[ Ana Sayfa | Editörler | Danışma Kurulu | Dergi Hakkında | İçindekiler | Arşiv | Yayın Arama | Yazarlara Bilgi | E-Posta ]
Fırat Tıp Dergisi
2013, Cilt 18, Sayı 4, Sayfa(lar) 198-202
[ Özet ] [ PDF ] [ Benzer Makaleler ] [ Yazara E-Posta ] [ Editöre E-Posta ]
Tekrarlayan Dozlarda Metotreksat Uygulamasının Sıçan Böbrek Dokusu Üzerine Etkileri
Nevin KOCAMAN, Neriman ÇOLAKOĞLU
Fırat Üniversitesi Tıp Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı, Elazığ, Türkiye
Anahtar Kelimeler: Metotreksat, Nefrotoksisite, Mikroskop, Methotrexate, Nephrotoxicity, Microscopy
Özet
Amaç: Metotreksat, antiproliferatif, antiinflamatuar etkileriyle kliniklerde birçok hastalığın tedavisinde kullanılmaktadır. Yüksek dozlarda sitotoksik etki gösterdiği bilinmektedir. Biz bu çalışmada metotreksat kaynaklı muhtemel böbrek dokusu hasarını belirlemeyi amaçladık.

Gereç ve Yöntem: Çalışmada 18 adet Wistar Albino cinsi dişi sıçan kullanıldı. Denekler 3 gruba ayrıldı. Grup I'deki sıçanlar kontrol olarak kullanıldı. Grup II'yi oluşturan sıçanlara deneyin 1.gününde tek doz 15mg/kg metotreksat intra peritoneal (i.p.) yolla, grup III'teki sıçanlara ise deneyin 1. ve 5. günlerinde metotreksat i.p. yolla uygulandı. Deneyin 8. gününde tüm gruplarda yer alan sıçanlar dekapite edildi. Böbrek dokuları ışık mikroskobik incelemeler için %10'luk formaldehit solüsyonuna alındı. Rutin doku hazırlama prosedürü ile parafin bloklar hazırlandı. Parafin bloklardan TUNEL ve histokimyasal boyama tekniklerinin uygulanması için 5μm kalınlığında kesitler alındı.

Bulgular: Yapılan ışık mikroskobik incelemelerde grup II'de peritübüler vasküler konjesyon ve distal tübüllerde dilatasyon ayırt edildi. Bu grupta özellikle distal tübül hücrelerinde +2 şiddetinde TUNEL-pozitif hücreler gözlendi. Metotreksatın 2 doz uygulandığı grup III'te ise distal tübüllerdeki dilatasyon ve peritübüler vasküler konjesyon çok daha yaygın olarak tespit edildi. Bu grupta ayrıca köpüksü görünüme sahip tübüler hücreler, renal korpuskül atrofisi ve tubulointerstisyel inflamasyon dikkat çekiciydi. TUNEL-pozitif hücreler +3 şiddetinde gözlendi.

Sonuç: Bu çalışmanın sonucunda kliniklerde birçok hastalığın tedavisinde kullanılan metotreksatın doz ve süre ayarlamasının oldukça dikkatli yapılması gerektiği saptandı. Uzun süreli, yüksek dozda hazırlanan tedavi protokollerinin böbreklerde yapısal hasar ve dolayısıyla renal fizyolojide bozulmalar meydana getirebileceği sonucuna varıldı.

  • Başa Dön
  • Özet
  • Giriş
  • Materyal ve Metot
  • Bulgular
  • Tartışma
  • Kaynaklar
  • Giriş
    Neoplazilerden psoriazise uzanan geniş yelpazede birçok hastalığın tedavisinde kullanılan metotreksat, bir folik asit antagonisti olup, dihidrofolat redüktaz enzimini bağlayıp DNA ve RNA sentezini inhibe ederek antiproliferatif etki gösteren bir ajandır1,2. Anti proliferatif özelliğinden dolayı yüksek dozlarda kanser tedavisinde kullanılır3,4. Meme tümörü hücresi üzerine yapılmış bir çalışmada metotreksatın Caspase 3 ekspresyonunu artırarak apoptozisi indüklediği gösterilmiştir5. Ayrıca antiinflamatuvar etkisiyle romatoid artrit tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu etkisini adenozin seviyesini ve antiinflamatuvar sitokinleri artırıp proinflamatuvar sitokinleri (IL6 ve IL 1B) azaltarak yapmaktadır6.

