesaplamalarında önemi yoktur Klinik Kullanımları ve Direnç Gelişimi Gentamisin, tobramisin, netilmisin, amikasin ve diğerlerinin toksik yan etkilerindeki bazı farklılıklar ve direnç durumu dışında kullanım endikasyonları birbirinden pek farklı değildir. Hastanede gelişen pnömonilerin etiolojisinden genellikle gram negatif basiller sorumlu olduğundan,bu pnömonilerin ampirik tedavisinde hastanenin antibakteriyel direnç durumuna ve konakçı savunma mekanizmalarının durumuna göre bir antipseudomonal penisilin veya sefalosporinle kombine olarak bir aminoglikozid kullanılır. Aynı şekilde nazokomiyal bakteriyemilerin ampirik tedavisinde bir aminoglikozidle bir beta laktam antibiyotik kombine kullanımı tercih edilir. Hastanede yatan hastalarda ürolojik cerrahi bir işlem sonucu veya ürogenital anomalisi olanlarda çoklu dirençli bakterilerin etken olduğu ağır ürogenital enfeksiyonlarda genellikle bir üçüncü kuşak sefalosporinle kombine edilir. Bakteriyel endokarditlerin ampirik tedavisinde sinerjik etkilerinden yararlanmak amacıyla genellikle penisilinle kombine edilerek kullanılır. Etken üretildi ise, etkene ve antibiyotik duyarlılık durumuna göre bir beta -laktamla gentamisin kombine edilerek uygulanır. İntrabdominal enfeksiyonların tedavisinde; bir aminoglikozid, klindamisinle veya bir 5- nitro-imidazol türeviyle veya sefoksitinle kombine olarak uygulanır. Nötropenik hastada ateş durumunda bir antipseudomonal beta laktamla bir aminoglikozid birlikte kullanılır. Hastanede gelişen enfeksiyöz artrit ve osteomiyelit tedavisinde kombine tedavide aminoglikozidler yer alır. Pseudomonaslara bağlı malign otitis eksterna tedavisinde aminoglikozidler, bir antipseudomonal penisilin veya antipseudomonal sefalosporinle 18

29 birlikte kombine edilir. Aminoglikozidler BOS' a tedavi edici dozlarda geçemezlerse de menenjit tedavisinde sinerjik etkilerinden yararlanmak amacıyla veya intratekal ya da intraventriküler olarak uygulanılırlar. Genitoüriner veya gastrointestinal sistemle ilgili ameliyat olacak kalp kapak defekti olan hastalara ampisilin ve gentamisin, hastanın penisilin alerjisi varsa vankomisin ve gentamisin profilaktik olarak uygulanmaktadır 42,44. Aminoglikozidler, Enterobacteriaceae ve pseudomonaslarda hücre içine hücre duvarındaki porin kanallarından girerek 30s ribozomlarına bağlanmakta ve protein sentezini inhibe etmektedir. Gram-pozitif ve Gram-negatif bakterilerde aminoglikozidlere karşı direnç üç mekanizma ile oluşabilmektedir. Bunlar, hedefleri olan ribozomlardaki değişimler sonucu hedefe bağlanamama, ilacın girişinin azaltılması ve enzimler yolu ile antibiyotiğin modifiye edilmesidir 47. Ribozomal direnç; bakterinin aminoglikozidlerin bağlandığı 16s rrna bölgesinde tek basamaklı mutasyona bağlı oluşan değişiklik sonucu gelişmektedir. Bu tip dirence örnek olarak M. tuberculosis de streptomisin direnci verilebilir. Son yıllarda bazı atipik mikobakterilerde bu mekanizma ile gelişen amikasin direnci gösterilmiştir 44. Permeabilite direnci: Aerop gram negatif basillerde ve stafilokoklarda mutasyon sonucu aminoglikozidin bakteri hücresi içine girişinde azalma olduğu gösterilmiştir. Böyle bir durumda sadece bir tek değil tüm aminoglikozidlere direnç gelişmektedir. Endişe verici olmakla birlikte yaygın bir direnç mekanizması değildir 42, Aminoglikozid Dozu ve Yan Etkileri Yükleme dozu renal fonksiyondan bağımsızdır ve hızla tedavi edici düzeylere ulaşmak amacıyla verilir. Tedavi başlangıcında ilk 48 saatte ve 3-4 günde bir aminoglikozidlerin etkin kan düzeyinin sağlanması ve toksisitenin izlenmesi açısından yüksek ve düşük düzeyleri ölçülmelidir. Yüksek düzeyi dozdan 30 dakika sonra, düşük düzeyi ise ikinci dozdan önce alınan serum örneklerinde ölçülür

