Saccharomyces cerevisiae’nın hücre duvarının bir β-1, 3- poliglikozidik komponenti olan glukan, batın-içi sepsisi oluşturulmuş sıçanlarda sürvi oranını etkileme yeteneği yönünden değerlendirildi. Her birinde 15 hayvan bulunan 4 sıçan grubuna insan bakteriyolojik barsak florasına yakından benzemesi için, yağsız et diyeti uygulandı. Batın-içi sepsisi, 1 cm barsağı kesip, bunu batın boşluğuna re-emplante ederek ve intestinal devamlılığı tek tabaka uç-uca anastomoz ile sağlayarak endüklendi. Sıçanlara glukan, izovolumetrik salin ve ampisilin ya da glukan + ampisilin enjeksiyonu yapıldı. Sonuçlarda ampisilin tedavisi uygulanan grupta mortalitede, sadece salin uygulanan gruba oranla anlamlı bir düşüş olduğu görüldü. Glukan + ampisilin uygulanan grup ampisilin verilen gruba oranla anlamlı derecede farklıydı. Bakteriyal flora glukan uygulanmasından kalitatif yönden etkilenmedi. Peritonit indüklenen sıçanlarda ampisilin ile glukan kombinasyonunun, büyük bir olasılıkla (total vücut direncinin önemli bir bölümü olan retiküloendoteliyal sistemin aktivitelerini artırarak, sürvi oranı üzerinde anlamlı bir etkisi bulunduğu sonucuna varıldı.

Buradaki çalışmada nozokomiyal pnömoni ve sepsisi önlemek için şiddetli mültpl travma bulunan hastalara bir immunomodulatör – beta 1-3 poliglukoz (glukan) tedavisi uygulandı. Hastaneye geldiğinde enfeksiyon bulunmayan 41 hasta Travma Skoru ile düzenlendi ve tesadüfi örnekleme çift kör yöntemli bir çalışmaya alındı. Hastalar kontrol (20 hasta) ve glukan (21 hasta) gruplarına ayrıldı. Pnömoni kontrol grubundaki 20 hastanın 11 I ve glukan grubundaki 21 hastanın 2 sinde meydana geldi (p< 0. 01). Sepsis kontrol grubundaki 20 hastanın 7 si ve glukan grubundaki 21 hastanın 2 sinde meydana geldi (p< 0. 01). Pnömoni ve sepsis bulunan hastalar gözönüne alınınca, hastane enfeksiyonlarında % 65. 0 dan % 14. 4 e bir düşüş olduğu görüldü (p< 0. 001). Enfeksiyon ile ilgili mortalite oranı kontrol grubunda % 30 ve glukan tedavisi uygulanan grupta % 4. 8 idi (p< 0. 05). Serebral ölümler dışında genel mortalite oranı kontrol grubunda % 42. 1 ve glukan grubunda % 23. 5 idi.

Bir makrofaj stimulanı olan glukanın fare hepatit virüsü MHV-A59 uygulanmış farelerde sürvi ve fagositik fonksiyon bozukluğunu değiştirme yeteneği değerlendirildi. Farelere virüs verilmeden önce glukan uygulaması dekstroz uygulanan farelere oranla medyan sürvi süresini anlamlı derecede uzattı fakat global mortaliteyi değiştirmedi. Glukan virüs verilmesinden önce ve sonra uygulanınca maksimum yararlılık görüldü. Kontrol farelerinde belirgin hepatik parankimal hücre nekrozu görülmesine karşılık, glukan uygulanan farelerde patolojinin azaldığı kaydedildi. MHV- A59’ un intraperitoneal uygulaması fagositik aktivitede bu virüsün verilmediği kontrollere oranla anlamlı bir depresyona neden oldu. Glukan uygulanan kontrol farelerinde fagositik fonksiyondaki artış, virüs verilen ve glukan uygulanan farelerde değişmedi. Böylece glukan MHV-59 verilen farelerde sürviyi artırma, hepatik nekrozu inhibe etme ve fagositik aktivitenin aktif durumunu idame ettirme yeteneğine sahiptir. Virüsün indüklediği hepatik lezyonların modifikasyonunda makrofaj stimulanlarının anlamlı bir rolü bulunabilir.

Bir beta-1, 3 poliglukoz olan glukanın deney için C. albicans sepsisi indüklenmiş farelerde postoperatif direnci arttırma yeteneği değerlendirildi. Erkek C 57BL/ 6J farelere orta hat laparotomisi ve 3x106 C. albicans IV uygulaması yapılmasından 10, 7, 4 ve 1 gün önce 0, 45 mg/fare IV glukan verildi.

