T.C. S.B.OKMEYDANI EĞİTİM ve ARAŞTIRMA HASTANESİ BEYİN ve SİNİR CERRAHİSİ KLİNİĞİ Klinik Şefi: Doç.Dr.A.Celal İPLİKÇİOĞLU NORMAL KAROTİS ARTER İLE ATEROSKLEROTİK KAROTİS ARTERDE OLUŞTURULAN VAZOSPAZM MODELİNİN HİSTOLOJİK VE MORFOLOJİK OLARAK KARŞILAŞTIRILMASI UZMANLIK TEZİ Dr. Mustafa Aziz HATiBOĞLU İSTANBUL 2008 ii
İÇİNDEKİLER iii Sayfa ŞEKİL LİSTESİ... v TABLO LİSTESİ...vi TEŞEKKÜRLER...vii 1. GİRİŞ... 1 2. SUBARAKNOİD KANAMA:... 2 2.1 Tanımı ve Epidemiyolojisi... 2 2.2 Risk faktörleri... 2 2.3 Klinik... 2 2.4 SAK komplikasyonları... 3 2.5 SAK sınıflandırması... 3 2.6 SAK tanısı... 7 2.6.1 Bilgisayarlı Beyin tomografisi... 7 2.6.2 Lomber ponksiyon... 7 2.6.3 Serebral anjiografi... 7 2.6.4 BT ve Magnetik Rezonans (MR) anjiografi... 8 3. SEREBRAL ANEVRİZMALAR:... 9 3.1 Tanımı ve Epidemiyolojisi... 9 3.2 Patogenez ve risk fakrörleri... 9 4. SEREBRAL VAZOSPAZM:... 10 4.1 Tanımı ve Epidemiyolojisi... 10 4.2 Anjiografik vazospazm... 10 4.3 Semptomatik vazospazm... 10 4.4 Patoloji ve Ptogenez... 11 5. DENEY HAYVANLARINDA VAZOPSPAZM MODELİ... 14 6. ATEROSKLEROZ... 15 7. MATERYAL ve METOD... 16 7.1 Çalışma grupları... 16 7.2 KKA de vazospazm modelinin uygulanması... 17 7.3 Damarların histopatolojik incelenmesi... 18 7.4 Morfometrik ölçüm ve istatistiksel değerlendirme... 19 8. BULGULAR... 20 8.1 Histopatolojik değişiklikler... 21
8.2 Morfolojik değerlendirme... 26 9. TARTIŞMA... 32 10. SONUÇ... 35 11. ÖZET... 36 KAYNAKLAR:... 38 iv
ŞEKİL LİSTESİ Şekil 1. Yeni Zelanda Albino tipi erkek tavşan... 16 Şekil 2. İnsizyon öncesinde boyun bölgesinin traşlanması ve PVD iodine ile temizlenerek cerrahiye hazır hale getirilmesi... 18 Şekil 3. Trakeanın her iki tarafında kommunis karotis arterler görülmekte... 18 Şekil 4a. Normal diyet ile beslenen tavşanlardan alınan normal yapıdaki damar kesit örneği (X 40 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama)... 22 Şekil 4b. Normal diyet ile beslenen tavşanlardan alınan normal yapıdaki damar kesit örneği (X 100 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama)... 22 Şekil 5a. Kolesterollü diyet ile beslenen tavşanlardan alınan KKA damar kesit örneğinin histolojik incelemesinde ateroskleroz ile uyumlu olarak subendotelyal ve medial tabakalarda lipid depolanmaları, media tabakasındaki elastik lif yapılarında dejenerasyon ve damar duvarında kalınlaşma görülmekte (X 40 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama)... 23 Şekil 5b. Kolesterollü diyet ile beslenen tavşanlardan alınan KKA damar kesit örneğinin histolojik incelemesinde ateroskleroz ile uyumlu değişiklikler görülmekte (X 100 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama)... 23 Şekil 5c. Kolesterollü diyet ile beslenen tavşanlardan alınan KKA damar kesit örneğinin histolojik incelemesinde belirgin aterosklerotik plak oluşumu (OKLAR) (X 200 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama)... 24 Şekil 6. Vazospazm oluşturulan normal diyet grubunun KKA damar kesitinin histolojik incelenmesinde lümen alanında belirgin azalma, damar duvarında kalınlaşma, endotel bütünlüğünde yer yer bozulma ve internal elastik laminada kıvrımlanma görülmektedir (X40 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama). 25 Şekil 7a. Vazospazm oluşturulan kolesterol grubunun KKA damar kesitinin histolojik incelenmesinde aterosklerotik değişiklikler dışında lümen alanında belirgin azalma, endotel bütünlüğünde bozulma tespit edildi (X40 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama).... 25 Şekil 7b. Vazospazm oluşturulan kolesterol grubunun KKA damar kesitinin histolojik incelenmesinde aterosklerotik ve vazospazma bağlı değişiklikler oluştuğu görüldü. Ayrıca morfometrik olarak damar lümen alanının normal diyet grubunda vazospazm oluşturulan damara göre daha küçük olduğu görülmektedir (X100 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama).... 26 Şekil 8. Normal diyet ile beslenen tavşan grubunda vazospazm sonucunda damar lümeninde anlamlı derecede kalınlaşma görülüyor (P=0,004)... 27 Şekil 9. Kolesterollü diyet ile beslenen tavşan grubunda vazospazm oluşturulduktan sonra damar duvarında anlamlı derecede kalınlaşma görülüyor (P=0,005)... 27 Şekil 10. Normal diyet ile beslenen grupta vazospazm oluşturulduktan sonra damar lümen alanında anlamlı derecede azalma görülüyor (P=0.004)... 28 Şekil 11. Kolesterollü diyet ile beslenen grupta vazospazm oluşturulduktan sonra damar lümen alanında anlamlı derecede azalma görülüyor (P=0.006).... 28 Şekil 12. Ateroskleroz oluşturulmuş damarların ortalama damar duvarı kalınlıkları normal damarlara göre daha fazla olduğu görüldü (P=0.007).... 29 Şekil 13. Ateroskleroz oluşturulmuş damarların ortalama damar lümen alanları normal damarlara göre daha küçük olduğu görüldü (P=0,0002).... 30 Şekil 14. Vazospazm oluşturulan gruplar içerisinde kolesterol ile beslenen aterosklerotik grubun damar duvar kalınlığı normal diyet ile beslenen gruba göre daha fazla olmasına rağmen istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı (P=0.743)... 30 Şekil 15. Vazospazm oluşturulan gruplar içerisinde kolesterol ile beslenen aterosklerotik grubun damar lümen alanı normal diyet ile beslenen gruba göre daha küçük olmasına rağmen istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı (P=0.631)... 31 v
TABLO LİSTESİ Tablo 1. Yaşargil SAK skalası... 4 Tablo 2. WFNS (Dünya Beyin Cerrahları Federasyonu) skalası... 4 Tablo 3. Hunt ve Hess SAK skalası... 5 Tablo 4. Ogilvy ve Carter Skalası... 5 Tablo 5. Fisher Skalası... 6 Tablo 6. Classen SAK, BT derecelendirme sistemi... 6 Tablo 7. Glasgow Sonuç Skalası... 6 Tablo 8. Rankin SAK sonuç skalası... 7 Tablo 9. Vazospazmda ortaya çıkan histolojik değişiklikler... 12 Tablo 10. Normal ve %2 kolesterollü diyet ile beslenen tavşanların 0. ve 4. hafta plazma kolesterol değerleri... 20 Tablo 11. Kolesterol değerlerinin istatistiksel değerlendirmesi... 21 vi
TEŞEKKÜRLER Başhekimimiz Sayın Dr.Hayri Özgüzel e İhtisasım esnasında maddi ve manevi her türlü desteği sağlayan; mesleki beceri, tıbbi etik ve bilimsel çalışmalar konusunda engin bilgi ve tecrübeleriyle beni yetiştiren değerli hocamız Nöroşirurji Kliniği Şefi Sayın Doç. Dr. A. Celal İplikçioğlu na Eğitimim süresince bana katkıları olan Nöroloji Kliniği Şefi Sayın Prof. Dr. Osman Tanık, Patoloji Kliniği Şefi Sayın Dr. Deniz Özcan, Anestezi ve Reanimasyon Klinik Şefi Sayın Doç. Dr. Aysel Altan ve Genel Cerrahi Klinik Şefi Sayın Dr. Kazım Sarı ya, Tezimin hazırlanmasında emeği olan Marmara Ü. Tıp Fakültesi Nöropatoloji B. D. Bşk. Sayın Prof. Dr. Aydın Sav ve Yrd. Doç. Dr. Süheyla Bozkurt a, İ.Ü. Cerrahpaşa T.F. Deney Hayvanları Laboratuarında çalışma imkânı tanıyan Prof.Dr. Tuncay Altuğ a, Kliniğimiz uzmanlarına, asistan arkadaşlarıma, kliniğimiz hemşirelerine, ameliyathane ve Anestezi ekibine, Bilimsel çalışmalarımda bana vermiş oldukları desteklerden dolayı University of Texas, MD Anderson Kanser Merkezi Nöroşirürji Bölümü Başkanı Sayın Prof. Dr. Raymond Sawaya, Doç. Dr. Dima Suki ve Eğitim Koordinatörü Doç. Dr. Jeffrey Weinberg e Her zaman ve koşulda, yetişmemde her türlü maddi ve manevi desteği sağlayan anneme, babama ve aileme sonsuz saygı ve teşekkürlerimi sunarım. vii
