OETDK.

BGP-15 is a multimodal drug which has remarkable potential in preserving cellular integrity and mitigating oxidative stress across diverse pathologies. We have demonstrated that BGP-15 enhanced regeneration and mechanical stability of arterial microvascular anastomoses when given locally. After systemic absorption, the agent suggested further influence on the postoperative inflammatory state. To continue the study, we made an extended analysis of BGP-15 effects with a focus on changes in hematological and hemorheological variables, and their possible implications. Four animal groups were designated with eight male Wistar rats each (330.2g±17.6; permission registration Nr.: 21/2022/UDCAW). Microvascular anastomosis was performed on the right femoral artery of animals in three groups, among which two groups also received a subcutaneous cannula with local administration of either BGP-15 (15 mg) or saline. We used eight-stitched end-to-end microsurgical anastomosis technique (10/0 polyamide-6). Blood flow (Transonic device) of the vessels was measured before, after surgery, and on the 21st day to assess vessel patency. The remaining animal group with no surgical interventions received subcutaneous BGP-15. Every week, we monitored changes in general hematological and micro-rheological properties by lateral tail venous sampling. On the 21st day, animals were over-anesthetized for tissue samplings, tensile strength and histological examination of the arteries. All anastomoses were performed successfully without major difference in blood flow. We found that BGP-15-treated anastomoses retained significantly more tensile strength (0.84±0.21 N) compared to control (0.44±0.04 N) and saline-treated ones (0.64±0.07 N), exhibiting similar mechanics to fresh anastomoses (0.91±0.14 N). Moreover, BGP-15 notably lowered white blood cell count, dampening the inflammatory response. It also caused a slight reduction in red blood cell number while increasing erythrocyte aggregation during the first two postoperative weeks. Nevertheless, these changes were not observed when the drug was given by itself. We concluded that local treatment of BGP-15 improved mechanical strength of arterial anastomoses. After absorption, the drug exerted strong anti-inflammatory effects and thus creating a favorable environment for vessel wall healing. We also showed that BGP-15 had a safe profile on hematology and hemorheology, allowing its application in diseases affecting the microcirculation.

Témavezető: Dr. László Ádám Fazekas és Prof. Norbert Németh

Malignant tumors of the stomach are the fifth most common type of tumor. Surgical intervention, mainly laparoscopy has been the most important step in the complex oncological process. Due to various technical challenges of anastomosis following total gastrectomy, mechanical anastomosis is becoming the primary choice: end-to-side or side-to-side. This research aimed to compare these anastomosis types formed between the esophagus and jejunum by analyzing their tensile strength and histomorphology by a short-term follow-up. Twelve female Hypro pigs (21.4±3.6 kg; perm. reg. nr.:22/2022/UDCAW) were anesthetized and divided into side-to-side and end-to-side anastomosis groups (n=6/each). Non-steroidal anti-inflammatory drugs and a broad-spectrum antibiotic were administered before surgery. Median laparotomy was made, and after gastrectomy end-to-side or side-to-side anastomoses were performed between the esophagus and the jejunum using linear or circular staplers, respectively. In the end-to-side group, the small intestine's "pipe" part was secured with a linear stapler, followed by the formation of a jejuno-jejunostomy using a single-layer running stitch row. The abdominal wall was closed in two layers, and a one-week follow-up period was provided with daily veterinary control. At the end of the 1-week follow-up period under anesthesia the bowel part with the anastomosis was removed for tensile strength tests and histology. Tensile strength data showed that the strongest and most rigid component was the esophagus (serosa: 18.52±0.47 N; mucosa:24.81±1.6 N) in the anastomoses. Side-to-side anastomoses (3.01±0.81 N) were found to be weaker compared to intact intestine (4.24±1.32 N), while end-to-side exceeded it (5.21±1.96 N). The elasticity (determined by the slope of tensile strength curves) of the end-to-side anastomoses were higher (serosa: 0.006±0.003; mucosa: 0.015±0.007), than the side-to-side anastomoses (serosa: 0.023±0.012; mucosa: 0.038±0.018). There was no clear histological difference between the two groups. However, a generally eroded mucosal surface, minimally distorted glandular structure, moderate mixed lobular infiltration in the lamina propria and dilated blood-filled capillaries were observed. In conclusion, mechanical tests of the tissues showed that the serosa tore sooner than the stronger mucosal layer. The weakest link in the design of anastomoses has been the intestine, which has proved to be more favorable for end-to-side anastomosis.