30 Tablo 2: Aminoglikozid dozları Yükleme Toplam Bölünmüş dozu (mg/kg) doz (mg/kg) Gentamisin x 3 Tobramisim x 3 Netilmisin x 3 Amikasin x 2 Steptomisin x 2 İzepamisin Aminoglikozidlerin kan seviyelerinin monitorize edilmesi pratikte çok kullanılan bir yöntem degildir. Klinik kullanımda en pratik yaklasım kreatinin seviyeleri ile dozun hesaplanmasıdır. Pratikte kreatinin miktarıyla verilecek doz ya da dozlar arası süre kabaca hesaplanabilir. Dozlar arası süre (Dozlar arası süre: Serum kreatinin seviyesi x 8) uzatılabilir ya da verilecek doz azaltılabilir (Verilecek doz: Normalde önerilen doz/serum kreatinin seviyesi) 41. Aminoglikozidlerin güvenli kullanılabilecegi aralık çok dardır ve kullanımlarındaki en önemli kısıtlayıcı özellik toksisiteleridir. En sık nefrotoksisite, ototoksisite, nöromuskuler blokaj meydana gelir. Nefrotoksisite tüm aminoglikozidlerde gelisebilen ve aminoglikozid kullanımında %5-10 oranında saptanabilen bir yan etkidir 41,50. Aminoglikozidler tromboksan B2 ile yönetilen renal vazokonstrüksiyona neden olurlar ve özellikle ilaçları abzorbe edip lizozomda depolayan proksimal tubülde direkt hücresel toksisite yaparlar. Böylelikle tubüler nekroz, tubüler atrofi, intratubüler myeloid cisimler ve interstisyel nefrit gelisebilir 51. Serum üre, kreatinin artısı, proteinüri ve genelde nonoligürik böbrek yetmezliği gelisir. Toksik etki özellikle proksimal tubülusta izlenir ve hücre içi fosfolipaz aktivitesini engellediğinden toksisite gelismektedir. Erken dönemde silendir yapıları görülebilir. Oligürik dönem gelisirse geri dönüsüm olmayabilir. Daha erken evreler geri dönüsümlüdür. Nefrotoksik etki en fazla gentamisin kullanımıyla, daha 20

31 sonra sırasıyla tobramisin, amikasin ve netilmisin tedavisi sırasında ortaya çıkar. Nefrotoksik etkiyi artıran, hastaya ve tedavi sekline ait bazı özellikler vardır. Söyle ki; aminoglikozidin serum düzeyi fazla ise, tedavi süresi 10 günü asarsa, furosemid gibi bazı diüretiklerle birlikte kullanılırsa, sikloserin, amfoterisin B, vankomisin, sefalotin gibi diger nefrotoksik ilaçlarla birlikte kullanılırsa nefrotoksik etki daha fazla ortaya çıkar. Diğer yandan yaslılarda, böbrek ve karaciğer yetmezligi olanlarda, dehidratasyon durumunda nefrotoksik etki artar. Bu nedenlerle özellikle toksisite yönünden yüksek riskli hastalarda aminoglikozid serum düzeyinin izlenmesi gerekir 41,49,50,51. Şekil 3: Gentamisinin kimyasal yapısı 2.4. Gentamisin Gentamisin, organik polikatyon yapısında bir antibiyotiktir Micromonospora purpurea dan elde edilir. Yapıca birbirine benzeyen üç gentamisin türünün(gentamisin C1,C1a ve C2) karışımından ibarettir. Kitlesine göre, streptomisin, kanamisin ve amikasindengüçlüdür. Aminoglikozid ilaçlar içinde amikasinden sonra, spektrumu en geniş ve antibakteriyel etki gücü en yüksek olanıdır. Bakterisid etki yapar. Özellikle Enterobateriaceae grubu (E. Coli, Klebsiella, Aerobacter vb.) bakteriler ile Pseudomonas 21