1 1. GİRİŞ Serebral vazospazm, spontan anevrizmal subaraknoid kanama (SAK) sonrasında oluşan subaraknoid mesafedeki kana serebral damarların lümeninde daralma ve damar duvarında kalınlaşma olarak verdiği cevaptır (71,75). Serebral vazospazm anevrizmal SAK ile ortaya çıkan en önemli, önlenebilir morbidite ve mortalite nedenidir (10,69). Hastanın hayatını tehdit eden ve yaşam konforunu bozan vazospazmın önlenebilir ve önceden tahmin edilebilir olması araştırmacıların ilgisini çekmiştir. Bu konuyla ilgili klinik ve deneysel olmak üzere birçok çalışma yapılmıştır (9,41,72,73,116). Buna rağmen, SAK sonrasında oluşan vazospazmın fizyopatolojisi henüz tam olarak anlaşılamamıştır (40). Serebral vazospazmın fizyopatolojisi ve tedavisi ile ilgili yapılan çalışmalar ideal olarak insan serebral arterlerinde yapılmalıdır. Ancak, insan damarlarıyla in vivo çalışmaların yapılması mümkün değildir. Anevrizmal SAK sonrasında serebral vazospazm gelişen hastaların ölümünden sonra yapılan postmortem çalışmalar da vazospazm hakkında kısıtlı bilgi vermektedir (21,22,26,44,102). Bu nedenle, hayvanda vazospazm modelleri geliştirilmiştir. Yapılan çalışmalarda, otopsilerdeki insan serebral arterleri ve deneysel SAK modeli oluşturulan hayvanların damarlarında morfolojik değişiklikler tanımlanmıştır (1,16,35,49,63,72,107,108,112). Vasospazmda görülen yapısal değişikliklerin günler içinde ortaya çıkan anjiografik daralma ve klinik vazospazmla uyumlu olduğu gösterilmiştir (35,70). Morfometrik analiz, histolojik değişiklikleri ve patolojik değişikliklerin oluştuğu bölgelerin tanımlanmasında da yardımcı olmaktadır (72). Serebral vazospazm risk faktörlerinin tespiti için yapılan çalışmalarda yaşlı hastalarda semptomatik vazospazm insidansının daha az olduğu görülmüştür (11,88,119). Yaşa bağlı aterosklerozda artış ve bunun sonucu olarak da arter ve arteriol damar duvarındaki kontraktilite ve elastikiyetinin bozulması yaşlılardaki düşük vazospazm insidansını açıklayabilir (14,77). Ancak bu konuyla ilgili klinik veya deneysel çalışma yapılmamıştır. Bu çalışmanın amacı, Yeni Zelanda Albino tipi tavşanda ekstrakranyal SAK modeli oluşturularak normal ve aterosklerotik damarlarda meydana gelen histolojik ve morfolojik değişikliklerin tespit edilmesi; vazospazm oluşumunun incelenmesi; normal ve aterosklerotik damarlarda vazospazm sonrası oluşan farklılığın araştırılmasıdır.
2 2. SUBARAKNOİD KANAMA 2.1 Tanımı ve Epidemiyolojisi SAK, inmelerin yaklaşık %6-8 ini oluşturur (39,54). Genel populasyonda insidansın 100.000 de 6,5 ile 35,3 arasında değiştiği bildirilmiştir (51,58). Finlandiya ve Japonya gibi bazı ülkelerde bu insidans daha yüksek bulunmuştur. Anevrizmal SAK ın pik yaşı erkeklerde 55 60, bayanlarda 65 74 olarak belirtilmiştir (58,76). İntrakranyal anevrizma rüptürü, tüm ölümlerin %0,4 0,6 sını oluşturduğu düşünülmektedir (104). Anevrizmal SAK larda gelişen erken görüntüleme ve tedavi yöntemleri ile mortalite oranları azalmakla birlikte halen %45-50 dir. SAK sonrasında hastaların yaklaşık olarak %10 u hastaneye ulaşamadan hayatını kaybetmektedirler. Hayatta kalan hastaların yaklaşık %30 unda orta-ağır derecede sakatlık ortaya çıkmaktadır (36,43) İyi derecede düzelme hastaların sadece %20-30 unda görülmektedir. (95,98). SAK ın etiyolojisinde en sık neden travmadır. Spontan SAK ların içerisinde de en sık neden sakküler anevrizma rüptürüdür (%75-80). Diğer nedenler arasında arteriovenöz malformasyon/fistül, vaskülit, intrakranyal arter diseksiyonları, amiloid anjiyopati, kanama diyatezleri ve uyuşturucu madde kullanımı (kokain gibi) sayılabilir. %14 22 oranında etiyoloji belirlenememiştir. Ayrıca, bütün SAK ların yaklaşık %10 unu oluşturan Perimezensefalik kanamalarda (non-anevrizmal) da kanama odağı tespit edilememektedir. Bu tip kanamaların özelliği, kanamanın bazal sisternlerde, pons ve mezensefalon çevresinde olup, anjiyografinin negatif çıkmasıdır (91,92,111). 2.2 Risk faktörleri Literatürde SAK gelişmesinde risk oluşturacak faktörler de tanımlanmıştır. Bunların en önemlisi, önlenebilir bir risk faktörü olan sigaradır. Bunun yanında, hipertansiyon, alkol, aile hikayesi, genetik, fenilpropanolamin (iştah baskılayıcılarda ve soğuk algınlığı ilaçlarında) östrojen eksikliği ve antitrombotik tedaviler de sayılabilir (2,30,48,56,62,78,83,97). 2.3 Klinik Anevrizma rüptürü sonucunda açığa çıkan kan, beyin omurilik sıvısına (BOS) karışarak ani olarak kafa içi basıncının yükselmesine neden olur. SAK a bağlı
3 semptomlar tipik olarak ani başlangıçlıdır. En önemli semptom, klasik olarak hayatımdaki en şiddetli ağrı şeklinde tarif edilen ani başlayan şiddetli baş ağrısıdır. Bunun yanında, şuur kaybı, epileptik nöbet, bulantı-kusma ve meningismus olabilir (38) 2.4 SAK komplikasyonları Tekrar kanama, vazospazm, hidrosefali, kafa içi basıncı artışı, epileptik nöbetler, hiponatremi ve kardiak problemler SAK da morbidite ve mortaliteyi etkileyen önemli komplikasyonlardır. 2.5 SAK sınıflandırması SAK, insan hayatını çok önemli derecede etkileyen ve riske sokan bir klinik durumdur. Uygun tedavi, kanamanın ciddiyetine bağlıdır. Hastanın başvuru halindeki şuur durumu, hasta yaşı, bilgisayarlı tomografi (BT) deki kan miktarı en önemli prognostik faktörlerdendir. SAK ile başvuran hastaların kliniğini ifade etmekte kullanılan çeşitli skalalar yapılmıştır. Bunlardan en önemlileri Yaşargil SAK Skalası (117), Dünya Beyin Cerrahları Federasyonu Skalası (WFNSS) (90) Hunt- Hess Skalası (45), Ogilvy ve Carter Skalasıdır (80) (Tablo 1,2,3,4). BT deki kanama şeklini ve miktarını değerlendirmek ve vazospazm riskini belirlemek için Fisher Skalası (54) ve Claassen sistemi (13) yapılmıştır (Tablo 5,6). Bu derecelendirme sistemleri SAK geçiren hastanın hem prognozunu belirlemede hem de vazospazm için risk faktörlerini değerlendirmede önemlidir. Hastaların sonuç skorlarını değerlendirmede de genellikle Glasgow Sonuç Skalası (50) veya Rankin Skoru (89) kullanılmaktadır (Tablo 7,8).