Témavezető: Dr. László Ádám Fazekas és Dr. Péter Kolozsi

Testicular torsion is one of the most important causes of acute scrotum and leads to urgent surgical treatment. The relation of time factor and magnitude of ischemia-reperfusion (I/R) injury is still controversial. Our goal was to establish an experimental testicular torsion model to investigate the hemodynamic, microcirculatory biochemical and histological changes in testicular I/R injury. In the experiment (permission registration Nr.: 19/2022/UDCAW) 16 male Crl:WI rats were divided into sham-operated (Control, n=6), and testicular torsion (Torsion, n=10) groups. Under general anesthesia, preparation of the testicles happened by median scrotal incision. Doppler ultrasound (US) and intravital video microscopy measurements were taken to detect testicularl, epididymical and funicular blood flow. In the Torsion group the left testicles were rotated twice (720°-torsion) counter-clockwise, fixed in the scrotum, and left for 1 hour, while in the sham-operated group only preparation was done. During the ischemic period and at the end of the procedure just after detorquation colour Doppler US and microcirculatory (Cytocam) examinations were taken to examine (re)perfusion. Blood samples was taken for testing hemorheological and hematological variables. One week later all animals were over-anesthetized after the measurements, and the testicles was removed for histopathological evaluation. White blood cell count decreased significantly in both of the groups, while red blood cell count and hematocrit increased significantly only in the Torsion group. The red blood cell aggregation index showed an increase, while the deformability did not showed deterioration. Histological examinations showed more serious testicular damage in the subcapsular zone than in the central region in torqued testicles. There was a significant decrease in Bergmann-Kliesch (Control: 10±0 vs. Torsion: 0.81±0.56) and Johnsen (Control: 9±0 vs. Torsion: 6.5±1.77) scores in the Torsion group. In conclusion, one-hour warm ischemia and reperfusion caused notable changes in hematological, hemorheological and microcirculatory parameters. This model seems to be suitable to examine further the testicular I/R injury and to test the protective effect of hypothermia in the planned future studies.

Témavezető: Dr. István Domján és Prof. Németh Norbert

A nyirokutak károsodása vagy onkológiai okok miatt szükségessé vált sebészi eltávolításuk révén kialakuló lymphoedema kezelése komoly kihívást jelent napjainkban is. A lymphoedema pathomechanizmusa, a nyirokutak regenerációja, a terápiás megoldások terén számos nyitott kérdés van még, amelyek tanulmányozására kísérletes sebészeti modellek alkalmasak. Az érintett régió mikrokeringéséről és micro-rheologiájáról is nagyon kevés adat ismert. Ezért célul tűztük ki a haemorheologiai és microcirculatiós paraméterek követéses vizsgálatát patkány farok secunder lymphoedema modellben. Kísérletünkbe 14 hím Wistar patkányt (331,67±2,59 g, engedély nyilvántartási szám: 24/2022/DEMÁB, 19/2022/DEMÁB) vontunk be. Altatásban az állatok farkán, annak végétől 18 cm-re körkörösen eltávolítottuk a bőrt 3 mm szélességben, majd elektrokoagulátorral elroncsoltuk a nyirokereket. A sebet egyik csoportban csak hidrofób poliuretán habkötszerrel (Melpilex) (Lymph csoport, n=7), a másik csoportban bioplaszt csíkkal (Spongostan Standard) és habkötszerrel fedtük (Lymph+BP csoport, n=7). A műtét előtt, az 1., 2., 4. és a 6. posztoperatív (p.o.) héten vért vettünk (v. saphena) haemorheologiai és haematologiai paraméterek vizsgálatára. Intravitális videomikroszkópos felvételeket készítettünk (CytoCam), több ponton lemértük a farok kerületét. Az állatok túlaltatását követően szövettani mintavételezés történt. Legnagyobb mértékű kerületnövekedést az 1. p.o. héten a bioplasztos csoportnál (3,73±0,36 cm) tapasztaltuk az alapértékhez (2,76±0,17 cm) és a Lymph csoporthoz (3,27±0,42 cm) viszonyítva. A mikrokeringési felvételeken a 2. héten regisztráltuk a legnagyobb perfundált kapilláris arányt, a kapilláris denzitás a 4. p.o. hétre normalizálódott. A fehérvérsejt és vérlemezke szám emelkedés a 2. héten érte el a maximumát mindkét csoportban. A vörösvérsejt aggregatiós értékek szignifikáns mértékben romlottak az 1. p.o. hétre, a Lymph+BP csoportban a 6. p.o. héten javultak. A vörösvérsejt deformabilitási paraméterek kismértékben és a két csoportban hasonlóan romlottak az utánkövetési időszakban. Összefoglalva, a modell sikeres volt, a secunder lymphoedema gyorsan kialakult. A 6. p.o. hétre jelentős regeneráció mutatkozott. A szövethiány bioplaszttal való fedése bár elnyújtotta a regenerációt, a microcirculatiós paraméterekben kismértékben kedvezőbb változásokat láttunk. A kapott eredmények és a nyitott kérdések további vizsgálatokra ösztönöznek.  