C. albicans enfeksiyonundan sonra cerrahi müdahalenin sürvi üzerindeki zararlı etkileri cerrahi müdahalede enfeksiyon oluşturulmayan grupta sürvinin % 47 olmasına karşılık enfeksiyon oluşturulan grupta %20 olması ile görüldü. Glukan uygulanan gruplarda C. albicans’ a karşı koruma kaydedildi. Glukan uygulanıp, cerrahi müdahale yapılmayan farelerde sürvi %100 ve cerrahi müdahale yapılanlarda %73 idi. Glukan kontrol grubu ve cerrahi müdahale uygulanan grupta makrofaj fagositik fonksiyonu anlamlı derecede arttırdı.

Yalnız laparotomi makrofaj fagositozunu anlamlı derecede baskılamadı. Histopatoloji çalışmalarında laparotomi yapılan ve yapılmayan hayvanlarda glukanın C. albicans uygulamasına bağlı renal patolojiyi belirgin bir şekilde inhibe ettiği görüldü. Buradaki bulgular glukanın post- operatif süreçte C. albicans uygulamasına bağlı renal patolojiyi düşürdüğü ve sürviyi arttırdığını gösterdi. Bu gözlemler post- operatif enfeksiyon riski bulunan hastalarda glukan gibi biyolojik cevap düzenleyicilerin (BRM’s) etkili şekilde kullanılabileceğini düşündürür.

Yüksek riskli gastrointestinal prosedürlerden sonra postoperatif enfeksiyonlar hala yaygındır. Maya hücre duvarından elde edilen PGG glukan bakteriyal patojenlerin lökositler tarafından hücre içi öldürülmesini ve fagositozu artırır, hayvan modelindeki yara enfeksiyonunu önler ve sıçan peritonitinde mortaliteyi azaltmak için antibiyotikler ile sinerjik etki gösterir.

Hipotez: Buradaki çalışmacılar bu hastalardaki enfeksiyöz komplikasyonların bir non-spesifik immün-artırıcı ajan ile azaltılabileceğini düşündüler.

Düzen: İleriye dönük olarak kolorektal ya da non-kolerektal gruplara ayrılan 1249 hastada çok merkezli, ileriye dönük, tesadüfi örnekleme çift-kör plasebo kontrollu bir çalışma.

Yer: ABD deki 39 hastane.

Hastalar: Yaşları 18 ve üstü olan, 2-8 saat süren bir gastrointestinal prosedür planlanmış olan ve 2 ya da fazla tanımlanabilen risk faktörü bulunan.

Girişim: PGG – glukan 0. 5 mg/kg ya da 1. 0 mg/kg veya plasebo cerrahi müdahale öncesi bir ve sonrası 3 kez.

Tüm hastalara standart antibiyotik profilaksisi uygulandı.

Başlıca sonuç ölçümleri: Otuz gün içinde ciddi enfeksiyon ya da ölüm.

Sonuçlar: Tesadüfi örnekleme ile ayrılan tüm hastalarda tedavi gruplarındaki ciddi enfeksiyonlar ve ölümler plasebo gruplarında görülenden farklı değildi (% 15 e karşılık % 14; P <. 90). Önceden tanımlanan non-kolorektal sıralamada (391 hasta) PGG – glukan uygulaması ciddi enfeksiyonlar ve ölümde istatistiksel yönden anlamlı bir rölatif azalmaya (% 39) neden oldu (plaseboda 129 un 46 sına (% 36) oranla PGG- glukan grubunda 132 nin 29 u (% 21) ve 130 un 28 I (% 22); P <. 02). Beslenme yetersizliği bulunan ve non kolorektal prosedürler uygulanan hastalarda PGG-glukan postoperatif enfeksiyon ve ölümleri azalttı (plasebo grubunda 70 hastanın 31; (% 44); 0. 5 mg/kg PGG_ glukan grubunda 68 hastanın 16 sı (% 24); 1. 0 mg/kg PGG- glukan grubunda 72 hastanın 12 si (% 17); p <. 001). Yan etkiler nedeniyle plasebo uygulanan hastalara oranla PGG- glukan uygulananlarda çalışma ilacı daha sık durduruldu (plasebo grubunda % 2, 0. 5 mg/kg PGG- glukan grubunda % 4 ve 1. 0 mg/kg PGG-glukan grubunda % 7; p<. 003).