4 Tablo 1. Yaşargil SAK skalası Klinik Bulgular Grade 0a Grade 0b Grade 1a Grade 1b Grade 2a Grade 2b Grade 3a Grade 3b Grade 4 Grade 5 İntakt anevrizma ve nörolojik defisit yok İntakt anevrizma ve nörolojik defisit var SAK sonrası asemptomatik SAK sonrası asemptomatik ve fokal defisit var SAK sonrası meningeal irritasyon bulgusu ve başağrısı var SAK sonrası meningeal irritasyon bulgusu ve fokal defisit var SAK sonrası konfüzyon SAK sonrası konfüzyon ve fokal nörolojik defisit Semikoma (sesli uyarana yanıt yok), ağrılı uyarana yanıt var SAK sonrası derin koma Tablo 2. WFNS (Dünya Beyin Cerrahları Federasyonu) skalası Glasgow Koma Skoru Motor Defisit Grade 0 15 Yok (SAK yok) Grade I 15 Yok Grade II 13-14 Yok Grade III 13-14 Var Grade IV 7-12 Var Grade V 3-6 Var veya yok
5 Tablo 3. Hunt ve Hess SAK skalası Klinik bulgular Grade 0 Grade I Grade II Grade III Grade IV Grade V SAK yok Asemptomatik veya hafif başağrısı, hafif ense sertliği var Orta-hafif başağrısı, ense sertliği var, kranyal sinir felci dışında nörolojik defisit yok Konfüzyon ve hafif fokal defisit var Stupor veya hafif-orta fokal defisit var Derin koma, deserebral postür var Tablo 4. Ogilvy ve Carter Skalası Yaş 50 veya altında 0 Yaş 50 nin üstünde 1 Hunt ve Hess Grade 0-3 0 Hunt ve Hess Grade 4-5 1 Fisher Skalası 0-2 0 Fisher Skalası 3-4 1 Anevrizma boyutu 10 mm veya daha az 0 Anevrizma boyutu 10 mm den daha büyük 1 Giant posterior sirkülasyon anevrizma boyutu 25 mm veya daha büyük 1 Toplam skor 0-5 arasında Grade 0-5 e uyacak şekilde değişir
6 Tablo 5. Fisher Skalası BT de görülen kan Grade 1 Grade 2 Grade 3 Grade 4 Kan yok 1 mm den ince diffüz veya vertikal tabakalar Lokalize kan ve/veya 1 mm den kalın vertikal tabaka Diffüz SAK veya SAK olmaksızın intraserebral veya intraventriküler kan Tablo 6. Classen SAK, BT derecelendirme sistemi Beyin BT bulgusu Grade 1 Grade 2 Grade 3 Grade 4 SAK veya intraventriküler kanama (IVK) yok Minimal SAK mevcut, IVK yok IVK ile birlikte minimal SAK Kalın SAK (IVK olmaksızın) Grade 5 Kalın SAK ve bilateral IVK Tablo 7. Glasgow Sonuç Skalası Klinik Bulgular Grade V Grade IV Grade III Grade II Grade I Tam iyileşme Orta düzeyde yetersizlik Ağır derecede yetersizlik (şuurlu fakat bağımlı) Şuursuzluk, bitkisel hayat Ölüm
7 Tablo 8. Rankin SAK sonuç skalası Klinik Bulgular Grade I Belirgin yetersizlik yok: tüm günlük aktiviteleri yapabilir Grade II Grade III Grade IV Hafif düzeyde yetersizlik: bazı özellikli aktiviteleri yapamaz fakat yardım almaksızın işlerini yapabilir Orta düzeyde yetersizlik: bazen yardıma ihtiyaç duyar fakat yardım almaksızın yalnız yürüyebilir Ağır düzeyde yetersizlik: yatağa bağımlı, mesane kontrolü yapamaz, hemşire bakımına ihtiyaç duyar 2.6 SAK tanısı Ani başlayan baş ağrısı şikayeti olan bir hastada, ağrı şiddetine bakılmaksızın SAK şüphesiyle tanısal değerlendirme yapılmalıdır. Şuur değişikliği, bayılma, bulantıkusma, vitröz kanama ve nörolojik defisitler SAK ın karakteristikleridir. Kontrastsız BT ve/veya Lomber ponksiyon (LP) SAK teşhisinin temelini oluşturur. 2.6.1 Bilgisayarlı Beyin tomografisi SAK tanısında en önemli tanı metodu kontrastsız BT dir. Kanamadan sonraki ilk 24 saat içerisinde subaraknoid mesafedeki kanın görülme olasılığı %92 dir (31). BT nin sensitivitesi SAK tan sonraki ilk 12 saatte en yüksek olup daha sonra azalarak 5. günde %58 e düşer (54,101,110). 2.6.2 Lomber ponksiyon Normal BT ye rağmen SAK şüphesi varsa LP yapılması gereklidir. Yüksek BOS basıncı ve kırmızı kan hücrelerinin bulunması tipiktir (113). 2.6.3 Serebral anjiografi SAK tanısı konulduğunda, kanamanın etiyolojisinin belirlenmesi için anjiografik çalışmalar yapılmalıdır. Anjiografide herhangi bir sebep tespit edilemeyen hastalarda 4 ile 14. günlerde anjiografinin tekrarlanması önemlidir (15).
8 2.6.4 BT ve Magnetik Rezonans (MR) anjiografi BT ve MR anjiografi non-invaziv teknikler olup görüntüleme ve cerrahi planlamada önemlidir. Bu yöntemler, 3-5 mm üzerindeki anevrizmaları görüntüleyebilmektedirler (46,99).
9 3. SEREBRAL ANEVRİZMALAR 3.1 Tanımı ve Epidemiyolojisi Anevrizma, damar duvarında oluşan kalıcı, lokalize ve tipik damar duvar tabakalarını içeren genişlemedir (58,117). Anevrizma insidansını tespit etmek zordur, ancak yapılan çalışmalar anevrizmaların prevalansının %5; otopsi prevalansının da %0.2-7.9 olduğunu göstermiştir. Hastaların yaklaşık %20-30 unda multiple anevrizma vardır (104). Anevrizmaların %98 kadarını sakküler anevrizmalar oluştururken, kalan bölümünü fuziform, dissekan, mikotik ve travmatik anevrizmalar oluşturmaktadır (117). Intrakranyal anevrizmalar sıklık sırasına göre, internal karotid arter (ICA) (%24 - %41), ön serebral arter (ACA) (%30 - %39), orta serebral arter (MCA) (%20 - %33) ve vertebrobaziler arterde (VBA) (%4 - %12) görülmektedir (114). 3.2 Patogenez ve risk fakrörleri Anevrizma gelişimindeki fizyopatoloji tam olarak belirlenememiştir. Ancak, ekstrakranyal damarların aksine serebral arterlerde tunica media ve adventisyanın daha az elastik olması, media tabakasının daha az kas hücresi içermesi, adventisya tabakasının ince olması, internal elastik laminanın olmayışı veya zayıf olması ve subaraknoid mesafedeki damarların daha az konnektif dokuyla destekleniyor olması anevrizma oluşumunu etkileyen faktörleri kısmen açıklamaktadır (4). Bazı durumların da anevrizma oluşumunu arttırdığı belirlenmiştir. Ehler-Danlos sendromu gibi bağ dokusu hastalıkları, otozomal dominant geçişli polikistik böbrek hastalığı, ailesel aldosteronizm tip 1 gibi herediter hastalıklar, ailesel anevrizmalar gibi durumlar bunların içinde sayılabilir (19,79,85,94). Ayrıca, sigara kullanımı, hipertansiyon, östrojen eksikliği ve aort koarktasyonu serebral anevrizma gelişimi için risk faktörleridir (8,86,105).
