Gereç ve Yöntem: Kontrol grubunu 15 sağlıklı, çalışma grubunu ise Glasgow koma skalası 9-15 olan hafif ve orta derecede kafa travması mevcut 30 hasta oluşturdu. Çalışma grubundaki bireylerden kafa travmasını takip eden ilk 24 ve 48. saatlerdeki serum IL-6, TGF β-1 ve leptin düzeyleri ölçüldü.

Bulgular: Leptin düzeyleri kontrol grubuna göre hastalarda, ilk 24 saat'e göre 48. saatte anlamlı derecede düşük bulundu. Bu çalışmada IL-6 düzeyleri açısından hasta ve kontrol grubu arasında anlamlı bir fark gözlenmezken, 48.saat değerleri 24. saat değerlerine göre anlamlı yüksekti. TGF β- 1'in 48. saat değerlerinde kontrol ve 24. saate göre artış görülmesine karşın istatistiksel olarak anlamlı değildi.

Sonuç: Kafa travmalı hastalarda düşen Glasgow koma skalasıyla birlikte artışı daha da belirginleşen IL-6, TGF β-1 ve posttravmatik erken dönemde anlamlı bir düşüş gösteren Leptin düzeylerinin bu hastalardaki prognozun değerlendirilmesi açısından önemli katkılar sağlayacağını düşünmekteyiz.

Yapılan çalışmalarda TNF-alfa mRNA ve proteinlerinin, spinal kord hasarını takiben spinal kordda arttığı gösterilmiştir^18-22. Spinal kord hasarı sonrası TNF-alfa proteinleri, aktive monosit/ makrofajlar sayesinde kordda bulunur²². Kordda, TNF-alfa proteinleri erken 1. saatte tespit edilir ve travmadan sonra 7 gün boyunca bulunur. Astrosit ve mikrogliaların SSS hasarına cevapta TNF-alfa sekrete ettikleri gösterilmiştir^23,24. Nötrofiller hasarın 6. saatinde spinal korda girerler²⁵. Buna karşın monositler hasardan sonra erken dönemde (30 dakika) tespit edilmiştir²⁶. TNF-alfa’nın bu erken sentezi spinal korddaki ilerleyici inflamatuvar cevabın başlangıcı için önemli bir sinyaldir. TNF-alfa ürünleri hasar sonrası 1-3. günler arasında nötrofil ve monositlerin yayılması için gereklidir.

TNF-alfa proinflamatuvar etkileri açısından IL-1 beta ile benzer etkilere sahiptir. Nöronlarda apoptozisin artışı, glial hücrelerin aktivasyonu, astrosit proliferasyonu ve astrositlerde büyüme faktörü, IL-6 nın indiksiyonuna neden olur. Ayrıca TNF’nin endotelial hücrelerde adezyon molekülleri ve yüzey antijenlerini uyararak kan lökosit infiltrasyonunu arttırdığına inanılır¹².

Leptin helikal sitokin familyasına ait adipositler tarafından salgılandığı bilinen bir hormondur. Bununla birlikte Leptin ekspresyonu sadece adipoz doku tarafından değil diğer doku ve organlar tarafından da yapılır ve diğer sitokinler gibi çok çeşitli hücre tiplerinde pleitropik etkiler yapar²⁷. Leptin plazma konsantrasyonu sabit değildir ve sirkadian varyasyon göstermektedir. Seviyeler öğleden sonra yükselmeye başlar ve gece yarısından sonra pik yaparak gün doğumuna doğru en alt seviyelere iner^28,29. Leptinin yapısı interlökin IL-6 ve IL-1 ile benzerlik gösterirken, leptin reseptörü de IL-6 reseptörü ile homoloji göstermektedir³⁰. Hormon olarak yiyecek alımı, bazal metabolizmanın düzenlenmesi gibi görevler görür. Sitokin olarak timik homeostazı ve IL-1 ve tümör nekroz faktör gibi akut faz reaktanların sekresyonlarını etkiler, diğer proinflamatuvar sitokinler gibi T helper 1- hücre diferansiyasyonuna yardımcı olur ve hayvanlarda deneysel olarak oluşturulmuş hastalıklarda otoimmün yanıtların başlatılmasında ve modülasyonunda rol oynar³¹. Bilinen diğer görevlerinden birisi de beyinde lokalize reseptörleri aracılığıyla nöronal gelişimin düzenlenmesi ve nöroendokrin fonksiyonlardır, bu özellikleriyle birlikte leptin nöroprotektif bir ajan gibi de davranmaktadır³².