Témavezető: Dr. Fazekas László Ádám és Prof. Németh Norbert

A sepsis a szervezet fertőzésre adott inadekvát válaszreakciójának következtében kialakuló többszervi funkciózavarral járó életet veszélyeztető állapot. A kórkép okozta kórházi mortalitás világszerte jelentős népegészségügyi probléma. Megfigyelték, hogy septicus betegek immunglobulin M (IgM) szintje szignifikáns mértékben alacsonyabb nem septicus betegekhez képest. Korábbi kísérleteinket folytatva, célul tűztük ki az IgM-mel dúsított immunglobulin (Pentaglobin) szerepének vizsgálatát intravénásan adott E. coli szuszpenzióval indukált sepsis sertés modellben.  Előkísérletes vizsgálatainkat 10 nőstény juvenilis sertésen végeztük (21±3,56 kg, engedély ny. szám: 18/2023/DEMÁB), melyeket kezeletlen (n=6) és kezelt (n=4) csoportokra osztottunk. Altatásban mindkét oldali v. jugularis externát és a jobb oldali a. femoralist kipreparáltuk és kanüláltuk. Mindkét csoportban 3 órán keresztül összesen 38 ml 2,5x105/ml csíraszámú E. coli (ATCC 25922) adásával indukáltunk sepsist. A kezelt csoport ezzel egyidőben 20 perces bólus infúzióban 0,75 g/ttkg Pentaglobint kapott. Mindkét csoportban a hemodinamikai paramétereket óránként monitoroztuk PiCCO készülékkel, a vérgáz paramétereket két óránként mértük (epoc®) a 8. óráig.   Kezelt csoportban a sepsis indukció alatt bradycardia, majd asystolia alakult ki egy állatnál. Többi állat esetén mind a két csoportban folyamatos szívfrekvencia emelkedést és artériás középnyomás csökkenést észleltünk, azonban a változás mértéke a kezelt csoportban kisebb mértékű volt. A kezeletlen csoportban a szívindex (CI) fokozatos emelkedését követően a 120. perctől stagnálást (3,5±0,46 vs. 3,9±0,38 l/min/m2) figyeltünk meg. Pentaglobin alkalmazása mellett magasabb CI értékeket észleltünk hasonló dinamikával (3,8±0,17 vs. 4,5±0,51 l/min/m2). Szisztémás vaszkuláris rezisztencia csökkenése volt tapasztalható mindkét csoportban (T0-T480: 2290±726 vs. 1440±274 dynes•sec/cm5/m2), azonban Pentaglobin alkalmazása mellett magasabb rezisztencia értékeket (2130±472 vs. 1690±571 dynes•sec/cm5/m2) figyeltünk meg. A kezelt csoportban kisebb mértékű laktát koncentráció emelkedést tapasztaltunk.  Septicus állatmodellünkben a Pentaglobin alkalmazása mellett mért magasabb szívindex és szisztémás vaszkuláris rezisztencia értékek, valamint az alacsonyabb laktát koncentráció érték is a Pentaglobin védő szerepére utalhatnak. A modell alkalmas a Pentaglobin védő szerepének további tanulmányozására és a kapcsolódó hemodinamikai változások vizsgálatára. 