10 4. SEREBRAL VAZOSPAZM 4.1 Tanımı ve Epidemiyolojisi Serebral vazospazm, anevrizmal SAK lı hastaların yaklaşık %20-30 unda ortaya çıkar ve anevrizma rüptüründen sonra görülen morbidite ve mortalite nedenlerinin en önemlisidir (53). Vazospazm terimi, damar çapındaki azalma anlamına gelmesine rağmen SAK da başka anlamlar taşımaktadır. Vazospazm, karmaşık bir durum olup iskemiye yol açan serebral perfüzyonun azaldığı gecikmiş-geri dönüşebilir vaskülopatiye ve otoregülatuar fonksiyonların bozulmasına neden olur (74) Serebral vazospazm, sıklıkla spontan anevrizmal SAK sonrasında oluşmasına rağmen diğer intrakranyal kanamalardan sonra, kafa travması, beyin ameliyatları, lomber ponksiyon, hipotalamik hasar ve enfeksiyonlardan sonra da görülebilir (67,68). Vazospazm, iki şekilde tanımlanmıştır: 4.2 Anjiografik vazospazm Anjiografik vazospazm, ilk defa Ecker ve Riemenschneider tarafından anjiyogarfide major serebral arterlerin daralması olarak tanımlanmıştır (25). Anjiografik vazospazm, genellikle SAK ın 3-5. günlerinde başlar; 5-14. günlerde maksimum daralma olur ve 2-4. haftalarda da kaybolur (69). SAK lı hastaların yaklaşık %70 inde anjiografik vazospazm görülmektedir. Ciddi anjiografik vazospazm (arteryel çapta %50 den fazla daralma) ise hastaların %23-30 unda görülür (40). 4.3 Semptomatik vazospazm Gecikmiş iskemik nörolojik defisit olarak da tanımlanmaktadır. Semptomatik vazospazm, serebral arterlerin daralması sonucunda oluşan iskemiyle ortaya çıkan ve kendisini konfüzyon, şuur seviyesinde bozulma, fokal motor defisit ve konuşma bozukluğunun başlaması gibi durumlarla karakterize klinik bir tanımlamadır (40,66). Hastaların %20-40 ında semptomatik vazospazm gelişmektedir (40,41). Semptom ve bulgular genellikle % 50 den fazla anjiografik daralma olmadan ortaya çıkmaz. Semptomatik vazospazm SAK ın üçüncü gününden önce başlamamaktadır. Sekizinci günde veya anjiografik vazospazm pik yaptıktan bir gün sonra semptomatik vazospazm
11 pik yapmaktadır ve 14. günde ortadan kalkmaktadır (40,66). Bu hastaların yaklaşık %24 ünde de kalıcı nörolojik hasar oluşmaktadır (40). 4.4 Patoloji ve Ptogenez Vazospastik arterin mikroskopik olarak temel özelliği, arterlerin daralmasına neden olan düz kas hücrelerinin kasılmasıdır. Trombosit agregasyonu ve/veya intraluminal mikrotrombi ve arteryel trombozis veya distal embolizasyon görülebilir (106). SAK dan haftalar sonra değişik derecelerde arteryel fibrozis, miyointimal hücrelerde ve tunika intimadaki ekstraselüler matriksde proliferasyon oluşabilir, ancak bu değişiklikler geç dönemde ortaya çıkar (32). Vazospazmdan etkilenen asıl arterler Willis poligonunun geniş intradural arterlerdir. Venler, şu andaki bilgilerimize göre etkilenmemektedir. SAK tan sonra büyük arterlerde vazospazm tespit edilmediği durumlarda, küçük parankimal artelerin spazma uğradığı kabul edilmektedir (81). Arter düz kaslarının uzamış kontraksiyonu damar duvarında intimal hiperplazi ve subendotelyal fibrozise neden olabilir (40). Damar lümeninde daralma, damar duvarındaki yapısal kalınlaşmadan çok arteryel kontraksiyondan kaynaklandığı düşünülmektedir (40,31). Arteryel hiperplazi, trombosit toplanması ve ödemin neden olduğu yapısal değişiklikler serebrovasküler direnci arttırır ve sonuç olarak da serebral kan akımını azaltır (40). Findlay ve ark. (33), maymunlarda uyguladığı deneysel SAK modelinde arteryel damar duvarı değişikliklerini tanımladı. Bunun sonucunda damar lümeninin %57 oranında daraldığı ve damar duvar kalınlığının da 5 kat arttığını ve bununla beraber tunika intima ve media da dejeneratif değişiklikler olduğunu gösterdi. Vazospazm gelişen damarda zamana göre meydana gelen değişiklikler Tablo 9 da açıklanmıştır. (12,20)
12 Tablo 9. Vazospazmda ortaya çıkan histolojik değişiklikler Zaman Damar tabakası Patolojik değişiklik 1-8. Günler Adventisya Media İntima Enflamatuar hücrelerde artış (lenfositler, plazma hücreleri) ve konnektif doku artışı Kas nekrozu ve lamina elastika gevşekliği Endotelyal şişme ve vakuolizasyon ile birlikte kalınlaşma, interendotelyal gergin bileşkelerin açılması 9-60. Günler İntima Düz kas hücrelerinin proliferasyonu sonucu ilerleyici intimal kalınlaşma Vazospazmın fizyopatolojisi halen tam olarak anlaşılamamıştır. Ancak, Vazospazma subaraknoid mesafedeki kan ürünlerinin neden olduğu kabul edilmektedir. Çünkü eritrositlerin parçalanması ve BOS temizlenmesi ile semptomatik vazospazmın başlaması ve bitmesi aynı zaman aralığında görülmektedir (40,103). Ayrıca, hipovolemi ve serebral otoregülatuar fonksiyonların bozulması ile de serebral perfüzyon basıncı azalmaltadır. Robertson (93), SAK lı hastaların otopsilerinde iskemik beyin hasarlarının muhtemel arteryel spazma bağlı olabileceğini belirtmiştir. Serebral vazospazm oksihemoglobinin aracılık ettiği veya tetiklediği düz kas kontraksiyonu sonucu oluşmaktadır (40,65). Oksihemoglobin, düz kas hücrelerine direk olarak veya arteryel duvardan vazoaktif maddelerin lokal olarak salgılanması ya da serbest radikallerin ve lipid proksidlerin oluşmasını sağlayarak etki edebilmektedir (24). Serbest süperoksid radikallerinin üretimi güçlü bir vazodilatör olan nitrik oksidi inaktive eder ve lipid peroksidazların etkisini arttırır. Nitrik oksidin inaktivasyonu lipid protein kinaz C aktivitesini arttırır ve takiben hücre içi Ca +2 depoları boşalır (24,40). Oksihemoglobin de hücre içi Ca +2 un tükenmesini ve protein sentezini baskılar ve daha sonra voltaj bağımlı Ca +2 kanallarından hücre içine Ca +2 geçişi başlar ve hücre içi Ca +2 miktarı artar (24,40). Bu esnada, serbest radikallerin oluşumuyla Ca +2 ve/veya kalmodulin bağımlı mekanizmayla denge vazodilatör olan prostoglandin I 2 den
13 vazokonstrüktör olan prostoglandin E 2 nin lehine döner. Ca +2, myozin hafif zincir kinazını aktive edecek olan kalmodulini aktifleştirir. Bu da myozin hafif zincirin fosforilasyonuna neden olur ve sonuç olarak da damar düz kaslarında kontraksiyon ve lümende daralma ortaya çıkar (40,59). Başka bir teoride de hemoglobinin tek başına vazospazma neden olmadığı, trombosit ve eritrosit yıkım ürünlerinin neden olduğu ifade edilmiştir. Bu maddeler seratonin, prostoglandinler, katekolaminler, histamin, anjiotensin ve oksihemoglobin olarak sayılabilir (115) Serebral vazospazmın patogenezinde SAK sonrasında oluşan inflamatuar yanıtın önemli olduğu teorisi de sunulmuştur. Bu teoriye göre SAK a cevap olarak iki tip inflamasyon oluşmaktadır. Birincisi, enfeksiyon, travma veya immün hastalık sonrasında oluşan klasik inflamasyon ve ikincisi de trigeminal duyusal sinirlerin uçlarından substans P gibi peptidler ve kalsitonin gen-bağımlı peptidlerin aşırı miktarda salınımıyla oluşan nörojenik inflamasyondur (100).