    Metotreksatın sitotoksik etkisini gösterebilmesi için folil poliglutamat sentaz enzimi tarafından poliglutamasyona uğratılması gerekmektedir. Poliglutamasyon, vücutta hem normal dokularda hem de malign dokularda yapılır. İşte bu poliglutamatların hücre içinde birikmesi folat metabolizmasını etkileyen enzimler üzerinde inhibitör etki gösterir7. Burdan da anlaşılacağı gibi metotreksatın sitotoksik etkisi yalnızca kanser hücrelerine has olmayıp tüm vücut hücreleri üzerine olmaktadır. Özellikle gastrointestinal sistem mukozası gibi, hızlı proliferasyonun olduğu hücreler en fazla etkilenen hücrelerdir8.

    Metotreksatın terapötik etkinliği hastalar arasında değişkenlik göstermektedir. Tedaviye verilen cevap önceden belirlenemez. İlaç 24 saat içinde dolaşımdan elimine olduğu için, etkinliğini değerlendirmede serum metotreksat seviyeleri kullanılamaz. Metotreksat poliglutamatlarının (MTXPG) eritrosit ve polimorfonukleer lökositlerdeki seviyesi klinik etkinlikle korele bulunmuştur. Eritrositlerdeki MTXPG seviyesi <60 nmol/lt ise klinik cevabın kötü olduğu düşünülür ki bu teknik, hem çok güçtür hem de çoğu merkezde yapılamamaktadır9.

    Metotreksat, böbrek yoluyla elimine edilir ve uygulanan dozun % 60-90’ı değişmemiş bir şekilde idrarda bulunur10. Metotreksat, serum üre ve kreatinin seviyesinde artışa ve hematüriye neden olmaktadır. Metotreksata bağlı renal fonksiyonların bozulmasını önlemek için üriner alkalizasyon oluşturulması oldukça önemlidir. Yine metotreksat kaynaklı toksik etkileri folinik asid (N5-formil THF=Lökovorin) ile antagonize etmek mümkündür11.

    Kanser tedavisinde kullanılan metotreksatın da içinde bulunduğu belli ilaçlar nefrotoksisiteye yol açabilecek yan etkilere sahiptir. Nefrotoksisite glomerüler veya tübüler disfonksiyon, hipertansiyon ve renal endokrin fonksiyonda meydana gelebilecek bozukluklarla seyredebilir12.

    Biz bu çalışmada kliniklerde farklı hastalıkların tedavisinde sıklıkla kullanılan metotreksatın, elimine olduğu organ olan böbreklerde hasar oluşturup oluşturmadığını belirlemeyi amaçladık.

  • Başa Dön
  • Özet
  • Giriş
  • Materyal ve Metot
  • Bulgular
  • Tartışma
  • Kaynaklar
  • Materyal ve Metot
    Çalışmamızda 18 adet ergin Wistar Albino cinsi dişi sıçan kullanıldı. Sıçanlar 22ºC oda ısısında 12 saat ışık (7:00–19:00) ve 12 saat karanlıkta (19:00–7:00) özel olarak yaptırılan ve her gün altları temizlenen kafeslerde beslendi. Yemler; çelik kaplarda, su; cam biberonlarda (normal çeşme suyu) verildi.

    Denekler her biri 6 sıçan içeren 3 gruba ayrıldı.

    I.Grup: Kontrol (n:6).

    II.Grup: Deneyin 1. gününde 15 mg/kg intraperitoneal (i.p) metotreksat uygulanan sıçanlardan oluşturuldu (n:6).

