Correlation of Biochemical Markers with Histopathological Findings in Experimental Strangulated Hernia

Abstract

Objectives: This study was planned to evaluate whether possible changes in the hematological parameters and the biochemical markers can be used to detect obstruction-induced (strangulated) intestinal ischemia. Materials and Methods: Forty rats divided into five groups underwent the following procedures: Group 1 rats were treated with only laparotomy (sham-operated controls). To the strangulated hernia groups surgical induction of strangulated intestinal obstruction was performed. Tissue and blood samples were taken at 30 minutes (group 2), 2nd hour (group 3), 4th hour (group 4) and 6th hour (group 5) respectively, and then LDH, CPK, ALP, AST, ALT, D-dimer levels and blood cells counts were measured and histopathological examination was done. Results: Focal mucosal necrosis accompanied was confirmed by histological findings in the strangulated intestinal ischemia group after second hour. Serum D-dimer, ALT, ALP, CPK levels and neutrophil count became elevated at second hour, which was statistically significant. Conclusion: In patients with hernia, after reduction of the intestinal hernia, raised levels of serum D-dimer, ALT, ALP, CPK levels and neutrophil count may indicate the presence of a bowel ischemia. However, more comprehensive clinical studies are required to evaluate the potential survival benefit by using the laboratory tests as a marker and/or a useful diagnostic tool of the need for laparotomy. Amaç: Bu çalışmada obstrüksiyonun neden olduğu intestinal iskeminin tespiti için, hematolojik parametreler ve biyokimyasal göstergelerdeki değişikliklerin kullanılıp kullanılamayacağı araştırıldı. Gereçler ve Yöntemler: Beş gruba bölünen 40 adet sıçana şu yöntemler uygulandı: Grup 1'deki sıçanlara sadece laparotomi yapıldı, diğer strangüle herni gruplarına ise cerrahi olarak strangüle intestinal obstrüksiyon oluşturuldu. Doku ve kan örnekleri sırasıyla 30. dakikada (grup 2), 2. saatte (grup 3), 4. saatte (grup 4) ve 6. saatte (grup 5) alındı ve daha sonra LDH, CPK, ALP, AST, ALT, D-dimer seviyeleri, tam kan sayımı ölçüldü ve histopatolojik inceleme yapıldı. Bulgular: Eşlik eden fokal mukozal nekroz histolojik bulgularla strangüle intestinal iskemi grubunda 2. saatte gözlendi. Serum D-dimer, ALT, ALP, CPK seviyeleri ve nötrofil sayımı 2. saatte arttı ve istatistiksel olarak anlamlıydı. Sonuç: Fıtık hastalarında redüksiyon sonrasında artmış serum D-dimer, ALT, ALP, CPK seviyelerive nötrofil sayımı barsak iskemisinin bir göstergesi olabilir. Bununla birlikte laparatomi gereksiniminin göstergesi olabilecek testlerin potansiyel faydalarının değerlendirilmesi için daha geniş prospektif klinik çalışmalara ihtiyaç vardır.

Keywords

• Strangulated hernia; D-dimer; ALT; AST; CPK

Deneysel Boğulmuş Fıtık Modelinde Biyokimyasal ve Histopatolojik Bulguların Karşılaştırılması

Öz

Amaç: Bu çalışmada obstrüksiyonun neden olduğu intestinal iskeminin tespiti için, hematolojik parametreler ve biyokimyasal göstergelerdeki değişikliklerin kullanılıp kullanılamayacağı araştırıldı. Gereçler ve Yöntemler: Beş gruba bölünen 40 adet sıçana şu yöntemler uygulandı: Grup 1'deki sıçanlara sadece laparotomi yapıldı, diğer strangüle herni gruplarına ise cerrahi olarak strangüle intestinal obstrüksiyon oluşturuldu. Doku ve kan örnekleri sırasıyla 30. dakikada (grup 2), 2. saatte (grup 3), 4. saatte (grup 4) ve 6. saatte (grup 5) alındı ve daha sonra LDH, CPK, ALP, AST, ALT, D-dimer seviyeleri, tam kan sayımı ölçüldü ve histopatolojik inceleme yapıldı. Bulgular: Eşlik eden fokal mukozal nekroz histolojik bulgularla strangüle intestinal iskemi grubunda 2. saatte gözlendi. Serum D-dimer, ALT, ALP, CPK seviyeleri ve nötrofil sayımı 2. saatte arttı ve istatistiksel olarak anlamlıydı. Sonuç: Fıtık hastalarında redüksiyon sonrasında artmış serum D-dimer, ALT, ALP, CPK seviyelerive nötrofil sayımı barsak iskemisinin bir göstergesi olabilir. Bununla birlikte laparatomi gereksiniminin göstergesi olabilecek testlerin potansiyel faydalarının değerlendirilmesi için daha geniş prospektif klinik çalışmalara ihtiyaç vardır.