14 5. DENEY HAYVANLARINDA VAZOPSPAZM MODELİ İnsanda deneysel çalışma yapılması mümkün olmadığından dolayı, vazospazm için hayvan modelleri geliştirilmiştir. Bu çalışmalar rat, tavşan, kedi, köpek, domuz ve primatlar üzerinde yapılmaktadır (27,37,42,49,75). İn vivo çalışmalardaki temel prensip, deney hayvanının damarının etrafına kendi kanının koyulması ve belirli bir süre beklenerek damarlarda vazokonstrüksiyon olması beklenmesidir (64). Hayvanda vazospazma neden olacak olan SAK ın oluşturulması insandaki SAK ile tam olarak aynı değildir. Hayvanlarda üç şekilde SAK oluşturulabilir (75). i. Arter delinerek kanın damar etrafında ve çevre dokularda birikmesi sağlanır. ii. Arter cerrahi olarak ortaya çıkartılır ve başka bir bölgeden alınan otolog kan bu damarın etrafına koyulur. iii. Başka bir bölgeden alınan kan subaraknoid mesafeye verilerek arterler etrafında birikmesi sağlanır. Hayvanların intrakanyal ve ekstrakranyal arterlerinde vazospazm modelleri geliştirilmiştir (27,71,74). Ekstrakranyal vazospazm modelinin intrakranyal vazospazm modeline çeşitli üstünlükleri vardır (75). Bunlar; i. Arterler etrafına kanın uygulanması ve burada tutulması daha az teknik şartlar gerektirmektedir. ii. Arterler endovasküler işlemler için kolay girişim olanağı sağlar. iii. Operasyon morbidite ve mortalitesi daha düşüktür. iv. Genelde küçük hayvanlar kullanıldığından deneylerin maliyeti düşüktür. Bu modelin en büyük dezavantajı da arterlerin serebral olmayışıdır (75). İlk defa Pickard (87) 1984 yılında ekstrakranyal arterleri kullanarak arter etrafına tatbik edilen kanın vazospazm oluşturduğu ve bunun da serebral vazospazm ile ilgili olduğunu bildirmiştir.
15 6. ATEROSKLEROZ Ateroskleroz, mortalite ve morbiditenin önde gelen nedenlerinden birisidir. Ateroskleroz arteryel duvarın kalınlaştığı, elastisitesini kaybettiği, damar endotelinde lokal lezyonların oluştuğu, yavaş olarak gelişen klinik bir durumdur (6,96). Birçok çalışma aterogenezin başlamasının ve gelişiminin multifaktöriyel olduğunu göstermiştir. Beslenme, çevresel, hemodinamik ve genetik faktörler ateroskleroz gelişiminde rol alırlar (17,52). Bunun yanında, ateroskleroz gelişimini açıklayan hipotezler vardır. Bunlar, organize trombus hipotezi, monoklonal hücre büyüme hipotezi, hasara cevap hipotezi ve enfeksiyon- enflamasyon hipotezidir (5,21,28). Endotel işlev bozukluğu aterosklerozu başlatan en temel olaylardan biridir. Bu endotelyal disfonksiyon endotelyal permeabiliteyi, adhezyon karakteristiğini, çeşitli stimülatör ve büyüme faktörlerine cevabı değiştirir. Risk faktörlerinin varlığında işlevi daha kolay bozulan endotelden ateroskleroza engel olabilen maddelerin salgılanması azalırken aterosklerozu tetikleyen ve pıhtılaşmaya eğilimi artıran maddelerin üretimi artar. Bozulan bu denge aterosklerozun iki temel öğesinin, LDL ve monositlerin endotel altına geçişine olanak sağlalar. LDL nin okside olması, monositlerin bunları fagosite edecek makrofajlara dönüşmesi ve sonunda yağ parçacıkları ile dolu köpük hücrelerinin oluşması ile aterosklerozun erken lezyonları ortaya çıkar. Bu süreç bir dizi inflamatuar olayı da tetikleyerek ortamda diğer iltihap hücrelerinin ve sitokinlerin de birikmesine yol açar. Risk faktörlerinin varlığını devam ettirmesi lezyonların aterosklerozun ilerlemesine neden olur (84).
16 7. MATERYAL ve METOD Bu çalışma, 2006 yılında İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Deney Hayvanları Araştırma ve Üretim Laboratuarı, S.B. Okmeydanı Eğitim ve Araştırma Hastanesi Nöroşirürji ve Patoloji Kliniği ve Marmara Üniversitesi Nörolojik Bilimler Enstitüsü Patoloji Ana Bilim Dalında, etik kurul kararı alındıktan sonra gerçekleştirildi. Çalışmada, 2-4 aylık ve ağırlıkları 2,5 kg 3 kg arasında değişen 12 adet Yeni Zelanda Albino tipi tavşan kullanıldı (Şekil 1). Ayrıca, mikroşirürji aletleri, cerrahi mikroskop (Zeiss), makro sistemli fotoğraf makinesi (Pentax K-100, 28-80 Makro 200M Objektif ve ışık mikroskobu (Olympus BX7, Japan) kullanıldı. Şekil 1. Yeni Zelanda Albino tipi erkek tavşan 7.1 Çalışma grupları Çalışmadaki tavşanlar, her birinde 6 hayvan olmak üzere 2 gruba ayrıldı. Birinci grup normal diyetle, ikinci grup da 4 hafta boyunca %2 ağırlıklı kolesterollü diyetle beslendi. İkinci grupta aterosklerotik damar oluşturmak için, literatürde mevcut olan tavşan ateroskleroz modelleri kullanıldı (7). Dördüncü haftanın sonunda her iki gruptaki tavşanların sol karotis kommunis arterlerine (KKA) ekstrakranyal vazospazm modeli uygulandı. Sağ KKA i ise kontrol grubu olarak kullanıldı. Çalışmadaki gruplar şu şekilde oluşturuldu: Grup 1: Kontrol grubu (K) (n=6): 4 hafta normal diyet ile beslenen ve sağ KKA lerinde inceleme yapılan grup.
17 Grup 2: Kontrol+ Vazospazm grubu (KVS) (n=6): 4 hafta normal diyet ile beslenen ve sol KKA inde vazospazm uygulanan grup. Grup 3: Aterosklerotik grup (A) (n=6): 4 hafta kolesterol ile beslenip ateroskleroz oluşturulan ve sağ KKA inde inceleme yapılan grup. Grup 4: Aterosklerotik+ Vazospazm grubu (AVS) (n=6): 4 hafta kolesterol ile beslenip ateroskleroz oluşturulan ve sol KKA inde inceleme yapılan grup. Tavşanların 0. ve 4. haftalarda venöz kanları alınarak kan kolesterol seviyeleri ölçüldü ve ateroskleroz oluşturulmak istenen grupta yeterli düzeye çıkıp çıkmadığı kontrol edildi. 7.2 KKA de vazospazm modelinin uygulanması Bu model, literatürde daha önce yayınlanmış olan ekstrakranyal vazospazm modeline göre yapıldı (87). Tavşanlara intramüsküler yolla 25 mg / kg Ketamine HCl ve 10 mg / kg Xylazine HCL verilerek anestezi sağlandı. Hayvanlar işlemin yapılacağı masa üzerine supin pozisyonda yatırılarak sabitlendi. Boyun bölgesi traş edildikten sonra PVD iodine ile temizlendi (Şekil 2). Orta hat cilt insizyonu yapıldıktan sonra. Cilt, cilt altı dokular, platizma ve servikal fasya diseke edilerek geçildi. Trakeanın her iki tarafı diseke edildikten sonra iki taraflı sternokleidomastoid kas görüldü. Sternokleidomastoid kasın medialinde, künt disseksionla KKA e ulaşıldı (Şekil 3). Her iki KKA çevre dokulardan diseke edilerek ayrıldı ve KKA lerin etrafı silastik kılıf ile sarıldı. Daha sonra, kulakdaki venden alınan 1cc kan sol KKA yı saran kılıfın içine enjektör ile verildi. Daha sonra katlar anatomiye uygun olarak kapatıldı. Vazospazm oluşması için 72 saat beklendi. Daha sonra tavşanlar aynı şekilde anestezi uygulandıktan sonra literatürde daha önce tarif edildiği gibi intrakardiyak perfüzyonfiksasyon yöntemi ile tavşanlar öldürüldü ve KKA lar fiske edildi (72). Yukarıda tarif edilen şekilde her iki taraf KKA ler ortaya koyuldu. Tavşanların her iki KKA ları histopatolojik inceleme yapılmak üzere 10 mm uzunluğunda kesilerek çıkartıldı.
