KARBONMONOKSÜT ZEHÜRLENMELERÜ SONRASI GE D NEM N ROPATOLOJÜK DEÚÜÞÜKLÜKLER: ÜKÜ OLGU SUNUMU Delayed neuropathologic changes after carbon monoxide intoxication: Two case reports Arzu AK AY TURAN *, IßÝl PAKÜÞ *, Nadir ARICAN **, Ferah KARAYEL *, BŸlent ÞAM *, Gamze KAVAS *, BŸge Z *** Turan A A, Pakiß I, ArÝcan N, Karayel F, Þam B, Kavas G, z B. Karbonmonoksit zehirlenmeleri sonrasý ge dšnem nšropatolojik deûißiklikler: Üki olgu sunumu. Adli TÝp BŸlteni, 2003; 8 (2):53-57. ZET Karbonmonoksit (CO), tÿm dÿnyada sýk rastlanan ve šlÿmcÿl zehirlenmelere neden olan evresel bir toksindir. CO zehirlenmelerine baûlý sistemik ve nšrolojik deûißiklikler, gazýn yarattýûý doku hipoksisi ve direkt toksik etki ile olußmaktadýr. Birinci olgu; 70 yaßýnda, 18 gÿn šnce evinde kalp ve solunum durmasý ile bulunan ve uygulanan kardiyopulmoner resÿsitasyonun ardýndan, koma tablosunda tedaviye alýnan ve yo- Ûun bakým komplikasyonlarý ile kaybedilen kadýn olgu idi. Ükinci olgu 35 yaßýnda, 8 ay šnce CO zehirlenmesi nedeni ile tedavi edilen, kooperasyon gÿ lÿûÿ ve denge kusurlarý gibi nšrolojik sekellerle iyileßen ancak yÿksekten dÿßme sonucu genel beden travmasýna baûlý šlen kadýn olgu idi. Her iki olgu otopsi bulgularý eßliûinde deûerlendirildi Beynin makroskopik incelemesinde birinci olguda bazal ganglionlarda yaygýn peteßiyal kanama alanlarý ve bilateral globus pallidusõu tutan keskin sýnýrlý nekroz alanlarý, ikinci olguda beyin atrofisi, bazal ganglionlar, hipokampus ve beyaz cevherde soluk alanlar gšrÿldÿ. Mikroskopik incelemede birinci olguda globus pallidusta subakut infarkt, sentrum semiovalede miyelin dejenerasyonu ve gliozis, ikinci olguda hipokampus ve serebellum'un internal granÿler tabaka ve purkinje hÿcrelerinde belirgin kayýp, bazal ganglionlar evresinde miyelin solukluûu, beyaz cevher zararý, gliozis ve mikroglial proliferasyon mevcuttu. Her iki olguda deûißen derecelerde saptanan gri ve beyaz madde zararlarý, CO zehirlenmesi sonrasý gelißebilecek ge dšnem bulgulardýr. Bu bulgular, šzellikle iki noõlu olguda var olan nšrolojik sekelleri a ÝklamaktadÝr. Denge bozukluklarý gibi nšrolojik ya da depresyon gibi nšropsikiyatrik bulgularýn %10-40 oranýnda gšrÿlmesi, olgularda ge dšnemde gelißebilecek travmaya zemin hazýrlayabilir. Hatta 2 nolu olguda gšrÿldÿûÿ gibi travma (yÿksekten dÿßme) tek baßýna šlÿm nedeni olarak gšrÿlmekle birlikte kußkusuz CO intoksikasyonu sonucu olußan nšrofizyolojik deûißimlerin sÿrece olan katkýsý da gšzardý edilmemelidir. CO zehirlenmesi ile šlÿm nedeni arasýnda illiyet baûýnýn sorgulanabileceûi adli olgularda bu histomorfolojik bulgularýn deûerlendirilmesi šnem taßýmaktadýr. Anahtar Kelimeler: Karbon monoksit, zehirlenme, beyin, nšropsikiyatrik sendrom SUMMARY Carbon monoxide (CO) is a common environmental toxin and a leading cause of lethal poisoning around the world. Systemic and neurological changes related to CO intoxication occurs due to diffuse hypoxia and direct toxicity of the gas. 70 and 35 years old females, exposed