    III.Grup: Deneyin 1. ve 5. gününde 15 mg/kg i.p metotreksat uygulanan sıçanlardan oluşturuldu (n:6).

    Deneyin 8. gününde tüm gruplardaki sıçanlar 75mg/kg ketamin + 10mg/kg xylazine i.p uygulanarak oluşturulan anestezi altında dekapite edildi. Dekapitasyonun ardından sıçanların böbrek dokuları hızlıca çıkarılıp %10’luk formaldehit ile tespit edildi. Rutin histolojik doku hazırlama prosedürü ile parafin bloklar hazırlandı. Parafin bloklardan TUNEL ve histokimyasal boyama tekniklerinin uygulanması için 5μm kalınlığında kesitler alındı.

    Histokimyasal Boyama
    Kesitlere Hematoksilen & Eozin (H&E) ve Mallory’nin üçlü boyama teknikleri uygulandı.

    TUNEL Boyama
    Böbrek dokusunda meydana gelen apoptozisin belirlenmesi için TUNEL (terminal deoxynucleotidyl tranferase-mediated-UTP nick end labeling) boyaması yapılıp gruplar arası fark semi-kantitatif olarak değerlendirildi. Skorlama; -, yok; +1, az; +2, orta; +3, şiddetli olarak değerlendirildi (Tablo 1).


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Tablo 1: TUNEL boyaması yapılan grupların değerlendirilmesi.

    Histokimyasal ve TUNEL teknikleri ile boyanan preparatlar Olympus BH2 fotomikroskop ile incelenip fotoğraflandı.

  • Başa Dön
  • Özet
  • Giriş
  • Materyal ve Metot
  • Bulgular
  • Tartışma
  • Kaynaklar
  • Bulgular
    Kontrol grubuna ait doku kesitlerinde renal korpuskül, proksimal ve distal tübüller, toplayıcı ve henle kanalları normal yapıda izlendi. Bu grupta renal korpuskül yapılarında ve tübüler hücrelerde TUNEL (-)’lik hakimdi (Resim 1, 2). Tek doz metotreksat uygulanan grup II’de distal tübüllerde dilatasyon, peritübüler vasküler konjesyon gözlendi (Resim 3). Bu grupta özellikle distal tübül hücrelerinde +2 şiddetinde TUNEL-pozitif hücreler ayırt edildi (Resim 4). Metotrek-satın 2 doz uygulandığı grup III’te ise distal tübüllerdeki dilatasyon ve peritübüler vasküler konjesyon çok daha yaygın olarak tespit edildi (Resim 5). Bu grupta ayrıca köpüksü görünüme sahip tübüler hücreler, renal korpuskül atrofisi ve tubulointerstisyel inflamasyon dikkat çekiciydi (Resim 6-8). TUNEL-pozitif hücreler +3 şiddetinde gözlendi (Resim 9).


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Resim 1: Grup I. Renal korpuskül ve tübüler yapılar normal olarak ayırt edilmekte. Hematoksilen & Eozin 200x


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Resim 2: Grup I. TUNEL (-) ‘lik ayırt edilmekte. 400 x


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Resim 3: Grup II. Peritübüler vasküler konjesyon (*) ve distal tübül dilatasyonu (ok). Hematoksilen & Eozin 200x


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Resim 4: Grup II. TUNEL (+2) pozitifliklik gösteren tübüler hücreler. 400x


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Resim 5: Grup III. Belirgin peritübüler vasküler konjesyon (ok) ve distal tübül dilatasyonu (*). Mallory’nin üçlü boyaması. 200x


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Resim 6: Grup III. Köpüksü görünüme sahip tübüler hücreler (ok). Hematoksilen & Eozin. 200x


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Resim 7: Grup III. Renal korpuskül atrofisi (ok), tübüler dilatasyon (*) ve mononükleer hücre infiltrasyonu (ok başı) dikkat çekmekte. Hematoksilen & Eozin. 200x