18 Şekil 2. İnsizyon öncesinde boyun bölgesinin traşlanması ve PVD iodine ile temizlenerek cerrahiye hazır hale getirilmesi Şekil 3. Trakeanın her iki tarafında kommunis karotis arterler görülmekte 7.3 Damarların histopatolojik incelenmesi Tavşan KKA lerinden alınan örnekler histopatolojik çalışma için en az 24 saat %10 formaldehit içerisinde fikse edildi. Örnekler, yükselen oranda alkol-ksilen-parafin serilerinden yaklaşık 12 saatte geçirildikten sonra parafin içine gömülerek bloklar haline getirildi. Daha sonra mikrotom ile 5 µ kalınlıkta kesitler alındı ve 60 C inkübatörde 3 defa ksilen ile yıkanarak deparafinize edildi. Dereceli alkolden geçirilerek dehidrate edildi, su ile yıkandı ve hematoksilen-eozin ile boyandı. Preparatlar, histolojik ve morfolojik incelemeler için ışık mikroskobu altında X40 ve X100 büyütmede incelendi ve dijital fotoğraf makinesi ile resimleri çekildi. (Olympus BX7, Japan).
19 7.4 Morfometrik ölçüm ve istatistiksel değerlendirme Elde edilen damar kesitlerinde histolojik değişiklikler kaydedildi. Morfometrik ölçümler OLYMPUS eye piece micrometer (CU-OCMC 100 XY) ve Erdas Imagine 8,4 uydu görüntüleri görüntü işleme ve harita çizim yazılımı ile yapıldı. Normal diyet ile beslenen tavşanlar ile %2 kolesterol ile beslenerek ateroskleroz oluşturulan tavşanlardan elde edilen damar kesitleri ve vazospazm modeli uygulanan normal damar ile aterosklerotik damar kesitleri birbirleri ile karşılaştırıldı. Vazospazmın normal ve aterosklerotik damar yapılarına olan etkileri incelendi. İki grup kendi kontrolü ile kıyaslarken Mann Whitney U testi kullanıldı. Bu grupların çeşitli niceliklerini kıyaslarken Kruskal Wallis Tek Yönlü ANOVA testi uygulandı. Posthoc ikili kıyaslamalar yine Mann Whitney U testi ile yapıldı. Ayrıca grup içi 0. hafta ve 4. hafta kolesterol değişimlerini Wilcoxon testi ile kıyaslandı. Analizler SPSS 15,0 programı ile yapıldı. p< 0.05 istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.
20 8. BULGULAR 2% kolesterol ile beslenen grupta normal diyet ile beslenen gruba göre 4. hafta sonunda plazma kolesterol düzeylerinin istatistiksel olarak anlamlı derecede arttığı görüldü (p< 0.05). Gruplarda plazma kolesterol değerleri ve iki grup arasındaki istatistiksel farklılık Tablo 10 ve Tablo 11 de gösterildi. Tablo 10. Normal ve %2 kolesterollü diyet ile beslenen tavşanların 0. ve 4. hafta plazma kolesterol değerleri No Beslenme grupları 0. hafta kolesterol değerleri 4. hafta kolesterol değerleri 1 Normal diyet grubu 76 mg/dl 152 mg/dl 2 Normal diyet grubu 98 mg/dl 65 mg/dl 3 Normal diyet grubu 43 mg/dl 48 mg/dl 4 Normal diyet grubu 43 mg/dl 65 mg/dl 5 Normal diyet grubu 51 mg/dl 48 mg/dl 6 Normal diyet grubu 45 mg/dl 35 mg/dl 7 Aterosklerotik grup 84 mg/dl 1886 mg/dl 8 Aterosklerotik grup 97 mg/dl 1162 mg/dl 9 Aterosklerotik grup 50 mg/dl 1685 mg/dl 10 Aterosklerotik grup 48 mg/dl 2152 mg/dl 11 Aterosklerotik grup 68 mg/dl 2198 mg/dl 12 Aterosklerotik grup 66 mg/dl 2155 mg/dl
21 Tablo 11. Kolesterol değerlerinin istatistiksel değerlendirmesi Gruplar Beslenme haftası Denek sayısı Ort. (mg/dl) Standart dev. Min. (mg/dl) Maks. (mg/dl) Normal diyet grubu 0. hafta 6 59,3 22,72 43 98 Normal diyet grubu 4. hafta 6 68,8 42,33 35 152 Aterosklerotik Grup Aterosklerotik Grup 0. hafta 6 68,8 19,08 48 97 4. hafta 6 1873 401 1162 2198 8.1 Histopatolojik değişiklikler Dört haftanın sonunda normal diyet ile beslenen tavşanların (Grup 1) damar kesitlerinin mikroskobik incelenmesinde herhangi bir patolojiye rastlanmadı Normal damarların ince ve düzgün bir endotele, ince ve kıvrımlaşmamış internal elastik laminaya ve konsantrik yerleşmiş düz adale hücrelerinden oluşan medya tabakasına sahip olduğu izlendi. Damar duvarları kalınlıkları normaldi. (Şekil 4a,b). %2 lik kolesterollü diyet ile beslenen gruptaki (Grup 3) bütün tavşanların damar kesitlerinin histolojik incelemesinde ateroskleroz ile uyumlu olarak subendotelyal ve medial tabakalarda lipid depolanmaları, media tabakasındaki elastik lif yapılarında dejenerasyon, endotelyal hücre diziliminde düzensizlik, damar duvarında kalınlaşma görüldü (Şekil 5a,b). Ayrıca bu grupta, bazı damarlarda tipik ateromatöz plakların oluştuğu da tespit edildi (Şekil 5c).
22 Şekil 4a. Normal diyet ile beslenen tavşanlardan alınan normal yapıdaki damar kesit örneği (X 40 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama) Şekil 4b. Normal diyet ile beslenen tavşanlardan alınan normal yapıdaki damar kesit örneği (X 100 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama)
23 Şekil 5a. Kolesterollü diyet ile beslenen tavşanlardan alınan KKA damar kesit örneğinin histolojik incelemesinde ateroskleroz ile uyumlu olarak subendotelyal ve medial tabakalarda lipid depolanmaları, media tabakasındaki elastik lif yapılarında dejenerasyon ve damar duvarında kalınlaşma görülmekte (X 40 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama) Şekil 5b. Kolesterollü diyet ile beslenen tavşanlardan alınan KKA damar kesit örneğinin histolojik incelemesinde ateroskleroz ile uyumlu değişiklikler görülmekte (X 100 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama)
24 Şekil 5c. Kolesterollü diyet ile beslenen tavşanlardan alınan KKA damar kesit örneğinin histolojik incelemesinde belirgin aterosklerotik plak oluşumu (OKLAR) (X 200 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama) Vazospazm modeli uygulanan normal diyetle beslenen tavşanların (Grup 2) damarlarının mikroskobik incelemesinde lümen alanında belirgin azalma, damar duvarında kalınlaşma, endotel bütünlüğünde yer yer bozulma, internal elastik laminada kıvrımlanma ve adale tabakasında vakualizasyon saptandı. (Şekil 6). Vazospazm oluşturulan aterosklerotik damarlarda da (Grup 4), aterosklerotik değişiklikler dışında damar duvarında kalınlaşma, lümen alanında belirgin azalma, endotel bütünlüğünde bozulma tespit edildi (Şekil 7a,b).