accidentally to CO, 18 days and 8 months before death have analyzed. Our first case was 70 year old female who had been exposed to CO at her house and found in a state of cardiopulmonary arrest. After admission, she was resuscitated and underwent artificial ventilation in a comatose state and died after 18 days. Second case was 35 years old female with a history of CO intoxication, 8 months before. After 45 days of hospitalisation * Uzm. Dr. Adalet BakanlÝÛÝ Adli TÝp Kurumu ** Do. Dr. Üstanbul niversitesi, Üstanbul TÝp FakŸltesi, Adli TÝp AD. *** Prof. Dr. Üstanbul niversitesi Cerrahpaßa TÝp FakŸltesi Patoloji AD. Geliß tarihi: 19.08.2004 DŸzeltme tarihi:26.08.2004 Kabul tarihi:14.10.2004 53
Cilt 8, SayÝ 2, 2003 period, cooperation problems and movement disorders eventually developed. She died due to injuries caused by falling from a height. On macroscopic examination, first case had diffuse petechial bleeding on basal ganglia and bilateral necrosis of globus pallidus. We found diffuse cortical atrophy and pale regions on basal ganglia, hyppocampus, cerebellum and cerebral white matter. On microscopic examination, we found bilateral subacute infarction of globus pallidus, myelin degeneration and astrogliosis in sentrum semiovale of first case. The second case had neuronal loss at cerebral cortex, hyppocampus, internal granular cell and purkinje cell layer of cerebellum, myelin pallor, white matter injury and astrogliosis around basal ganglia. Grey and white matter lesions of both cases are common lesions of CO intoxication. In the second case, particularly white matter lesions can explain neurologic sequeles. Neurologic or neuropsychological disorders can cause serious trauma on late phase of CO intoxication. However, although trauma alone is considered as the cause of death as seen as in second case, contribution of neurophysiologic and neuropathologic changes due to CO intoxication on the process should not be ignored. Key words: Carbon monoxide, intoxication, brain, neuropsychiatric syndrome GÜRÜÞ HidrokarbonlarÝn tam olmayan yanmalarý sonucunda olußan renksiz ve kokusuz bir gaz olan karbon monoksit (CO), toksik etkilerini šn planda oksijen taßýnmasýný bozarak olußturur (1-4). Akut CO zehirlenmelerine ait deûißiklikler šncelikle oksijen ihtiyacýnýn yÿksek olduûu beyin ve kalp gibi organlarda karßýmýza ÝkmaktadÝr (1). Globus pallidus ve substantia nigra gibi demirden zengin beyin bšlgelerinde, nšroglobin, sitokrom oksidaz, sitokrom P-450, dopamin beta hidroksilaz, triptofan oksijenaz gibi hem proteinlere baûlanarak direkt toksik etki olußturduûu da bilinmektedir (1-5). CO zehirlenmesi sonrasý ilk birka saat i inde šlen olgularda beyinde konjesyon, šdem ve nadiren peteßiyal kanamalar gšrÿlÿr. AltÝ gÿnden daha uzun sÿre yaßayan olgularda ise CO zehirlenmesi i in karakteristik olan globus pallidus nekrozlarý gelißmektedir (1,6). BazÝ olgularda, hipokampus ve talamus zararý, kortikal atrofi, serebellumun purkinje ve internal