32 aeruginosa gibi gram-negatif basiller ve penisiline ve metisiline- dayanıklı Staph. aureus suşları üzerinde etkilidir. Plazma proteinlerine hemen hemen hiç bağlanmaz. Kanda yaklaşık %10 oranında alyuvarlara bağlanır.vücutta biyotransformasyona uğramadan böbreklerden itrah edilir ve idrarda serumdakinden kez daha yüksek konsantrasyonlarda bulunur. Duyarlı bakterilerde rezistans gelişmesi, streptomisine karşı olduğundan daha yavaş ve daha küçük derecededir. Diğer aminoglikozidlere (amikasin hariç) rezistan olan bakteri suşlarına gentamisin etkili olabilir 52. Gentamisin mutad olarak 1-2 mg/kg dozunda 8 saatte bir (günde 3 kez) i.m. veya i.v. injeksiyon suretiyle kullanılır. İdrar yolu infeksiyonlarında daha ufak dozlarda(0.3-1 mg/kg) etkili olabilir. Lokal uygulamaya özgü %0.3 lük oftalmik solüsyonu veya merhemi ve %0.1 lik cilt merhemi veya kremi vardır. Toksisitesinin fazlalığı ve terapötik indeksinin düşük olması nedeniyle böbrek yetmezliği olan hastalarda dozunun ayarlanması ve mümkünse serumdaki düzeyinin izlenmesi gerekir 52. Nefrotoksisite en önemli yan etkileridir. Farklı hasta gruplarında farklı olmak üzere %5-15 arasında görülür. Tedavinin başlangıcından 2-5 gün sonra geliştiği düşünülmektedir. Serum kreatinin düzeyinde mg/dl lik artış anlamlı olarak tanımlanmış ve nefrotoksisite olarak yorumlanmıştır. (glomerüler filtratın azalması, konsantrasyon yeteneğinde azalma, serum kreatinin ve kan üre azotunda artış). Çoğunlukla nefrotoksisite gelişen olgularda oligüri yoktur 53,54. Nefrotoksisite (renal konsantrasyon bozukluğu, akut tübüler nekroz veya renal yetmezlik) ilacın renal kortekste birikme özelliğinden kaynaklanmaktadır. İlacın dozu ve kullanım süresiyle doğru orantılıdır. Çoğunlukla reversibldir. 22

33 2.5. L- arginin Nitrik Oksid Yolağı Arginin, kimyasal olarak α-amino δ-guanidovalerik asit yapısındadır: Arginin, glutamat semialdehit üzerinden oluşmaktadır. Glutamattan glutamat semialdehit oluşur bu da transaminasyonla ornitine dönüşür. Ornitin, üre döngüsünün ara maddesidir; üre döngüsündeki reaksiyonlar sonunda arginin oluşur. Bu şekilde oluşan arginin yetişkinler için yeterlidir, ancak büyüme-gelişme çağında yeterli değildir. Bu nedenle, büyüme dönemi için esansiyeldir. Doku proteinlerinin yapısına katılır, özellikle protaminlerde bol miktarda bulunur. Sperm nükleoproteini arginince çok zengindir; eksikliğinde spermatogeneziste ağır bozukluklar görülür. Üre biyosentezinde rolü vardır. Üre döngüsünde arginin oluşur ve arginaz adlı enzimin katalitik etkisiyle ornitin ve üreye parçalanır. Üre döngüsünün gereksiniminden fazla olan ornitin, glutamat semialdehide transamine olur, bu da glutamata veya proline dönüşür 55. Şekil 4: Arginin aminoasidinin kimyasal yapısı Arginin, kreatin sentezine katılır. Amidino grubunun amidinotransferaz adlı enzimin katalitik etkisiyle glisine aktarılması sonucunda guanidinoasetik asit oluşur; guanidinoasetik asit de metiltransferaz etkisiyle S-adenozilmetiyonin (SAM) den metil 23