Ağır kafa travmalarındaki yüksek mortalite oranları ile yaşayanların nörolojik defisit oranlarındaki artış, kafa travmalarına çok hızlı ve sistematik bir yaklaşımı gerektirmektedir. Kafa travmalarına bağlı ciddi sekonder sistemik hadiselerin yaygın kafa travmalı hastaların sonuçları üzerine katastrofik bir etkisi vardır³³. İskemi ve travma tedavisinde amaçlanan, dokunun kendi koruma ve tamir yolaklarını etkinleştirmek ve toksik yolakları durdurmaktır. Bu ikisi arasındaki dengenin kurulmasını sağlayacak tedavilerin her iki klinik durumda da yararlı olacağı çok açıktır. Yaygın kafa travmalı hastaların 1/3’ünde sekonder hadiselerden bir ya da birkaçı travma ile hastanın tedavisinin başlatılması arasında geçen süre zarfında ortaya çıkmaktadır ve bu olaylar mortalite ve morbiditenin neredeyse iki katına çıkmasına neden olmaktadır³⁴. Kafa travmasına yaklaşımda hastalardan acil müdahale başlayana kadar hayatta kalabilenler için en önemli nokta, başlangıç hadisesini izleyen ve beyin hasarını arttıran sekonder sistemik hadiseler ile savaşmaktır³⁵.

Bu çalışmada posttravmatik dönemde meydana gelen sekonder hasar sürecinde proinflamatuvar özellikteki IL-6, antiinflamatuvar özellikteki TGF β-1 ve yapıca sitokinlere olan benzerliği nedeniyle, sitokin olarak da sınıflandırılabilen ancak gerçekte adiposit kaynaklı bir hormon olan leptin düzeylerinin ölçülerek travmatik hasarın şiddetiyle ve travmanın üzerinden geçen zamanla korele olacak şekilde incelenerek elde edilen sonuçların prognoz üzerine etkilerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.

Sınıflandırma: Günümüzde en sık kullanılan sınıflandırmalar, kafa travmasını, ağırlığına göre ayırır ve bunun için GKS’nı temel alır. Bu skala, hastanın hem ilk, hem sonraki değerlendirmelerinde, tedavinin yönlendirilmesinde ve prognozun belirlenmesinde yararını ve kullanışlılığını ispat etmiştir. GKS’nın sayısal değerleri doğrultusunda kafa travmaları, ağırlığına göre, hafif, orta ve ağır şeklinde sınıflandırılmıştır:

Hafif kafa travması: GKS 14 veya 15 tir
Orta dereceli kafa travması: GKS 9-13 arasıdır.
Ağır (Şiddetli) kafa travması: GKS 9’un altındadır

Hastalardan yatışlarından itibaren ilk 24 saat içinde 5ml ve ikinci 24 saat içinde de 5ml olmak üzere 2 kez kan örneği alındı. Jelli düz biyokimya tüplerine alınan kanlar 3500 rpm’de 10 dakika santrifüj edilerek ayrılan serum örnekleri çalışılıncaya kadar -80 °C’de saklandı. Tekrarlanan dondurma ve çözme işleminden kaçınıldı. Çalışma grubundaki bireylerden kafa travmasını takip eden ilk 24 ve 48. saatlerdeki serum Leptin (DRG diagnostics, DRG Instrument GmbH, Germany), IL-6 (Bender MedSystems, MedSystems Diagnostics GmbH, Vienna) ve TGF β-1 (Invitrogen Corporation 542 Flynn Rd, Camarillo, CA 93012) düzeyleri ELISA yöntemiyle kit içeriklerine uygun olarak çalışıldı.

İstatistiksel analiz; gruplar arasındaki karşılaştırmalarda SPSS 13.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) paket programı kullanılarak t-testi, gruplar arasındaki farklılıkların değerlendirilmesinde de Kruskal- Wallis testi kullanıldı. İstatistiksel olarak anlamlılık düzeyi için p<0,05 olarak kabul edilmiştir.