granÿler tabaka hÿcrelerinde kayýp gšrÿlebilir. CO zehirlenmeleri, gri madde lezyonlarýna ek olarak, serebral beyaz maddeõde demiyelinizasyon ve yýkýma yol a ar (1-7). Beyaz madde lezyonlarý, frontal ve pariyetal korteks, sentrum semiovale, beyin sapý gibi bšlgelerde gšrÿlmekle birlikte en sýk pariyeto-oksipital bšlgenin etkilendiûi bildirilmektedir (5). Chang ve arkadaßlarý CO zehirlenmeleri sonrasý gelißen beyaz madde lezyonlarýný; 1- Sentrum semiovale ve interhemisferik komissÿrde ok sayýda kÿ Ÿk nekroz odaklarý 2- Derin periventrikÿler beyaz maddede akson yýkýmý ve lipid yÿklÿ makrofajlarýn izlendiûi geniß nekroz alanlarý 3- Derin beyaz maddede demiyelinizasyon olarak 3 grupta toplamýßlardýr (7). CO zehirlenmesi sonrasý yaßayan olgularýn %10-30'unda baßlýca bilißsel deûißiklikler, kißilik deûißiklikleri, parkinsonizm, inkontinans, demans ve psikoz ile karakterize gecikmiß nšropsikiyatrik sendrom gelißtiûi bildirilmiß (3,6),gen yetißkinlerde bu bulgulara ek olarak periferik nšropati de tanýmlanmýßtýr (6). Nšrolojik sekel olußumu ile šn planda beyaz madde lezyonlarýnýn ilißkili olduûu gšsterilmißtir (8, 9). lÿmden 18 gÿn ve 8 ay šnce COÕe maruz kalmýß 2 olgu sunularak, CO zehirlenmesi sonrasý yaßayan olgularda beyinde saptanan morfolojik deûißiklikler ortaya konulmuß ve CO zehirlenmesi šykÿsÿ olan otopsi olgularýnda beynin ayrýntýlý deûerlendirilmesinin šnemi, šlÿm sebebi olußu ya da da šlÿmdeki katkýsý nedeni ile vurgulanmýßtýr. OLGU 1 70 yaßýnda, 18 gÿn šnce evinde, kalp ve solunum durmasý halinde bulunarak, kardiyopulmoner resÿsitasyon uygulanan ve ardýndan koma tablosu ile tedaviye alýnan ve yoûun bakým komplikasyonlarý ile kaybedilen kadýn olgu idi. idi. Evinde baygýn bulunan ve solunum sýkýntýsý mevcut olan hasta, karbon monoksit (CO) zehirlenmesi tanýsý ile tedaviye alýnmýß ve laboratuar incelemelerinde karboksihemoglobin (HbCO) dÿzeyi %34 olarak saptanmýßtýr. Beynin makroskopik incelemesinde bazal ganglionlarda yaygýn peteßiyal kanama alanlarý ve bilateral globus pallidusõu tutan keskin sýnýrlý nekroz alanlarý izlendi (Resim 1). Mikroskopik incelemede bu alandan alýnan šrneklerde parankimin yerini ok sayýda kšpÿklÿ sitoplazmalý histiositin aldýûý, damar proliferasyonu ve glial hÿcre proliferasyonunun izlendiûi subakut infarkt izlendi (Resim 2). Bu alanlarda vaskÿler yapýlar evresinde Ò yÿzÿkó tarzýnda kanama alanlarý mevcuttu (Resim 3).Sentrum semiovaleye ait šrneklerde ise miyelin dejenerasyonu ve 54
Resim 1. Globus Pallidus yerleßimli bilateral nekroz alanlarý. Resim 4. 2 no'lu olguya ait 820 gr aûýrlýûýnda atrofik beyin. Resim 2. Globus Pallidus šrneklerinde merkezinde lakÿn olußumu ile giden subakut infarkt alaný ( HEX200). Resim 5. Hipokampus hilumuna ait šrneklerde astrogliozis ve mikrogliozis (HEX400). gliozis mevcuttu. AkciÛer dýßýnda diûer organlarda konjesyon dýßýnda šzellik saptanmamýß olup, akciûerde bronkopnšmoni varlýûý izlendi. Bu bulgular ÝßÝÛÝnda šlÿm nedeni, CO zehirlenmesi ve komplikasyonlarý olarak de- Ûerlendirildi. Resim 3. Damarlar evresi ve beyin parankiminde top ya da yÿzÿk tarzýnda kanama alanlarý (HEX200). OLGU 2 8 ay šnce, CO zehirlenmesi nedeni ile hastahanede tedavi gšrdÿûÿ yšnÿnde šykÿsÿ olan 35 yaßýnda kadýn idi. Olgu, zehirlenme sonrasý deûißik hastahanelerde 40 55