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Resim 8: Grup III. Belirgin tubulointerstisyel inflamasyon (*). Hematoksilen & Eozin 200x


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Resim 9: Grup III. TUNEL (+3) pozitiflik gösteren tübüler hücreler. 400x

  • Başa Dön
  • Özet
  • Giriş
  • Materyal ve Metot
  • Bulgular
  • Tartışma
  • Kaynaklar
  • Tartışma
    Renal toksisite metotreksatın en ciddi yan etkisidir13. Metotreksat kaynaklı toksisitede; metotreksat ile yapılan tedavinin süresi ve doz şeması, hastalığın tipi ve hastanın risk faktörleri ile birlikte genetik ve moleküler apoptotik faktörler gibi birçok faktörün etkileşimi rol oynar14.

    Metotreksat tedavisi nedeniyle gulutatyon seviyesinin azalması ile birlikte süperoksid anyonu, hidroksil radikalleri, hidrojen peroksit ve hidroklorik radikaller gibi reaktif oksijen radikallerine karşı hücreleri koruyan antioksidan savunma sisteminin etkinliğinin zayıflaması meydana gelmektedir14. Metotreksata bağlı ince barsak hasarında oksidatif stresin, özellikle nötrofil infiltrasyonunun rol oynadığı gösterilmiştir15.

    Devrim ve ark.16 da metotreksat nefrotoksisitesinde oksidatif stresin rolü olduğunu ortaya koymuşlardır. Fagositik lökositler uygun şekilde uyarıldıkları zaman oksijen tüketimlerini artırırlar. Buna nötrofillerin respiratuvar/oksidatif patlaması denilir ki, aktive nötrofiller myeloperoksidaz, elastaz, proteaz gibi bazı enzimler salgılarlar ve oksijen radikallerini açığa çıkarırlar17. Myeloperoksidaz, nötrofil infiltrasyonunun bir belirleyicisi olup nötrofil fonksiyonları için önemlidir. Serbest radikaller dokulara olan doğrudan hasar yapıcı etkilerine ilaveten, lökositlerin hasarlı dokuya toplanmasını sağlayarak da doku hasarına neden olmaktadırlar18. Metotreksat uygulanan ratların böbrek dokularında indüklenebilir nitrik oksit seviyelerinin arttığı rapor edilmektedir19.

    Hemodiyaliz hastalarında metotreksat kullanımı düşük dozlarda bile ciddi ve fatal sonuçlar doğurduğundan romatoloji otoritelerince kontrendike kabul edilmektedir. Bu nedenlerle, romatoid artrit ve kanserli hastalarda ilacın kullanımı zorunlu ise dozun %75 azaltılarak ve yakın monitörizasyon ile verilmesi gerektiği vurgulanmaktadır10.

    Yapılan çalışmalarda metotreksat kristallerinin distal tübüle çökmesi sonucunda obstrüktif nefropatinin gelişebildiği gösterilmiştir20. Metotreksat alan hastalarda probenesid ve salisilatlardan kaçınılmalıdır. Çünkü probenesid metotreksat klirensini % 60 oranında azaltır, aspirinin de diğer non steroid antiinflamatuar (NSAİ)’larla kıyaslandığında daha belirgin olarak metotreksat klirensini azalttığı bilinmektedir. Salisilat veya NSAİ’la birlikte kullanım sonucunda yan etki gelişimi bildirilen olgular, genelde yüksek dozda metotreksat alan olgulardır. Metotreksat ve NSAİ toksisitesi genelde klinik belirti vermeden subklinik olarak seyreder. Stabil dozda metotreksat alan hastada NSAİ eklenmesi veya değiştirilmesi halinde serum kreatinin seviyelerinin değerlendirilmesi gereklidir. Yine kotrimoksazolün kendisi de bir folat antagonisti olduğu için metotreksat ile birlikte alındıklarında ciddi kemik iliği supresyonu yapabilirler21.