Leptin düzeyleri açısından hem toplam kafa travmalı hasta grubu hem de 24. saat ve 48. saat değerleri kontrol grubuyla karşılaştırıldığında istatistiksel anlamlı bir azalma saptandı (p=0,027, 0,000, 0,004, sırasıyla). Leptinin 24. saat değerleri ile 48. saat değerleri karşılaştırıldığında 48. saat değerlerinde azalma olduğu tespit edildi (p=0,03). Bu çalışmada IL-6 düzeyleri açısından hasta ve kontrol grubu arasında anlamlı bir fark gözlenmezken, 48.saatte kontrollere göre istatistiksel olarak anlamlı artış gözlendi (p=0,031). TGF β-1’in 48. saat değerlerinde kontrol ve 24. saate göre artış görülmesine karşın istatistiksel olarak anlamlı değildi (p=0,13) (Tablo 1). Gerek IL-6 gerekse TGF β-1 açısından bakıldığında Glasgow koma skalasının çalışma grubumuzdaki hastalarda yüksek değerlerde olması bu mediatörlerde beklenenden daha düşük bir artışın gözlenmesine neden olmuştur.

Büyütmek İçin Tıklayın

Tablo 1: Kafa travmalı hastalar ile kontrol grubuna ait leptin, IL-6 ve TGF β-1 düzeyleri.

Proinflamatuvar özellikteki bir sitokin olan IL-6, akut travma ve stres gibi olaylar sonrası gelişen inflamatuvar süreç ve iskemiyi takiben kan düzeylerinin yükseldiği bilinen bir mediatördür ve akut inflamatuvar yanıtta modülatör rolü oynar. Travma hastalarında değişik düzeylerdeki hiperinflamatuvar olayları kompansatuvar bir hipoinflamasyon dönemi ve immünosüpresyon dönemi izler. IL-6 astrositler için mitojeniktir ve TNF ile birlikte proliferatif etki gösterir³⁸.

Bu çalışmaya dahil edilen kafa travmalı hastalardan 24 ve 48. saatlerde alınan kan örneklerinin analiz sonuçları kontrol grubuyla karşılaştırılmıştır. Çalışmadaki hasta populasyonuna ait GKS’larının hafif ve orta şiddetteki travmalar olması da göz önünde bulundurularak (%76,6’sı hafif, %23,3’ü orta şiddette kafa travması), kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, ilk 24 saat IL-6 düzeylerinde anlamlı bir yükselme olmazken 48.saatte istatistiksel olarak anlamlı bir artış gözlenmiştir (p=0,031). IL-6’nın posttravmatik dönemin değişik zamanlarında göstermiş olduğu farklı salınım özellikleri aynı zamanda travmanın şiddetiyle de korele bir artış göstermesi son yıllarda konu ile ilgili yapılan başka bir çalışmayla da gösterilmiştir. 34 kafa travmalı hastanın dahil edildiği bir çalışmada hastalar Glasgow koma skalasına göre ağır ve orta şiddette kafa travmalı hastalar olarak 2 gruba ayrılmış ve posttravmatik 15 günlük süreç 6 farklı zaman dilimine bölünerek serum IL- 6 ve IL-8 düzeyleri incelenmiştir. Sonuç olarak gerek IL-6 gerekse IL-8 seviyeleri travmanın şiddetiyle pozitif korelasyon göstermiştir. Serum IL-6 seviyeleri ağır kafa travmalı grupta travma sonrası ikinci günde pik yaparken orta şiddette kafa travması mevcut grupta daha yavaş bir yükselme göstererek ancak 7. günde pik seviyelerine ulaşmıştır. Bununla birlikte posttravmatik erken dönemde IL-6 daki değişikliklerin IL-8 den daha fazla bilgi verici olduğu tespit edilmiştir³⁹.

Travmaya sekonder gelişen hipoksi ve inflamasyon sürecinde TGF β-1 düzeylerinin de arttığı ileri sürülmektedir. Beyin hasarlanmasını izleyen dönemde nöronal dokudan yüksek oranda TGF β-1 eksprese edilmiştir⁴⁰. Santral sinir sistemi yaralanmalarında TGF β-1’in IL-1 beta bağımlı mikroglial aktivasyonu önlerken TNF-alfa ve IL-6 tarafından sitümüle edilen aktivasyonu ise önlemediği Basu ve ark.⁴¹ tarafından yapılan bir çalışmayla gösterilmiştir. TGF β-1 nöronal patolojilerde belirgin bir öneme sahiptir. Ratların hipokampal nöronlarına ait aksonlarda deneysel olarak oluşturulan hasarla birlikte aksonal büyüme durdurulmuş sonrasında eklenen TGF β-1’in hasarlı alanda belirgin bir şekilde aksonal re-elengasyona izin verdiği gözlenmiştir (401). Çalışmamızda TGF β-1’in 48. saat değerlerinde kontrol ve 24. saate ait değerlere göre artış görülmesine karşın bu artış istatistiksel olarak anlamlı değildi (p=0,13). Çalışmadaki hastaların GKS’larının daha düşük olması durumunda artan mikroglial aktivasyona paralel olarak TGF β-1 düzeylerinde de daha anlamlı artışların izlenebileceğini düşünmekteyiz.

