The Effect of Vitamin E-Coated Tracheotomy Cannula on Tracheal Reactive Oxygen Species

Abstract

Objectives: Iatrogenic airway injury after tracheotomy continues to be a serious clinical problem. Tracheotomy tubes can cause severe stomal stenosis in the trachea or infraglottic region. Vitamin E is a scavenger of different free radicals by working as an antioxidant. The aim of the present study was to evaluate the effect of vitamin E-coated tracheotomy tube insertion on the quantity of free radicals in rat tracheal tissue. Materials and Methods: Male Sprague-Dawley rats were divided into three groups of six animals each. Ordinary tracheotomy tubes were applied to the first group and vitamin E-coated tracheotomy tubes were applied to the second group. The third group was used as control. Animals were killed and chemiluminescence measurements were made for tracheal tissue. Results: Reactive oxygen species (ROS) levels were significantly increased in the first group of rats compared to those in control animals. ROS levels were statistically significantly decreased in the second group as compared to the first group. Conclusion: Our results indicate that vitamin E decreases tracheotomy-induced ROS levels in tracheal tissue. Amaç: Trakeotomi sonrası oluşan iyatrojenik havayolu travması önemli bir klinik sorun olmaya devam etmektedir. Trakeotomi kanülleri trakeada ve infraglottik bölgede önemli derecede darlık yapabilmektedir. Vitamin E bir antioksidan görevi görerek farklı serbest radikalleri ortadan kaldırır. Bu çalışmada vitamin E ile kaplanmış trakeotomi kanülü uygulamasının sıçanların trakeal dokularındaki serbest oksijen radikal miktarına etkisini inceledik. Gereçler ve Yöntemler: Erkek Sprague-Dawley sıçanlar her grupta altı hayvan olacak şekilde üç gruba ayrıldı. Birinci gruba normal trakeotomi kanülü, ikinci gruba ise E vitamini kaplanmış trakeotomi kanülü takıldı. Üçüncü grup kontrol grubu yapıldı. Hayvanlar sakrifiye edildi ve trakeal dokulara kemilüminesans incelemesi yapıldı. Bulgular: Reaktif oksijen türlerinin (ROT) seviyesi birinci grupta kontrol grubuna göre anlamlı derecede yükselmişti. İkinci gruptaki ROT seviyeleri ise birinci grupla karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı derecede düşük bulundu. Sonuç: Sonuçlarımız göstermiştir ki, vitamin E trakeal dokuda trakeotomi nedeniyle oluşan ROT seviyesini düşürmektedir.

Keywords

• Tracheotomy; free oxygen radicals; vitamin E

Vitamin E ile Kaplanmış Trakeotomi Kanülünün Trakeal Reaktif Oksijen Türleri Üzerine Etkisi

Öz

Amaç: Trakeotomi sonrası oluşan iyatrojenik havayolu travması önemli bir klinik sorun olmaya devam etmektedir. Trakeotomi kanülleri trakeada ve infraglottik bölgede önemli derecede darlık yapabilmektedir. Vitamin E bir antioksidan görevi görerek farklı serbest radikalleri ortadan kaldırır. Bu çalışmada vitamin E ile kaplanmış trakeotomi kanülü uygulamasının sıçanların trakeal dokularındaki serbest oksijen radikal miktarına etkisini inceledik. Gereçler ve Yöntemler: Erkek Sprague-Dawley sıçanlar her grupta altı hayvan olacak şekilde üç gruba ayrıldı. Birinci gruba normal trakeotomi kanülü, ikinci gruba ise E vitamini kaplanmış trakeotomi kanülü takıldı. Üçüncü grup kontrol grubu yapıldı. Hayvanlar sakrifiye edildi ve trakeal dokulara kemilüminesans incelemesi yapıldı. Bulgular: Reaktif oksijen türlerinin (ROT) seviyesi birinci grupta kontrol grubuna göre anlamlı derecede yükselmişti. İkinci gruptaki ROT seviyeleri ise birinci grupla karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı derecede düşük bulundu. Sonuç: Sonuçlarımız göstermiştir ki, vitamin E trakeal dokuda trakeotomi nedeniyle oluşan ROT seviyesini düşürmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Trakeotomi, serbest oksijen radikalleri, vitamin E

Kaynakça

1. Weissler MC. Tracheotomy and intubation. In: Bailey BJ, editor. Head and neck surgery—otolaryngology. 3rd ed. Philadelphia: Lippincott Williams and Wilkins; 2001. p. 677-90.
2. Pata YS, Akbaş Y, Unal M, Aydin O, Görür K, Ozcan C, et al. Prevention of laryngotracheal stenosis with carnitine after tracheotomy: an experimental study on rats. Int J Pediatr Otorhinolaryngol 2003;67:881-8.
3. Goldenberg D, Ari EG, Golz A, Danino J, Netzer A, Joachims HZ. Tracheotomy complications: a retrospec- tive study of 1130 cases. Otolaryngol Head Neck Surg 2000;123:495-500.
4. Taş A, Yağız R, Topçuoğlu T, Koçyiğit M, Uzun C, Karasalihoğlu AR. Uzamış entübasyonlu hastalarda trakeo- tomi sonuçları. Trakya Univ Tıp Fak Derg 2008;25:34-7.
5. Parrilla C, Scarano E, Guidi ML, Galli J, Paludetti G. Current trends in paediatric tracheostomies. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2007;71:1563-7.
6. Eliashar R, Eliachar I, Esclamado R, Gramlich T, Strome M. Can topical mitomycin prevent laryngotracheal stenosis? Laryngoscope 1999;109:1594-600.
7. Uneri C, Sari M, Akboğa J, Yüksel M. Vitamin e-coat- ed tympanostomy tube insertion decreases the quantity of free radicals in tympanic membrane. Laryngoscope 2006;116:140-3.
8. Uneri C, Sari M, Bağlam T, Polat S, Yüksel M. Effects of vitamin E on cigarette smoke induced oxidative damage in larynx and lung. Laryngoscope 2006;116:97-100.

9. Lesperance MM, Zalzal GH. Laryngotracheal stenosis in children. Eur Arch Otorhinolaryngol 1998;255:12-7.
10. Seyama A. The role of oxygen-derived free radicals and the effect of free radical scavengers on skeletal muscle isch- emia/reperfusion injury. Surg Today 1993;23:1060-7.
11. Roh JL, Lee YW, Park CI. Can mitomycin C really prevent airway stenosis? Laryngoscope 2006;116:440-5.
12. Eliashar R, Ochana M, Maly B, Pines M, Sichel JY, Nagler A. Halofuginone prevents subglottic stenosis in a canine model. Ann Otol Rhinol Laryngol 2006;115:382-6.
13. Simpson CB, White S, McGuff HS. Anti-transforming growth factor beta as a treatment for laryngotracheal steno- sis in a canine model. Laryngoscope 2008;118:546-51.
14. Takoudes TG, Haddad J Jr. Hydrogen peroxide in acute otitis media in guinea pigs. Laryngoscope 1997;107:206-10.