    Yüksek doz metotreksat alımının akut böbrek yetmezliğine neden olduğu bilinmektedir13. Çeşitli önlemler alınmasına rağmen halen, bazı hastalarda yüksek doz metotreksat alımı ve sürekli artmış plazma metotreksat düzeylerine maruz kalınması sonucu, geç de olsa ‘’high dose metotreksat’’ (HDMTX) nefrotoksisitesi gelişimi rapor edilmiştir22.

    Vardı ve ark.23, yaptıkları çalışmada metotrek-satın böbreklerde glomeruloskleroz ve apoptozis gibi önemli yapısal hasara yol açtığını yine Köse ve ark.24 yaptıkları başka bir çalışmada metotreksata bağlı olarak tübüllerde deskuamasyon, proksimal tübüllerde fırçamsı kenar hasarı oluştuğunu bildirmişlerdir.

    Biz yaptığımız bu çalışmada metotreksat uygulanan grup II ve grup III’te renal korpuskül atrofisi, peritübüler vasküler konjesyon, distal tübüllerde dilatasyon ve tübüler hücrelerde artmış apoptozis gibi önemli sayılabilecek yapısal değişiklikler gözlemledik. Bu değişiklikler doz artışına paralel olarak grup III’te daha şiddetli olarak ayırt edildi. Grup III’te grup II’den farklı olarak ilaveten tubulointerstisyel inflamasyon da gözlendi. Metotreksatın bu hasarı, sebep olduğu oksidatif stres üzerinden yaptığını düşünmekteyiz.

    Sonuç olarak, oksidatif strese bağlı olarak antioksidan savunma sisteminin zayıflaması sonucu oluşan glomeruler ve tübüler hasar kanın filtrasyonunda ve reabsorbsiyon mekanizmalarında dolayısıyle renal fizyolojide önemli bozulmalar meydana getirebilir. Bu nedenle metotreksat kullanımının endike olduğu vakalarda doz ayarlamasının dikkatli ve kontrollü yapılması gerektiğini düşünmekteyiz.

  • Başa Dön
  • Özet
  • Giriş
  • Materyal ve Metot
  • Bulgular
  • Tartışma
  • Kaynaklar
  • Kaynaklar

    1) Fridlington JL, Tripple JW, Reichenberg JS, Hall CS, Diven DG. Acute methotrexate toxicity seen as plaque psoriasis ulceration and necrosis: A diagnostic clue. Dermatol Online J 2011; 17: 2.

    2) Hyoun SC, Običan SG, Scialli AR. Teratogen update: methotrexate. Birth Defects Res A Clin Mol Teratol 2012; 94: 187-207.

    3) Van Ede AE, Laan RF, Blom HJ, De Abreu RA, van de Putte LB. Methotrexate in rheumatoid arthritis: an update with focus on mechanisms involved.Semin Arthritis Rheum 1998; 27: 277-92.

    4) Kishi T, Tanaka Y, Ueda K. Evidence for hypomethylation in two children with acute lymphoblastic leukemia and leukoen-cephalopathy. Cancer 2000; 89: 925-31.

    5) Hattangadi DK, DeMasters GA, Walker TD. Influence of p53 and caspase 3 activity on cell death and senescence in responce to methotrexate in the breast tumor cell. Biochem Pharmacol 2004; 68: 1699-708.

    6) Swierkot J, Szechinski J. Methotrexate in rheumatoid arthritis. Pharmacol Rep 2006; 58: 473-92.

    7) Chabner BA, Allegra A, Curt C. Polyglutamation of methot-rexate. Is methotrexate a prodrug? J Clin Invest 1985; 76: 907-12.

    8) Chabner B, Wilson W, Supko J. Pharmacology and toxicity of antineoplastic drugs. Editorial: Lichtman MA, Beutler E, Seligsohn U, Kipps TJ, Kaushansky K. In Williams Hematology. 7th Edition. Mc Graw Hill Company, United States 2007; 249-51.