Bu çalışmanın, aynı konuya ilişkin yapılan çalışmalarla birlikte kafa travmalı hastalarda oluşan sekonder hasar sürecinde, salınım paternlerinde değişiklikler tespit edilen IL-6, TGF β-1 ve Leptin düzeylerinin incelenerek analiz edilmesi suretiyle hastaların prognozlarının değerlendirilmesine faydalar sağlayabileceği kanaatindeyiz.

1) Fork M, Bartels C, Ebert A, Grubich C, Synovitz H, Wallesch C: Neuropsychological sequelae of diffuse traumatic brain injury. Brain Injury 2005; 19: 101-108.

2) McCarthy M, Dikmen S, Langlois L, Selassie A, Gu J, Horner M: Selfreported psychosocial health among adults with traumatic brain injury. Arch Phys Med Rehabil 2006; 87: 953-961.

3) Jennett B: Epidemiology of head injury. J Neurol Neurosurg Psych 1996; 60: 362-369.

4) CDC (Centers for Disease Control and Prevention): Facts about traumatic brain injury. [http://www.cdc.gov/ncipc/tbi/FactSheets/ TBI_Fact_Sheets.htm]. Accessed March 15, 2008).

5) Marshall L: Head injury: recent past, present and future. Neurosurgery 2000; 47: 546-561,

6) Moppett I: Traumatic brain injury: assessment, resuscitation and early management. Br J Anaesth 2007; 99: 18-31.

7) Salmond C, Sahakian B: Cognitive outcome in traumatic brain injury survivors. Curr Opin Crit Care 2005; 11: 111-116.

8) D'Ambrosio R, Perucca E: Epilepsy after head injury. Curr Opin Neurol 2004; 17: 731-735.

9) Parton A, Coulthard E, Husain M: Neuropharmacological modulation of cognitive deficits after brain damage. Curr Opin Neurol 2005; 18: 675-680.

10) Atkinson JLD: Traumatic intracerebral hematoma. Textbook of Neurological Surgery. Batjer HH, Loftus CM (Editörler). Lippincott, Williams&Wilkins, Baltimore, 2002: 2846-2851

11) Lucas S. M., Rothwell N. J. and Gibson R. M. The role of inflammation in CNS injury and disease. Br J Pharmacol 2006;147: 232-240.).

12) Taoka Y, Okojima K. Spinal cord injury in the rat. Prog Neurobiol 1998; 56: 341-358.

13) Schwab ME, Bartholdi D: Degeneration and regeneration of axons in the lesioned spinal cord. Physiol Rev 1996; 76: 319-370.

14) Hill, J.K., Gunion-Rinker, L., Kulhanek, D.,Lessov, N., Kim, S., Clark, W.M., Dixon, M.P., Nishi, R., Stenzel-Poore, M.P., Eckenstein, F.P.: Temporal modulation of cytokine expression following focal cerebral ischemia in mice. Brain Res 1999; 820: 45-54.

15) Schmidt O, Heyde C, Ertel W, Stahel P: Closed head injury an inflammatory disease? Brain Res Rev 2005; 48: 388-399.

16) Morganti-Kossmann M, Rancan M, Stahel P, Kossmann T: Inflammatory response in acute traumatic brain injury: a doubleedged sword. Curr Opin Crit Care 2002; 8: 101-105.

17) Hailer N. P., Vogt C., Korf H. W. and Dehghani F. Interleukin-1beta exacerbates and interleukin-1 receptor antagonist attenuates neuronal injury and microglial activation after excitotoxic damage in organotypic hippocampal slice cultures. Eur. J. Neurosci. 2005; 21: 2347-2360.

18) Yakovlev AG, Faden AL. Sequential expression of c-fos protooncogene, TNF alpha and dynorphin genes in spinal cord following experimental traumatic injury. Mol Chem Neuropathol 1994; 23: 179-190.