34 grubu alarak kreatine çevrilir: Kreatin, bütün dokularda meydana gelir; gerektiğinde ATP oluşturmak için kullanılmak üzere kreatin fosfat haline geçerek depolanır: Kreatin fosfat, kaslarda, gerektiğinde yüksek enerjili fosfatını nonenzimatik olarak vererek kreatinin oluşturur. Argininin bağırsakta bakterilerin etkisiyle parçalanması sonucu agmatin adlı biyojen amin oluşur. Arginin, antiketojenik ve glikojenik bir amino asittir; ornitin ve glutamat γ-semialdehit üzerinden glutamik aside dönüşür; glutamik asit de α-ketoglutarata dönüşerek yıkılır 55 : L-arginin ve oksijenden, oldukça karmaşık bir tepkime sonucu önemli bir serbest radikal olan NO ve sitrülin sentezlenmektedir ki L-argininden NO oluşturan enzimler nitrik oksit sentazlar (NOS) olarak bilinmektedirler yılında Furchgott ve Zawadzki, endotelyumun stimulasyonu sonucu kan damarlarını gevşeten bir faktörün varlıgını gösterdiler.ilk olarak endotelyum kaynaklı gevşetici faktör (EDRF) olarak adlandırılan bu maddeye daha sonra nitrik oksid (NO) denildi 56. NO, eşleşmemiş bir elektronlu serbest radikal bir gazdır. Yarı esansiyal bir aminoasit olan L-argininden sentezlenir. Bir azot atomu ve bir oksijen atomunun kombinasyonundan oluşmuş ve ortaklanmamış bir elektron içeren bir bileşik olarak tanımlanır. NO sentez edildikçe salıverilen bir molekül olup yapısı gereği depolanmaya uygun değildir. Fazla miktarda oluşumunun dokular üzerinde toksik etkisi olduğu için hızla etkisiz hale dönüştürülür 58. NO için klasik bir reseptör bölgesi yoktur. Guanilil siklazın hem grubuna bağlanarak, hücre için ikincil haberci molekül olarak çalışan siklik guanozin monofosfat (sgmp) nin birikmesine yol açar. sgmp, miyozin hafif zincir kinazın defosforilasyonuna neden olarak düz kas gevsemesi yapar. NO nun bazı etkilerine, K + kanallarının açılması sonucu ortaya çıkan hiperpolarizasyon aracılık etmektedir 58. NO nun L tipi Ca +2 kanallarından Ca +2 girişinin engellendiği intraselüler depolardan Ca +2 salıverilmesini önledigi ve intraselüler depolara sarkoplazmik endoplazmik retikulum Ca +2 ATPaz (SERCA) aracılığı ile Ca +2 depolanmasını artırdığı yani sonuçta, hücre içi Ca +2 düzeyini düşürdüğü anlaşılmıştır. Bu etkiler sgmp üzerinden olur 57. NO sadece damar endotel hücrelerinde değil,aynı zamanda serebellum ve ön beyindeki nöronlarda, nötrofil lökositlerde, böbrek tübülüs epitel hücrelerinde, adrenal medulla hücrelerinde, mast 24