Témavezető: Dr. Ujhelyi Balázs és Dr. Deák Ádám

A sepsis során mutatkozó microcirculatiós változások hátterében részben a vörösvérsejt deformabilitás romlása és az aggregatio fokozódása is áll. A sepsis korai szakaszában ellentmondásos és változó dinamikájú rheologiai eltérések mutatkozhatnak, amelyeket korábbi kísérleteinkben is megfigyeltünk. Ennek hátterében részben metabolikus, részben az immunválasszal összefüggő történések állnak. Feltételeztük, hogy a sepsis kialakulásának első óráiban mutatkozó változások kivédhetőek vagy mérsékelhetőek IgM-mel dúsított immunglobulin alkalmazásával. Tíz nőstény juvenilis sertésen (21±3,56 kg, engedély ny. szám: 18/2023/DEMÁB) altatásban kanülálásra került mindkét oldali vena jugularis externa és a jobb oldali arteria femoralis vérvételek, infúzió és hemodinamikai mérések céljából. A Sepsis csoportban (n=6) 2,5x105/ml csíraszámú E. coli szuszpenzió (ATCC 25922) került i.v. beadásra 3 óra alatt. A Kezelt csoport (n=4) az E. coli infúzióval egyidejűleg 20 perces bolus infúzióban 0,75 g/kg adunk IgM-mel dúsított immunglobulint (Pentaglobin) kapott. A beadás indítsa előtt, majd 2 órás időközönként vérvétel történt a 8. óráig. A vérmintákból meghatározásra került a vörösvérsejt deformabilitás és osmoticus gradiens deformabilitás (LoRRca MaxSis Osmoscan ektacytometer), a vörösvérsejt aggregatio (Myrenne MA-1 aggregometer és LoRRca ektacytometer), valamint a teljes vér és plazma viszkozitás (Brookfield DVN rotációs viszkoziméter). A fehérvérsejtszám fokozatos emelkedést mutatott, a 4. órától a kezelt csoportban kisebb mértékben. A vörösvérsejtszám, haematocrit és haemoglobin értékek a kezelt csoportban alacsonyabbak voltak már a 2. órától.  A mintában mért thrombocytaszám mindkét csoportban fokozatosan csökkent. A 3 Pa-nál mért elongatiós index értékek mindkét csoportban csökkentek a 4. órára, a Pentaglobinnal kezelt csoportban az SS1/2 értékek jelentősen javultak a 8. órára. A vörösvérsejt aggregatiót jellemző M 5s és M1 5s paraméterek esetében mindkét csoportban emelkedést láttunk, azonban a kezelés hatására ez kisebb mértékű volt. Az aggregatumok feltöréséhez szükséges nyíróerő megnőtt, az aggregatiós folyamat dinamikája megváltozott. A plazma viszkozitás a kezelt csoportban volt alacsonyabb, a teljes vér viszkozitás nem változott szignifikánsan. Összességében elmondható, hogy a Pentaglobin kezelés mérsékelte, de nem védte ki teljes mértékben a kísérletes fulmináns szepszis haemorheologiai paramétereinek romlását. A kezelés optimalizálása további kísérleteket igényel.