19) Wang C-Y, Mayo MW, Baldwin Jr AS, TNF-and cancer therapy-induced apoptosis: potentiation by inhibition of NFkappa B. Science 1996; 274: 784-787.

20) Streit WJ, Semple-Rowland S, Hurley SD, et al. Cytokine mRNA profiles incontused spinal cord and axotomized facial nucleus suggest a beneficial role of inflammation and gliosis. Exp. Neurol 1998; 152: 74-87.

21) Taoka Y, Okajima K, Uchiba M, et al. Activated protein C reduces the severity of compression injury in rats by inhibiting activating of leukocytes. J Neurosci 1998; 18: 1393-1398.

22) Bethea JR, Nagashima H, Acosta M, et al. Systematically administered interleukin-10 reduced TNF-alpha production and significantly improves functional recovery following traumatic spinal cord injury in rats. Neurotrauma1999; 16: 851-863.

23) Benveniste EN. İnflammatory cytokines within the central nervous system:sources, function, and mechanism of action. Am J Physiol 1992; 263: 1-6.

24) Ghirnikor RS, Lee YL, He TR, Eng LF. Chemokine expression in rat stab wound brain injury. J Neurosci Res 1996; 46: 727-733.

25) Cunha FG, Moncada S, Liew FY. Interleukin-10 inhibits the induction of nitric oxide synthese by interferon-gama in murine macrophages. Biochem Biophys Res Commun 1992; 183: 1155-1159

26) Bethea JR, Castro M, Keane RW, et al. Traumatic spinal cord injury induces nuclear factor-kappa B activation. J Neurosci 1998; 18: 3251-3260.

27) Hekimoğlu A. Leptin ve Fizyopatolojik Olaylardaki Rolü. Dicle Tıp Dergisi 2006; 33: 256-267.

28) Van Aggel-Leijssen DPC, Van Baak MA, Tenenbaum R, et al. Regulation of average 24h human plasma leptin level; the influence of exercise and physiological changes in energy balance. Int J Obesity 1999; 23: 151–158.

29) Licinio J, Negrão AB, Mantzoros C, et al. Synchronicity of frequently sampled, 24-h concentrations of circulating leptin, luteinizing hormone, and estradiol in healthy women. Proc Natl Acad Sci USA 1998; 95: 2541–2546

30) Agnello D, Meazza C, Rowan CG, et al. Leptin causes body weight loss in the absence of in vivo activities typical of cytokines of the IL-6 family. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 1998; 275: 913-919.

31) La Cava A, Matarese G. The weight of leptin in immunity. Nature Reviews Immunology 2004; 4:371-379.

32) Tang BL. Leptin as a neuroprotective agent., Biochem Biophys Res Commun 2008; 368:181-185.

33) Carrel M, Moecshler O, Ravussin P, Favre JB, Boulard G. Prehospital air ambulance and systemic secondary cerebral damage in severe craniocerebral injuries. Ann Fr Anesth Reanim 1994;13: 3326-3335.

34) Chesnut RM. Secondary brain insults after head injury: Clinical persectives. New Horizons 1995; 3:366-375

35) VValleck CA. Preventing secondary brain injury. AACN Clin Issues Crit Care Nurs 1992; 3: 19-30.

36) Schwartz MW, Peskind E, Raskind M, Boyko EJ, Porte D Jr. Cerebrospinal fluid leptin levels: relationship to plasma levels and to adiposity in humans. Nat Med 1996; 2: 589- 593.

37) La Cava A, Alviggi C, Matarese G. Unraveling the multiple roles of leptin in inflammation and autoimmunity. J Mol Med 2004; 82: 4-11.

38) KW Selmaj, M Farooq, WT Norton, CS Raine and CF Brosnan.: Proliferation of astrocytes in vitro in response to cytokines. J Immunol 1990; 144:129-135.

39) He LM, Qiu BH, Qi ST, Fang LX, Liu XJ. Dynamic changes of serum interleukin-6 and interleukin-8 in patients with acute traumatic brain injury and the clinical significance. Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao 2009; 29: 999-1001

40) Abe K, Chu PJ, Ishihara A, Saito H. Transforming growth factor-beta 1 promotes re-elongation of injured axons of cultured rat hippocampal neurons. Brain Res 1996; 3: 206-209.

41) Basu A, Krady JK, Enterline JR, Levison SW Transforming growth factor beta1 prevents IL-1beta-induced microglial activation, whereas TNFalpha- and IL-6-stimulated activation are not antagonized. Glia 2002; 40:109-120.