25 Şekil 6. Vazospazm oluşturulan normal diyet grubunun KKA damar kesitinin histolojik incelenmesinde lümen alanında belirgin azalma, damar duvarında kalınlaşma, endotel bütünlüğünde yer yer bozulma ve internal elastik laminada kıvrımlanma görülmektedir (X40 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama). Şekil 7a. Vazospazm oluşturulan kolesterol grubunun KKA damar kesitinin histolojik incelenmesinde aterosklerotik değişiklikler dışında lümen alanında belirgin azalma, endotel bütünlüğünde bozulma tespit edildi (X40 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama).
26 Şekil 7b. Vazospazm oluşturulan kolesterol grubunun KKA damar kesitinin histolojik incelenmesinde aterosklerotik ve vazospazma bağlı değişiklikler oluştuğu görüldü. Ayrıca morfometrik olarak damar lümen alanının normal diyet grubunda vazospazm oluşturulan damara göre daha küçük olduğu görülmektedir (X100 büyütme, Hemotoksilen & eozin boyama). 8.2 Morfolojik değerlendirme Normal diyetle beslenen grupta ortalama damar duvar kalınlığı 6,0µ ± 0,89, vazospazm oluşturlan grupta ise 10.66µ ± 1.21 olarak bulundu. Normal diyet grubunda vazospazm sonrasında damar kalınlığında %77,6 artış tespit edildi. Bu artış istatistiksel olarak anlamlı bulundu (P=0.004) (Şekil 8). Kolesterol ile beslenen grupta ortalama damar duvarı kalınlığı 7.66 µ ± 0.82, vazospazm oluşturulan kolesterol grubunda ise 11.16 µ ± 1.94 olarak tespit edildi. Kolesterol grubunda vazospazm sonrasında damar duvar kalınlığında %45,7 lik artış tespit edildi. Bu artış, istatistiksel olarak anlamlı bulundu (P=0.005) (Şekil 9). Normal diyetle beslenen grupta ortalama damar lümeni alanı 11441 µ 2 ± 1369, vazospazm oluşturulan grupta ise 6927 µ 2 ±1072 olarak bulundu. Normal diyet grubunda vazospazm sonrasında damar lümen alanında %39,5 azalma tespit edildi. Bu azalma istatistiksel olarak anlamlı bulundu (P=0.004) (Şekil 10). Kolesterol ile beslenen grupta ortalama damar lümeni alanı 7823 µ 2 ± 648, vazospazm oluşturulan grupta ise 6628 µ 2 ± 1065 olarak bulundu. Kolesterol grubunda vazospazm sonrasında damar lümeni çapında %15,3 azalma tespit edilirken bu azalma istatistiksel olarak anlamlı bulundu (P=0.006) (Şekil 11).
27 12 Damar duvar kalınlığı ( ) 10 8 6 4 2 0 Normal damar Normal damar + Vazospazm Şekil 8. Normal diyet ile beslenen tavşan grubunda vazospazm sonucunda damar lümeninde anlamlı derecede kalınlaşma görülüyor (P=0,004) 12 10 Damar duvar kalınlığı ( ) 8 6 4 2 0 Aterosklerotik damar Aterosklerotik damar + Vazospazm Şekil 9. Kolesterollü diyet ile beslenen tavşan grubunda vazospazm oluşturulduktan sonra damar duvarında anlamlı derecede kalınlaşma görülüyor (P=0,005)
28 Damar lümen alanı ( μ 2 ) 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 Normal damar Normal damar + Vazospazm Şekil 10. Normal diyet ile beslenen grupta vazospazm oluşturulduktan sonra damar lümen alanında anlamlı derecede azalma görülüyor (P=0.004). Damar lümen alanı ( μ 2 ) 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Aterosklerotik damar Aterosklerotik damar + Vazospazm Şekil 11. Kolesterollü diyet ile beslenen grupta vazospazm oluşturulduktan sonra damar lümen alanında anlamlı derecede azalma görülüyor (P=0.006). Normal diyetle ve kolesterolle beslenen grupların damar lümen alanı ve damar duvarı kalınlığı karşılaştırıldığında kolesterol grubunda damar duvarının daha kalın (7.66 µ ± 0.82 ile 6.0µ ± 0.89; P=0.007), damar lümen alanının daha küçük olduğu
29 görüldü (7823 µ 2 ± 648 ile 11441 µ 2 ± 1369 ;P=0.0002) (Şekil 12, 13). Vazospazm oluşturulan gruplar içerisinde kolesterol ile beslenen aterosklerotik grubun damar duvar kalınlığı normal diyet ile beslenen gruba göre daha fazla olmasına rağmen istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı (11.16 µ ± 1.94 ile 10.66 µ ± 1.21; P=0.743). (Şekil 14). Vazospazm oluşturulan kolesterol ile beslenen aterosklerotik grubun damar lümen alanı normal diyet ile beslenen gruba göre daha küçük olduğu tespit edilmesine rağmen istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı (6628 µ 2 ± 1065 ile 6927 µ 2 ± 1072 ; P=0.631) (Şekil 15) 8 7 Damar duvar kalınlığı ( ) 6 5 4 3 2 1 0 Normal damar Aterosklerotik damar Şekil 12. Ateroskleroz oluşturulmuş damarların ortalama damar duvarı kalınlıkları normal damarlara göre daha fazla olduğu görüldü (P=0.007).
30 Damar lümen alanı ( μ 2 ) 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 Normal damar Aterosklerotik damar Şekil 13. Ateroskleroz oluşturulmuş damarların ortalama damar lümen alanları normal damarlara göre daha küçük olduğu görüldü (P=0,0002). Damar duvar kalınlığı ( ) 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Normal damar + Vazospazm Aterosklerotik damar + Vazospazm Şekil 14. Vazospazm oluşturulan gruplar içerisinde kolesterol ile beslenen aterosklerotik grubun damar duvar kalınlığı normal diyet ile beslenen gruba göre daha fazla olmasına rağmen istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı (P=0.743).
31 Damar lümen alanı ( μ 2 ) 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Normal damar + Vazospazm Aterosklerotik damar + Vazospazm Şekil 15. Vazospazm oluşturulan gruplar içerisinde kolesterol ile beslenen aterosklerotik grubun damar lümen alanı normal diyet ile beslenen gruba göre daha küçük olmasına rağmen istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı (P=0.631). Dört haftalık kolesterollü diyet sonrasında damarlarda histolojik olarak aterosklerotik değişikliklerin oluştuğu, morfolojik olarak da normal diyet grubundaki damarlara oranla damar duvarının daha kalın ve damar lümen alanının da daha küçük olduğu görüldü. Normal diyet ve kolesterol ile beslenen gruplarda oluşturulan vazospasm modeli sonrasında ise her iki grupta da kontrolleri ile karşılaştırıldığında morfometrik olarak damar duvarı kalınlığında anlamlı derecede artış ve damar lümeni alanında da azalma olduğu tespit edildi. Damar kalınlıkları göz önüne alındığında, vazospazm oluşturulduktan sonra normal diyet grubundaki değişim oranı (%77,6), kolesterol grubundaki değişim oranına (%45,7) göre daha fazla olduğu görüldü. Ancak, kolesterol grubunda oluşan ateroskleroza bağlı olarak vazospazm öncesindeki damar duvarı zaten daha kalın olduğundan değişim oranı daha düşük olmasına rağmen vazospazm sonrasında aterosklerotik damar duvarlarının daha kalın olduğu tespit edildi. Ancak, bu değişim istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı. Aynı şekilde, normal diyet grubunda damar lümen alanı, kolesterol grubuna göre vazospazm sonrasında daha çok küçülmesine rağmen (%39,5 ile %15,3) ateroskleroza bağlı olarak damar lümen alanı vazospazm öncesinde daha küçük olmasından dolayı vazospazm sonrasında da daha küçük olarak tespit edildi. Ancak bu değişim de istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı.