Témavezető: Bedőcs-Baráth Barbara és Prof. Németh Norbert

A gyomor teljes eltávolítása a legnagyobb terheléssel járó sebészi beavatkozások közé tartozik. Totál gastrectomia után a tápcsatorna folytonosságát a nyelőcsőhöz rögzített vékonybélkaccsal lehet helyreállítani. A megfelelő perfúzió és microcirculatio kulcsfontosságú tényező az anastomosisok sikeres gyógyulásában. A károsodott mikrokeringés fokozott bakteriális transzlokációhoz és anastomosis elégtelenséghez vezethet. A Sebészeti Intézettel közösen végzett kutatásunk célja az end-to-side és side-to-side oesophago-jejunalis anastomosisok között esetlegesen fennálló haemorheologiai és microcirculatiós különbségek vizsgálata volt kísérletes modellben. Vizsgálatainkat 12 nőstény sertésen (21,4±3,6 kg, engedély nyilvántartási szám: 22/2022/DEMÁB) végeztük. Anaesthesiat követően totál gastrectomia történt Roux-en-Y szerint képzett end-to-side (n=6) és side-to-side (n=6) oesophago-jejunostomiával. Az anastomosis elkészítését követően és a posztoperatív (p.o.) 7. napon mikrokeringési méréseket végeztünk (Braedius CytoCam videomikroszkóp). A beavatkozás előtt és p.o. 7. napon vért vettünk a haemorheologiai (LoRRca MaxSis Osmoscan ektacytometer, Myrenne MA-1 aggregometer) és vérgáz paraméterek (epoc® Blood Analysis System) meghatározására. A leukocyta és thrombocyta szám enyhe fokú emelkedése volt megfigyelhető a 7. p.o. napon mindkét csoportban. A vörösvérsejt aggregatio fokozódását tapasztaltuk az operációt követő 7. napon. A glükóz szint kismértékben csökkent mindkét csoportban a 7. p.o. napra. A műtét után mindkét csoportban hasonló mikrokeringés volt mérhető, azonban a 7. p.o. napon az end-to-side anastomosis csoportban magasabb volt a perfundált kapillárisok aránya a side-to-side csoporthoz képest. A reoperáció során mért perfundált kapillárisok denzitás értéke a side-to-side csoportban magasabb volt, mint az end-to-side csoport értékei. Összegezve, az end-to-side és a side-to-side oesophago-jejunostomia hasonló haemorheologiai és microcirculatiós változásokat eredményezett, melyek alapján meggyőző preferencia nem dönthető el ebben a kísérletes modellben.

Témavezető: Mátrai Ádám Attila és Dr. Deák Ádám

A sepsis pathophysiologiájának véráramlástani vonatkozásai még nem teljes mértékben ismertek és a szakirodalomban is többször ellentmondásba ütközhetünk a változások mértékének, dinamikájának vonatkozásában, valamint a paraméterek összefüggéseit illetően. Kísérletünk céljául az abdominalis sepsis haemorheologiai és többszervi mikrokeringési változásainak vizsgálatát tűztük ki patkányban, egy modern videomikroszkópos technika alkalmazásával és széles körű micro-rheologiai vizsgálatokkal. Tizenhat hím Wistar patkányt (testtömeg: 389.1±44.9 g) vontunk be a vizsgálatokba (engedély ny. szám: 18/2023/DEMÁB). Az állatokat random soroltuk áloperált kontroll (n=8) vagy sepsis csoportba (n=8). A sepsis csoportban median laparotomiát végeztünk, majd standard coecum ligatio és punctio (CLP) módszerrel történt meg a sepsis indukálása. A hasfalat rétegesen zártuk. Az áloperált csoportban csak laparotomia és hasfalzárás történt. A műtét végrehajtása előtt és egy nappal utána altatásban megmértük a test- és rectalis hőmérsékletet, a légzésszámot, az aorta véráramlását (Transonic készülék), továbbá microcirculatiós felvételeket rögzítettünk Cytocam-IDF kamera segítségével több lokalizációban (bőr, coecum és vese). A lateralis farokvéna kanülálásával vérvétel történt haematologiai, haemorheologiai (vörösvérsejt deformabilitás és aggregatio), sav-bázis és metabolikus paraméterek meghatározására. A sepsis csoportban szignifikánsan emelkedett a test- és rectalis hőmérséklet a kontroll csoporthoz viszonyítva (p=0,005, p=0,016). A laktát és a kreatinin koncentráció nagymértékű emelkedése a sepsis progresszióját jelezte (p<0,001 vs. alap). A microcirculatio fokozott romlása volt megfigyelhető a mikrokeringési felvételeken: a perfundált erek aránya és denzitása jelentősen csökkent sepsisben (coecum: p<0,001 vs. alap, p=0,003 vs. kontroll). A kiindulási értékekhez viszonyítva a vörösvérsejt aggregatiós paraméterek emelkedtek a sepsis csoportban (p<0,001 vs. alap), valamint a vörösvérsejt deformabilitás szignifikáns változást mutatott (EImax: p=0,012). A vörösvérsejtek főbb micro-rheologiai paraméterei, mint az aggregatio és deformabilitás, valamint a microcirculatiós változások döntően befolyásolhatják a szövetek perfusióját septicus folyamatok során. A nyert adatok hasznos információként szolgálhatnak a sepsis során fellépő mikrokeringési és micro-rheologiai változások összefüggésének jobb megértésében.