Cilt 8, SayÝ 2, 2003 gÿn sÿreyle tedavi gšrmÿß olup, bu sÿre te kooperasyon gÿ lÿûÿ, denge kusurlarý gibi aûýr nšrolojik sekeller ile taburcu olmußtu. Aile yakýnlarýnýn ifadesine gšre, šlÿm yÿksekten dÿßme sonucunda gelißmißti. Makroskopik incelemede, aûýr beyin atrofisi izlendi. Beynin aûýrlýûý 820 gr olarak saptandý (Resim 4). Beynin koronal kesitlerinde, bazal ganglionlar, hipokampus, beyincik kesitleri ve beyaz cevherde soluk alanlar izlendi. Mikroskopik incelemede, aûýr serebral atrofi, kortikal laminar infarkt, hipokampus ile serebellumun granÿler tabaka ve purkinje hÿcrelerinde kayýp, bazal ganglionlar evresinde miyelin solukluûu, demiyelinizasyon, astrogliozis ve mikrogliozis gšrÿldÿ (Resim 5). lÿm nedeni yÿksekten dÿßmeye baûlý genel beden travmasý olarak deûerlendirilmekle birlikte bu tabloya zemin olußturmasý a ÝsÝndan CO zehirlenmesinin olußturduûu beyin deûißiklikleri ve kliniûe yansýyan aûýr nšrolojik sekelleri nedeni ile olgunun tartýßýlmaya deûer olduûu dÿßÿnÿldÿ. TARTIÞMA CO, tÿm dÿnyada sýk rastlanan ve šlÿmcÿl zehirlenmelere neden olan bir evresel toksindir. CO zehirlenmelerine baûlý sistemik ve nšrolojik deûißiklikler, gazýn yarattýûý doku hipoksisi ve direkt toksik etki ile olußmaktadýr (1-4,6). Akut CO zehirlenmelerinde, taßikardi ve hipertansiyon gibi kardiyovaskÿler semptomlar ile birlikte, baßaûrýsý, baßdšnmesi, parezi, konvÿlsiyonlar ve bilin kaybý gibi nšrolojik semptomlar ortaya Ýkabilmektedir (3,4). AyrÝca, miyokard iskemisi, atrial fibrilasyon, pnšmoni, akciûer šdemi, eritrositoz, lškositoz, hiperglisemi, kas nekrozu, akut bšbrek yetmezliûi, deri lezyonlarý ile gšrsel ve ißitsel fonksiyon bozukluklarý olußabilmektedir. Akut CO zehirlenmelerinden gÿnler ya da haftalar sonra, bazý olgular, aûýr nšrolojik semptomlar ile karßýmýza Ýkabilmektedir. CO zehirlenmelerine ait bu tÿr gecikmiß sekeller šzellikle orta ve ileri yaßlardaki bireylerde sýk olarak gšrÿlmektedir (6). 1 noõlu olguda CO zehirlenmesini takip eden 18. gÿnde šlÿm ger ekleßmißtir. Beyinde saptanan bilateral pallidal nekroz ve beyaz cevher zararý, zehirlenme sonrasý yaßayan olgularda beklenen morfolojik deûißiklikler ile uyumludur. Bu olguda saptanan bronkopnšmoni yo- Ûun bakým tedavisinin beklenen bir komplikasyonu olup, solunum- dolaßým yetmezliûi tablosuna katký saûladýûý dÿßÿnÿlebilir. AyrÝca olgunun yaßý itibarý ile serebral damarlarda izlenen aûýr aterosklerotik deûißiklikler de serebral anoksi, hipoksi tablosunu potansiyalize eden faktšrler olarak deûerlendirilebilir. 