35 hücrelerinde ve bazı otonom sinirlerin (non-adrenerjik non-kolinerjik) uçlarında da sentez edilip salıverilir 59. NO bir aminoasit olan L-argininden nitrik oksid sentaz (NOS) tarafından sentez edilir. L-arginin analogu NO sentaz inhibitörleri; NG-nitro-L-arginin (L-NA), N-nitro-Larginin metilester (L-NAME), N-iminoetil-L-ornitin (L-NIO), N-amino-L-arginin (L- NAA) ve N-N-dimetilarginin (ADMA) ve NG-monometil-L-arginin (L-NMMA) 'dır 57,60. Nitrik oksid, renal kan akımı, renal otoregülasyon, glomerüler filtrasyon, renin salgılanması ve tuz itrahı gibi renal fonksiyonların kontrolünde en önemli parakrin modülatör ve mediyatördür. NO ayrıca, diyabetik nefropati, inflamatuvar glomerüler bozukluk, septik şokta görülen akut böbrek yetmezliği, kronik böbrek yetmezliği, ilaçların nefrotoksik etkileri gibi bir takım böbrek bozukluğu durumlarında da önemli rol oynar. NO, bazen hemodinamik fonksiyonlarından dolayı faydalı olabilirken inos tan salgılandığı durumlardaki yüksek miktarlarda zararlı olabilmektedir. NO afferent arteriol tonusu üzerinde efferent arteriole göre daha fazla rol oynar. NOS inhibitörleri afferent arteriolleri daha fazla büzer. NO, renin salgılanmasını güçlü bir şekilde uyarır. Bu etkide sgmp nin katkısı bulunmaktadır

36 3. GEREÇ VE YÖNTEM 3.1. Kullanılan Deney Hayvanları Çalışmamızda, Tıbbi Bilimler Deneysel Araştırma Merkezi nden (TIBDAM) alınan gram ağırlığında 42 adet Wistar albino erkek sıçan kullanıldı. Sıçanlar metabolik kafesler içerisinde oda sıcaklığı 24±2 ºC arasında olan ortamda barındırıldı. 12 saat aydınlık 12 saat karanlık döngüsüne uyuldu. Çalışma TIBDAM etik kurulundan alınan izin çerçevesinde uygulandı Deney Protokolü Her grupta 7 sıçan olmak üzere toplam 6 grup oluşturuldu. 7 gün süresince hayvanların aldığı su ve çıkardığı idrar takipleri yapıldı. 1. Kontrol Grubu: Metabolik kafesler içerisinde normal besin ve çeşme suyuyla beslenen hayvanların 7 gün aldığı çıkardığı takipleri yapıldı. 2. Gentamisin Grubu: 7 gün boyunca hayvanlara subkutanöz yolla gentamisin (100 mg/kg) injeksiyonu uygulandı. 3. Gentamisin+ L-arginin Grubu: Gentamisin injeksiyonu ile birlikte sıçanların içme sularına L-arginin (2 g/l) ilave edildi. 4. Gentamisin + D- arginin Grubu: Gentamisin injeksiyonu yapıldı ve içme sularına D-arginin (3 g/l) eklendi. 5. Gentamisin + L-arginin + L-NAME Grubu: Gentamisin injekte edildi ve içme sularına L-arginin (2 g/l) ile L-NAME (100 mg/l) eklendi. 6. Gentamisin + D-arginin + L- NAME Grubu: Gentamisin injeksiyonu yapıldı ve içme sularına D-arginin (3 g/l) ile L-NAME (100 mg/l) eklendi. Hayvanların,gentamisin injeksiyonu sonrası 1. gün (ilk), 4. gün (orta) ve 8.gün (son) idrar örnekleri gentamisin düzeylerini değerlendirmek amacıyla toplandı. Son injeksiyondan 24 saat sonra ketamin (40 mg/kg) ile anestezi sağlanıp intrakardiyak kanları alındıktan sonra hayvanlar dekapite edildi. Abdominal bölgenin aseptik koşulları 26