Témavezető: Varga Ádám és Prof. Németh Norbert

Bizonyos akut hasi kórképek esetében (pl. acut pancreatitis, intraabdominális vérzés) szövődményként kialakulhat az abdominális kompartment szindróma (ACS), amelynek kezelése napjainkban is nagy kihívást jelent. A hasi szervek vérellátásának romlása miatt vese- pancreas-, májelégtelenség alakulhat ki. Irodalmi adatok utalnak arra, hogy emelkedett hasűri nyomás esetén a theophyllin i.v. kezelés csökkentheti a mortalitást. Ebből kiindulva célunk volt megvizsgálni a theophyllin kezelés hatását az ACS során kialakult szervi elváltozásokra, valamint elemezni a haematologiai, haemorheologiai és microcirculatiós paraméterek változásait. Tizenkét hím Wistar patkányon altatásban (eng. nyilv. szám: 18/2019/DEMÁB) 20 Hgmm intraabdominalis nyomást hozunk létre a hasüreg insufflálásával. Ezt a nyomásértéket 2 órán keresztül fenntartottuk. Az állatokat két egyenlő csoportra osztottuk. Az ACS csoportban (n=6) az állatokat gyógyszeres kezelés nélkül követtük nyomon, míg a THEO-50 csoportba (n=6) tartozó állatok 50 mg/ttkg theophyllin i.v. kezelésben részesültek. Valamennyi állat esetében a beavatkozások előtt és a 120. percben vért vettünk laboratóriumi mérések céljából (haematologiai, vörösvérsejt aggregatio, vörösvérsejt deformabilitás és vérgáz paraméterek), továbbá intravitális videomikroszkóp segítségével felvételeket készítettük a hasfali bőr, a vesék, a máj, a pancreas és a vékonybél mikrokeringéséről. A kísérlet végén a szerveket eltávolítottuk szövettani feldolgozásra. Mindkét csoportban a 2. óra végére fehérvérsejtszám csökkenést tapasztaltunk. Egyéb haematologiai paramétekben nem találtunk szignifikáns változást. A vörösvérsejt deformabilitás és aggregatio tekintetében sem volt szignifikáns eltérés. Kálium, laktát koncentráció csökkenés mutatkozott a kezelt patkányok esetében, a kreatinin nem mutatott jelentős különbséget. A microcirculatiós felvételek során a theophyllinnel kezelt csoportban a bőr és a vékonybél mikrokeringési paraméterei a 2. óra végére javulást mutattak a kezeletlen csoporthoz képest. Összefoglalva, az alkalmazott patkány modell alkalmas ACS vizsgálatára és az előkísérletes eredményeink alapján a theophyllin jótékony hatású lehet az ACS kezelése során. A kezelés optimalizálásához azonban további kísérletek szükségesek.

Témavezető: Dr. Pető Katalin és Dr. Balog Klaudia