2 noõlu olguda ise beyin, beyincik ve bazal ganglionlarda saptanan atrofi, yaygýn nšron kaybý ve aûýr beyaz cevher zararý, CO zehirlenmesi sonrasý gelißebilecek ge dšnem bulgulardýr. Bu bulgular, olguda var olan nšrolojik sekelleri a ÝklamaktadÝr. zellikle CO zehirlenmesi ile šlÿm nedeni arasýnda illiyet baûýnýn sorgulanabileceûi adli olgularda bu histomorfolojik bulgularýn deûerlendirilmesi šnem taßýmaktadýr. Bu olguda šlÿm nedeni olarak genel beden travmasý tanýmlanmýß olmakla birlikte, CO zehirlenmesi sonrasý gelißmiß denge kusuru ve bilißsel deûißikliklerin hazýrlayýcý etkenler olduklarý dÿßÿnÿlebilir. Sonu olarak, CO intoksikasyonu erken ya da ge dšnemde zengin nšrolojik semptomlarla karßýmýza Ýkabilmektedir. DetaylÝ šykÿ alýnmadýûýnda yanlýß taný ve dolayýsýyla hatalý tedavi uygulamalarý ile de karßýlaßýlabilecektir.( Uzun sure multýpl skleroz ya da parkinsonizm tablosu i inde izlenen olgular mevcuttur) (6,7). Denge bozukluklarý gibi nšrolojik ya da depresyon gibi nšropsikiyatrik bulgularýn da %10-30 oranýnda gšrÿlmesi, olgularda ge dšnemde travmatik tablolarýn olußumunu kolaylaßtýrabilir. Hatta 2 nolu olguda gšrÿldÿûÿ gibi travma (yÿksekten dÿßme), tek baßýna šlÿm nedeni olarak karßýmýza Ýkabilmekle birlikte CO intoksikasyonu sonucu olußan nšrofizyolojik deûißimlerin bu sÿrece olan katkýsý gšzardý edilmemelidir. Travmaya baûlý šlÿmlerde dahi, otopside baßta globus pallidus nekrozu olmak Ÿzere bazal ganglionlar ve beyaz cevherde gšrÿlen morfolojik deûißimlerin detaylý šykÿnÿn ÝßÝÛÝnda deûerlendirilmesi, sÿrecin aydýnlatýlmasýnda en šnemli bulgular olacaktýr. KAYNAKLAR 1. Schochet SS, Nelson J. Exogenous toxic- metabolic diseases including vitamin deficiency, in: Textbook of Neuropathology. Davis RL, Robertson DM, Williams&Wilkins, 1997: 511-546. 2. Auer RN, Sutherland GR. Hypoxia and related conditions in Greenfields Neuropathology. Graham DI, Lantos PL, 7th ed Arnold pbl, London. 2002 ;1: 233-264. 56
3. Ernst A, Zibrak JD. Carbon monoxide poisoning. N Engl J Med, 1998: 1603-1608. 4. Raub JA, Benignus VA. Carbon monoxide and the nervous system. Neurosci Biobehav Rev, 2002; 26: 925-940. 5. Uemura K, Harada K, Sadamitsu D, Tsuruta R, Takahashi M, Aki T, Yasuhara M, Maekawa T, Yoshida K. Apoptotic and necrotic brain lesions in a fatal case of carbon monoxide poisoning. Forensic Sci Int. 2001;116: 213-219. 6. Sohn YH, Jeong Y, Kim HS, Im JH, Kim JS. The brain lesion responsible for parkinsonism after carbon monoxide poisoning. Arch Neurol. 2000;57(8): 1214-1218. 7. Porter SS, Hopkins RO, Weaver LK, Bigler ED, Blatter DD. Corpus callosum atrophy and neuropsyhological outcome following carbon monoxide poisoning. Arch Clin Neuropsychol, 2002;17: 195-204. 8. Chang KH, Han MH, Kim HS, Wie BA, Han MC. Delayed encephalopathy after acute carbon monoxide intoxication: MR imaging features and distribution of cerebral white matter lesions. Radiology, 1992;184: 117-122. 9. Roohi F, Kula RW, Mehta N. Twenty-nine years after carbon monoxide intoxication. Clin Neurol Neurosurg; 2001;102: 92-95. Ületißim Adresi: Arzu Ak ay Turan Adalet BakanlÝÛÝ Adli TÝp kurumu EsekapÝ/Üstanbul Tel: 0212 5877000/235 Elektronik Posta: arzu_ turantr@yahoo.com 57