37 sağlandıktan sonra karın orta çizgisinden yapılan insizyonla sol böbrek histopatolojik değerlendirme amacıyla çıkarıldı Biyokimyasal Analiz Deney hayvanlarından alınan kan örneklerinde; BUN, serum kreatinin, Na +, K +, idrar örneklerinde ise GGT, kreatinin, Na + ve K + düzeyleri Çukurova Üniversitesi Merkez Laboratuvarı tarafından değerlendirildi. Kreatinin klerensi ve fraksiyonel Na itrahı standart yöntemler ile hesaplandı Böbrek Histopatolojisi Böbrekler %10 luk formalin solüsyonu içerisinde fixe edildikten sonra parafinlendi ve 3-5 µm lik kesitler elde edilip hematoksilen-eozin ile boyandı. Tübüler nekroz, dejeneratif değişimler ve tübüler rejenerasyon ışık mikroskopisi ile değerlendirildi İdrar Gentamisin Düzeylerinin Ölçümü Çalışmada yer alan idrar örneklerinde gentamisin düzeyleri Kafkas ve ark. nın 62 geliştirmiş oldukları yönteme modifikasyonlar yapılarak değerlendirildi. Örnekler, analiz yapılıncaya kadar -20 o C de muhafaza edidi. HPLC analizleri Ç.Ü. Subtropik Meyveler Araştırma ve Uygulama Merkezi Laboratuvarında yer alan ve aşağıda koşulları verilen HPLC kullanılarak yapıldı. HPLC koşulları: Cihaz: Hewlett Packard 1100 serisi Dedektör: HP-1100 DAD dedektör (210nm) Kolon: Zorbax SB-C18 (50x4.6mm, 1.8um, Beckman) Akış hızı: 1 ml/dak 27

38 3.3. Sonuçların Değerlendirilmesi ve İstatistiksel Analiz Elde edilen sonuçlar, ortalama ± standart hata (S.E) şeklinde değerlendirildi. Sonuçların istatistiksel olarak analizi için birden fazla grubun birbirleriyle karsılastırılmasında tek yönlü varyans analizi (One-Way ANOVA) kullanıldı. Gruplar arasındaki karşılastırmalar Bonferroni testine göre yapıldı den küçük p değerleri anlamlı olarak kabul edildi (p<0.05) Kullanılan İlaçlar Çalışmamızda, L-Arginin monohidroklorid (Sigma), N-nitro-L-arginin metilester hidroklorid (Sigma), D-Arginin monohidroklorid (Sigma) ve gentamisin sülfat (Schering- Plough) kullanılmıştır. 28

39 4. BULGULAR 4.1. Kontrol Grubu 8. gün sonunda sıçanlardan alınan kan ve idrar örneklerinde: BUN 16,51 ± 1,8 mg/dl (Şekil 11), serum kreatinin 0,47 ± 0,02 mg/dl (Şekil 12), FE Na % 0,55 ± 0,15 (Şekil 13), K Kr 0,58 ± 0,08 ml/dk (Şekil 14), plazma Na + 141,4 ± 0,7 meq/l, plazma K + 5,45 ± 0,23 meq/l, idrar GGT 479,5 ± 71,4 HU/L (Tablo 3) düzeyleri normal değerlerde idi. Böbrek dokularının histopatolojik değerlendirmesinde renal cisimcikler ve böbrek tübülleri normal yapıda izlendi (Şekil 5). Şekil 5:Kontrol grubu deney hayvanına ait normal böbrek yapısı 29