Anahtar Kelimeler

• Boğulmuş fıtık, D-dimer, ALT, AST, CPK

Kaynakça

1. Mitsudo S, Brandt LJ. Pathology of intestinal ischemia. Surg Clin North Am 1992;72:43-63.
2. Patel A, Kaleya RN, Sammartano RJ. Pathophysiology of mesenteric ischemia. Surg Clin North Am 1992;72:31-41.
3. Murray MJ, Barbose JJ, Cobb CF. Serum D(-)-lactate levels as a predictor of acute intestinal ischemia in a rat model. J Surg Res 1993;54:507-9.
4. Altinyollar H, Boyabatli M, Berberoğlu U. D-dimer as a marker for early diagnosis of acute mesenteric ischemia. Thromb Res 2006;117:463-7.
5. De Santis L, Bruttocao A, Ciardo L, Militello C, Terranova O. Intestinal infarction in the elderly. Ann Ital Chir 2003;74:255- 9. [Abstract]
6. Lefkovitz Z, Cappell MS, Lookstein R, Mitty HA, Gerard PS. Radiologic diagnosis and treatment of gastrointes- tinal hemorrhage and ischemia. Med Clin North Am 2002;86:1357-99.
7. Balduf LM, Langsfeld M, Marek JM, Tullis MJ, Kasirajan K, Matteson B. Complication rates of diagnostic angiography performed by vascular surgeons. Vasc Endovascular Surg 2002;36:439-45.
8. Gumaste UR, Joshi MM, Mourya DT, Barde PV, Shrivastav GK, Ghole VS. Alcohol dehydrogenase: a potential new marker for diagnosis of intestinal ischemia using rat as a model. World J Gastroenterol 2005;11:912-6.

9. Icoz G, Makay O, Sozbilen M, Gurcu B, Caliskan C, Firat O, et al. Is D-dimer a predictor of strangulated intestinal hernia? World J Surg 2006;30:2165-9.
10. Günel E, Cağlayan F, Cağlayan O, Dilsiz A, Duman S, Aktan M. Treatment of intestinal reperfusion injury using antioxidative agents. J Pediatr Surg 1998;33:1536-9.
11. Harrison KA, Haire WD, Pappas AA, Purnell GL, Palmer S, Holdeman KP, et al. Plasma D-dimer: a useful tool for evaluating suspected pulmonary embolus. J Nucl Med 1993;34:896-8.
12. Danesh J, Whincup P, Walker M, Lennon L, Thomson A, Appleby P, et al. Fibrin D-dimer and coronary heart disease: prospective study and meta-analysis. Circulation 2001;103:2323-7.
13. Gutiérrez A, Sánchez-Payá J, Marco P, Pérez-Mateo M. Prognostic value of fibrinolytic tests for hospital outcome in patients with acute upper gastrointestinal hemorrhage. J Clin Gastroenterol 2001;32:315-8.
14. Cağlayan F, Cağlayan O, Gunel E, Elcuman Y, Cakmak M. Intestinal ischemia-reperfusion and plasma enzyme levels. Pediatr Surg Int 2002;18:255-7.
15. De Toma G, Marzano D, Salvatore P, Cerza F, De Cesare E, Giacovazzo M, et al. Enzymatic and metabolic changes in peripheral serum after superior mesenteric artery ligation in dogs. Ital J Surg Sci 1983;13:269-73.
16. Graeber GM, Cafferty PJ, Wolf RE, Harmon JW. An analysis of creatine phosphokinase in the mucosa and the muscula- ris of the gastrointestinal tract. J Surg Res 1984;37:376-82.
17. Graeber GM, Wolf RE, Harmon JW. Serum creatine kinase and alkaline phosphatase in experimental small bowel infarction. J Surg Res 1984;37:25-32.
18. Aldana JP, Marcovich R, Singhal P, Reddy K, Morgenstern N, El-Hakim A, et al. Immune response to laparoscopic bowel injury. J Endourol 2003;17:317-22.
19. Lammers KM, Innocenti G, Venturi A, Rizzello F, Helwig U, Bianchi GP, et al. The effect of transient intestinal isch- emia on inflammatory parameters. Int J Colorectal Dis 2003;18:78-85.
20. Jakobsen BW, Pedersen J, Egeberg BB. Postoperative lym- phocytopenia and leucocytosis after epidural and general anaesthesia. Acta Anaesthesiol Scand 1986;30:668-71.
21. Nanji AA, Freeman JB, Nair G. Postoperative leukocytosis in morbidly obese patients: relationship to serum choles- terol. Am J Hematol 1985;20:417-8.
22. Acosta S, Nilsson TK, Björck M. Preliminary study of D-dimer as a possible marker of acute bowel ischaemia. Br J Surg 2001;88:385-8.