    9) Stamp L, Roberts R, Kennedy M, Barclay M, O’Donnell J, Chapman P. The use of low dose methotrexate in rheumatoid arthritis-are we entering a new era of therapeutic drug monito-ring and pharmacogenomics? Biomed Pharmacother 2006; 60: 678–87.

    10) Sarıkaya M, Yıldırım M, Sarı F. Hemodiyaliz uygulanan hastalarda kemoterapi. ACU Sağlık Bil Derg 2013; 4: 1-5.

    11) Erkurt MA, Kuku İ, Kaya E, Aydoğdu İ. Kanser kemoterapisi ve böbrek. İnönü Üniv Tıp Fak Derg 2009; 16: 63-8.

    12) Lameire N, Kruse V, Rottey S. Nephrotoxicity of anticancer drugs an underestimated problem? Acta Clin Belg 2011; 66: 337-45.

    13) Cağlar Y, Ozgür H, Matur I, Yenilmez ED, Tuli A, Gönlüşen G, Polat S. Ultrastructural evaluation of the effect of N-acetylcysteine on methotrexate nephrotoxicity in rats. Histol Histopathol 2013; 28: 865-74.

    14) Cetinkaya A, Bulbuloglu E, Kurutas EB, et al. N-acetylcysteine ameliorates methotrexate-induced oxidative liver damage in rats. Med Sci Monit 2006; 12: 274-78.

    15) Miyazono Y, Gao F, Horie T. Oxidative stress contributes to methotrexate induced small intestinal toxicity in rats. Scand J Gastroenterol 2004; 39: 1119-27.

    16) Devrim E, Cetin R, Kiliçoglu B, Ergüder BI, Avci A, Durak I. Methotrexate causes oxidative stress in rat kidney tissues. Ren Fail 2005; 27: 771-3.

    17) Sullivan GW, Sarembock IJ, Linden J. The role of inflammation in vascular diseases. J Leukoc Biol 2000; 67: 591-602.

    18) Vaziri ND. Oxidative stres in uremia: nature, mechanisms, and potential cosequences. Semin Nephrol 2004; 24: 469-73.

    19) Uz E, Oktem F, Yilmaz HR, Uzar E, Ozgüner F. The activities of purinecatabolizing enzymes and the level of nitric oxide in rat kidneys subjected to methotrexate: protective effect of caf-feic acid phenethyl ester. Mol Cell Biochem 2005; 277: 165-70.

    20) Widemann BC, Balis FM, Kempf-Bielack B, et al. High-dose methotrexate-induced nephrotoxicity in patients with osteosarcoma. Cancer 2004; 100: 2222-32.

    21) Güzel R. Romatoid artrit ve hastalığı modifiye edici antiromatizmal ilaçlar. Türk Fiz Tıp Rehab Derg 2008; 1; 25-30.

    22) Tuffaha HW, Al Omar S. Glucarpidase for the treatment of life-threatening methotrexate overdose. Drugs Today 2012; 48: 705-11.

    23) Vardi N, Parlakpinar H, Ates B, Cetin A, Otlu A. The protec-tive effects of Prunus armeniaca L (apricot) against methot-rexate-induced oxidative damage and apoptosis in rat kidney. J Physiol Biochem 2012; 69: 371-81.

    24) Köse E, Beytur A, Vardı N, Türköz Y, Ekinci N, Ekincioğlu Z. Metotreksat’ın neden olduğu akut böbrek hasarına karşı montelukast’ın etkileri. İnönü Üniv Tıp Fak Derg 2011; 18: 73-7.

  • Başa Dön
  • Özet
  • Giriş
  • Materyal ve Metot
  • Bulgular
  • Tartışma
  • Kaynaklar
  • [ Başa Dön ] [ Özet ] [ PDF ] [ Benzer Makaleler ] [ Yazara E-Posta ] [ Editöre E-Posta ]
    [ Ana Sayfa | Editörler | Danışma Kurulu | Dergi Hakkında | İçindekiler | Arşiv | Yayın Arama | Yazarlara Bilgi | E-Posta ]