40 4.2. Gentamisin Grubu Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, gentamisin alan grupta: BUN 126,1 ± 13,5 mg/dl (Şekil 11), serum kreatinin 2,47 ± 0,52 mg/dl (Şekil 12), FE Na % 3,16 ± 0,41 (Şekil 13), idrar GGT 2335 ± 342,1 HU/L (Tablo 3) değerlerinde artış saptandı ve istatistiksel olarak anlamlı idi. K Kr 0,28 ± 0,07 ml/dk (Şekil 14) değeri hesaplandığında ise anlamlı bir azalma tespit edildi. Plazma Na + 142,3 ± 3,1 meq/l ve plazma K + 4,68 ± 0,21 meq/l (Tablo 3) değerlerinde anlamlı bir fark bulunamadı. Gentamisin uygulanan bu grupta, böbrek dokularının histopatolojik değerlendirmesinde, tübül epitelinin ileri derecede dejeneratif değişiklikler gösterdiği dikkati çekti. Tübülleri döşeyen epitel hücrelerinin sitoplazmasında asidofilinin arttığı, çekirdeklerin ayırdedilemediği, epitel hücrelerinin döküldüğü, renal cisimciklerde kapsüler boşluğun düzensizleştiği ve yer yer daraldığı görüldü (Şekil 6). Deney hayvanlarından alınan idrar örneklerinde, gentamisin düzeyleri; 1. gün (ilk): 2,531 ± 0,34 mg/ml, 4. gün (orta): 1,882 ± 0,27 mg/ml ve 8. gün (son): 2,840 ± 0,36 mg/ml olarak ölçüldü (Şekil 15). Şekil 6: Gentamisin grubu deney hayvanına ait böbrek dokusunun ışık mikroskobik görüntüsü 30

41 4.3. Gentamisin + L-arginin Grubu Gentamisin grubu ile karşılaştırıldığında, gentamisin + L- arginin uygulanan grupta: BUN 39 ± 2,6 mg/dl (Şekil 11), serum kreatinin 0,61 ± 0,03 mg/dl (Şekil 12), FENa % 0,85 ± 0,16 (Şekil 13) ve idrar GGT 1043 ± 129,8 HU/L (Tablo 3) değerlerinde azalma tespit edildi. Bu azalma istatistiksel olarak anlamlı idi. KKr 0,57 ± 0,04 ml/dk (Şekil 14) değerlerinde ise anlamlı bir artış saptandı. Plazma Na+ 139,4 ± 1,4 meq/l ve plazma K+ 5,44 ± 0,31 meq/l değerlerinde anlamlı bir fark bulunamadı. Bu grupta renal cisimcikler normal yapıda izlenirken tübül epitelyumunda dökülmeler ve hafif derecede dejeneratif değişiklikler tespit edildi. (Şekil 7). Sadece gentamisin alan grupla karşılaştırıldığında, L-arginin ilave edilen grupta, 1. gün (ilk): 8,886 ± 1,70 mg/ml, 4. gün (orta): 7,61 ± 0,54 mg/ml ve 8. gün (son): 12,15 ± 3,12 mg/ml alınan idrar örneklerinde ölçülen gentamisin düzeylerinin istatistiksel olarak anlamlı bir artış gösterdiği belirlendi (Şekil 15). Şekil 7: Gentamisin+L-arginin grubu deney hayvanına ait böbrek dokusunun ışık mikroskopik görüntüsü 31

42 4.4. Gentamisin + D-arginin Grubu Gentamisin grubu ile karşılaştırıldığında, gentamisin + D- arginin uygulanan grupta; BUN 51 ± 10,9 mg/dl (Şekil 11), serum kreatinin 1,0 ± 0,2 mg/dl (Şekil 12), FE Na % 1,36 ± 0,25 (Şekil 13) ve idrar GGT 1142 ± 59,01 HU/L (Tablo 3) değerlerinde anlamlı bir azalma tespit edilirken, K Kr 0,48 ± 0,03 ml/dk (Şekil 14) değerlerinde ise anlamlı bir artış saptandı. Plazma Na + 141,1 ± 0,5 meq/l ve plazma K + 5,06 ± 0,17 meq/l değerlerinde anlamlı bir fark bulunamadı. Histopatolojik değerlendirmede, hafif derecede dejeneratif değişiklikler, intraselüler ödem ve tübül epitelyumunda orta derecede nekroz ve dökülmeler saptandı. (Şekil 8). Deney hayvanlarından alınan idrar örneklerinde, gentamisin düzeyleri; 1. gün (ilk): 5,030 ± 0,53 mg/ml, 4. gün (orta): 7,912 ± 1,194 mg/ml ve 8. gün (son): 4,02 ± 0,19 mg/ml olarak ölçüldü. Bu değerler sadece gentamisin alan grup ile karşılaştırıldığında, idrar gentamisin düzeylerinin anlamlı olarak arttığı tespit edildi. (Şekil 15). Ş ekil 8: Gentamisin+D-arginin grubu deney hayvanına ait böbrek dokusunun ışık mikroskopik görüntüsü 32