32 9. TARTIŞMA Serebral vazospazmın kompleks mekanizmasını çözmek amacıyla birçok çalışma yapılmaktadır. Ancak, vazospazmın fizyopatolojisi halen tam olarak aydınlatılamamıştır. Temel mekanizma olarak, anevrizmal SAK tan sonra damar dışına çıkan kanın vazospazma neden olduğu kabul edilmektedir (103). Subaraknoid mesafedeki eritrositler oksihemoglobine dönüşmektedirler. Daha sonra oksihemoglobinler, damar düz kaslarında kontraksiyon oluşturarak vazospazma neden olmaktadır (65). Bu etkiyi direkt olarak oluşturabildiği gibi, arter duvarından vazoaktif maddelerin lokal salınımını veya serbest radikal ve lipid peroksidlerinin oluşumunu sağlayarak da indirek olarak oluşturabilir (24). Literatürde açıklanmış olan klasik hipotezler yanında moleküler biyoloji alanındaki en son gelişmeler de SAK ın neden olduğu serebral vazospazmın mekanizmasını hücresel düzeyde aydınlatmaktadır (3,18,24,29). Yakın gelecekte de gerek vazospazmın fizyopatolojisinin aydınlatılmasında, gerekse vazospazmın önlenmesi ve tedavisinde moleküler biyolojinin önemli yer alacağı bir gerçektir. Serebral vazospazmda, anevrizma cerrahi veya endovasküler yolla tedavi edilmiş olsa dahi halen yüksek mortalite ve morbidite oranları görülmektedir (40). İskemik hasar oluşmadan önce erken tedbir almak ve serebral vazospazmı hızlı bir şekilde tedavi etmek gerekmektedir (40). Bu nedenle SAK geçiren hastalarda vazospazm gelişimi için risk faktörlerinin belirlenmesi ve hangi hastaların vazospazmın etkisine daha çok maruz kalacağının önceden tahmin edilmesi büyük önem taşımaktadır. Ancak, yapılan bir çok araştırmaya rağmen, SAK ile başvuran hastalarda vazospazm oluşumundaki risk faktörleri ve belirleyici etkenler kesin olarak belirlenememiştir. Literatürdeki çalışmalara göre SAK geçiren hastalardaki vazospazm gelişimini belirleyici etkenler arasında hastaneye başvuru anındaki klinik durumu, BT deki kan miktarı, hipertansiyon ve sigara kullanımı olarak sayılabilir (34,61,82). Hastanın yaşının vazospazma olan etkisi konusunda ise bir fikir birliği yoktur. Lanzino ve ark. (60) semptomatik vazospazmın yaşlı hastalarda daha sık görüldüğünü belirtmiştir. Hatiboglu ve ark. (41) nın S.B. Okmeydanı E.A. Hastanesi Nöroşirurji Kliniği nde yapmış olduğu çalışmada hastanın yaşının vazospazma etki etmediğini göstermiştir. Literatürdeki bazı çalışmalar da yaş ile semptomatik vazospazm arasında bir ilişki bulamamıştır (23,47). Ancak, Torbey ve ark. (114), Rabb ve ark. (88 ve Charpentier ve ark. (11) artan yaş ile birlikte vazospazm riskinin azaldığını iddia
33 etmişlerdir. Bunun da yaşa bağlı gelişen ateroskleroz sonucunda küçük damar ve arteriollerin kontraktilite ve elastikiyetinde bozulma sonucunda olabileceğini ifade etmişlerdir (14,77). Ancak bunu açıklayan herhangi bir kanıt göstermemişlerdir. Anevrizmatik SAK geçiren hastaların yarısından fazlasının aterosklerotik ve hipertansif olduğu bildirilmiştir (6,57,96). Bu nedenle, SAK a maruz kalma ihtimali daha yüksek olan aterosklerotik damarların kanamaya nasıl cevap verecekleri hem hastalığın seyri açısından hem de tedavi açısından çok önemlidir. Şu ana kadar literatürde aterosklerotik damarların vazospazmdan nasıl etkilendiği ile ilgili klinik veya deneysel çalışma yapılmamıştır. Bu nedenle, literatürde ilk olması nedeniyle de yaptığımız bu çalışma ayrıca önem arz etmektedir. Çalışmamızda, Yeni Zelanda Albino tipi tavşanlarda %2 lik kolesterollü diyetle ateroskleroz modeli oluşturuldu ve KKA larda oluşan aterosklerotik değişiklikler incelendi ve öncelikle normal diyetle beslenen tavşan grubunun KKA ları ile histolojik ve morfometrik olarak kıyaslandı. Bunun neticesinde, aterosklerotik damarların mikroskobik incelemesinde ateroskleroz ile uyumlu olan subendotelyal ve medial tabakalarda lipid depolanmaları, media tabakasındaki elastik lif yapılarında dejenerasyon, endotelyal hücre diziliminde düzensizlik ve damar duvarında kalınlaşma gibi değişiklikler tespit edildi. Ayrıca morfometrik ölçümler sonucunda da aterosklerotik damarların normal damarlara göre damar duvarının daha kalın ve damar lümen alanının da daha küçük olduğu görüldü. SAK sonrasında normal yapıdaki damar ile aterosklerotik damarın verdiği cevabı değerlendirmek, histolojik ve morfolojik olarak karşılaştırmak için her iki gruba da ekstrakranyal SAK modeli ile vazospazm oluşturuldu. Elde edilen mikroskobik ve morfolojik değişiklikler literatür ile uyumlu bulundu (1,12,16,20,73,102,108) Yapılan histopatolojik inceleme ve morfometrik analizler sonucunda normal damarda vazospazm oluştuktan sonra aterosklerotik damara göre oransal olarak damar duvarında kalınlaşmanın daha fazla; damar lümeninin de daha fazla küçüldüğü tespit edildi. Ancak, kolesterolle beslenen grupta ateroskleroz oluşumuna bağlı olarak zaten damar duvarı daha kalın ve lümeni daha küçük olduğu için değişim oranı daha küçük olmasına rağmen, nihai olarak vazospazm oluştuktan sonra normal damara göre aterosklerotik damar duvarının daha kalın, damar lümen alanının da daha küçük olduğu görüldü. Bu da göstermektedir ki her ne kadar aterosklerotik damar, elastikiyetini kaybetmesinden dolayı daha az kontraksiyon olsa da
34 var olan aterosklerotik değişiklikler nedeniyle vazospazm sonrasında daha çok etkilenmiş oluyor. Bu nedenle klinik olarak da ateroskleroz için yüksek risk grubu oluşturan hipertansiyon, diabetes mellitus, sigara, hiperkolesterolemi gibi durumların varlığında daha dikkatli olunmalı ve vazospazm oluştuğu takdirde iskemiye ve serebral perfüzyon basıncında daha fazla azalmaya neden olabileceği akılda tutulmalıdır.
35 10. SONUÇ Yaptığımız çalışmada, tavşanda ekstrakranyal SAK modeli uygulayarak, vazospazm gelişen normal ve aterosklerotik damarların histolojik ve morfometrik değerlendirmesi yapılarak ve birbirleriyle karşılaştırıldı. Aterosklerotik arterlerin normal damarlara göre duvarlarının daha kalın ve lümen alanlarının daha küçük olduğu görüldü. Vazospazm oluşturulduktan sonra, her iki grup damarda da histolojik olarak vazospazmın tipik bulgularının oluştuğunu ve morfometrik olarak da damar duvarının kalınlaştığı, lümen alanının küçüldüğü görüldü. Bu değişim oranları normal damarda daha fazla olmasına rağmen, aterosklerotik damarların başlangıçta duvarlarının daha kalın, lümenlerinin daha küçük olması nedeniyle, vazospazm sonrasında aterosklerotik damarlar normal damarlara göre duvarları daha kalın, lümenleri daha küçük olduğu tespit edildi. Ancak aralarındaki fark belirgin olmasına rağmen, istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı. Sonuç olarak, istatistiksel olarak anlamlı olmasa da SAK dan aterosklerotik damarların histolojik ve morfolojik olarak normal damarlardan daha çok etkilendiği görüldü. SAK ile başvuran hastaların yaş grubu göz önüne alındığında hastaların çoğu ateroskleroz için risk grubunda olacağından klinik uygulamada da çok büyük önem arz etmektedir. Ancak, bu konuda daha fazla deneysel ve klinik çalışmaya ihtiyaç vardır.