43 4.5. Gentamisin + L-arginin + L-NAME Grubu Gentamisin grubu ile karşılaştırıldığında, gentamisin + L- arginin + L-NAME uygulanan grupta BUN 243 ± 19,6 mg/dl (Şekil 11), değerinde anlamlı bir artış saptanırken, serum kreatinin 3,00 ± 0,8 mg/dl (Şekil 12), FE Na % 3,20 ± 0,56 (Şekil 13), K Kr 0,29 ±,05 (Şekil 14), idrar GGT 1606 ± 169,7 HU/L, plazma Na ± 1,2 meq/l ve plazma K + 5,60 ± 0,3 meq/l (Tablo 3) değerlerinde anlamlı bir fark bulunamadı. Histopatolojik değerlendirmede, renal cisimciklerde kapsüler boşluğun ileri derecede genişlediği, hücresel ayrıntının kaybolduğu gözlenirken, tübüllerde ise epitel dökülmesi ile karakterize ileri derecede yapısal değişiklikler mevcuttu (Şekil 9). Alınan idrar örneklerinde, gentamisin düzeyleri; 1. gün (ilk): 1,742 ± 0,67 mg/ml, 4. gün (orta): 2,013 ± 0,56 mg/ml ve 8. gün (son): 1,984 ± 0,67 mg/ml olarak ölçüldü.bu değerler, sadece gentamisin uygulanan gruptakilerle karşılaştırıldığında anlamlı bir fark saptanamadı (Tablo 4). Şekil 9: Gentamisin+L-arginin+L-NAME grubu deney hayvanına ait böbrek dokusunun ışık mikroskopik görüntüsü 33

44 4.6. Gentamisin + D-arginin + L-NAME Grubu Gentamisin grubu ile karşılaştırıldığında, gentamisin + D- arginin + L-NAME uygulanan grupta BUN 182,8 ± 22,9 mg/dl (Şekil 11), serum kreatinin 2,22 ± 0,8 mg/dl (Şekil 12), FE Na % 2,58 ± 0,4 (Şekil 13), K Kr 0,24 ± 0,05 (Şekil 14), idrar GGT 1855 ± 194,3 HU/L, plazma Na ± 1,9 meq/l ve plazma K + 5,36 ± 0,18 meq/l (Tablo 3) değerlerinde anlamlı bir fark bulunamadı. Histopatolojik değerlendirmede, böbrek dokusunda bütünlüğün bozulduğu, ileri derecede tübüler nekrozun olduğu gözlendi (Şekil 10). Alınan idrar örneklerinde, gentamisin düzeyleri; 1. gün (ilk): 1,85 ± 0,76 mg/ml, 4. gün (orta): 1,690 ± 0,45 mg/ml ve 8. gün (son): 2,34 ± 0,76 mg/ml olarak ölçüldü.bu değerler, sadece gentamisin uygulanan gruptakilerle karşılaştırıldığında anlamlı bir fark saptanamadı (Tablo 4). Şekil 10: Gentamisin+D-arginin+L-NAME grubu deney hayvanına ait böbrek dokusunun ışık mikroskopik görüntüsü 34