Yorum: Perioperatif uygulanan PGG- glukan yüksek riskli non-kolorektal operasyonlar sonrası ciddi enfeksiyon ve ölüm oranını %39 oranında düşürmüştür.

Amaç
Majör toraksı ya da batın cerrahi müdahalesi geçirmiş ve post-operatif enfeksiyon riskinin yükesk olduğu cerrahi hastaların PGG glukanın emniyet ve yararlılığı değerlendirildi.

Geçmiş Bulgu Özeti
Son çalışmalarda majör cerrahi müdahale uygulanan hastalarda enfeksiyöz komplikasyon oranının% 25-27 olduğu ve her enfeksiyonlu hastanın maliyetinin 12. 000 $ olduğu kaydedildi. Kemirici hayvanlardaki Gram-negatif ve Gram-pozitif bakteriyal ve mantar enfeksiyon modellerinde PGG-glukan ile ön tedavinin sepsisin önlenmesinde yararlı olduğu görüldü. In vitro çalışmalarda sağlıklı gönüllülerde PGG glukan uygulamasından sonra monositler ve notrofiller tarafından mikrobiyal öldürmenin arttığı görüldü. Böylece, majör cerrahi müdahale uygulanan hastalarda enfeksiyöz komplikasyon oranını düşürmede PGG glukanın rolü bulunabilir.

Metod
Majör toraks ya da batın cerrahi müdahalesi uygulanacak yüksek riskli 34 hastada tesadüfi-örnekleme, çift-kör, plasebo kontrollu bir çalışmada yapıldı.

Sonuçlar
PGG-glukan endüksiyonu ile hiçbir ilaç yan etkisi yoktu. PGG-glukan uygulanan hastalarda enfeksiyöz komplikasyonlar (3. 4 enfeksiyon/enfekte hastaya karşılık 1. 4 enfeksiyon/enfekte hasta; p=0. 05), intravenöz antibiyotik gereksinimi (10. 3 güne karşılık 0. 4 gün; p=0. 04) ve yoğun bakım ünitesindeki kalış süresi (3. 3 güne karşılık 0. 1 gün; P=0. 03) anlamlı derecede düşüktü.

Yorum
Majör cerrahi girişimde morbidite ve maliyetin daha da ileri düşünülmesinde PGG-glukanın etkili ve emniyetli olduğu görüldü.

Sacchoromyces cerevisiae’nın hücre duvarından izole edilmiş bir β-1, 3-poliglukoz olan glukanın retikuloendotelial sistemde belirgin bir aktivasyon meydana getirdiği görülmüştür. Glukan uygulaması majör retikuloendotelial (RE) organların hipertrofisine ve aynı zamanda makrofajların aktivasyonu ve proliferasyonunda bir artışa neden olur. Bu hiperfonksiyon durum humoral ve sellüler immünitede belirgin bir artış ile karakterize edilir. Ayrıca glukanın farelerde deney için oluşturulmuş singeneik tümör modellerine karşı vücut cevaplarını artırmada etkili olduğu görüldü.

Klinik ön çalışmalarda glukanın insan subkütan metastatik lezyonlar içine intralezyonel uygulamasının hemen tümör nekrozu ile birlikte monositik infiltrasyona neden olduğu görüldü. Buna ek olarak, son çalışmalarda glukanın deneysel oluşturulmuş enfeksiyöz hastalık durumlarının seyrini modifiye ettiği kaydedildi.

Glukanın çeşitli enfeksiyöz ve maliğn hastalık durumlarına karşı vücut koruma mekanizmalarını artırmak yeteneğini göz önünde tutarak, glukan uygulamasının deneysel oluşturulmuş bir viral hastalığa karşı dirtenci artırıp artıramayacağı araştırıldı.

Travma sonrası vücut immunosüpresyonunun septik morbiditeye katkısı vardır. Makrofaj, immün cevapta anahtar elemandır. Buradaki ileriye dönük, tesadüfi örnekleme, çift-kör yöntemli çalışmada cerrahi müdahale uygulanan 38 travma hastasında bir makrofaj stimülanı olan glukan değerlendirildi. Yedi gün süreyle 21 hastaya 50 mg/m2 glukan ve 17 hastaya plasebo intravenöz yoldan uygulandı. Travmadan sonraki 1. ve 7. günlerde gecikmiş aşırı duyarlılık deri testi yapıldı. Travmadan sonra serum interlökin-1 (IL-1) ve tümör nekroz faktör (TNF) araştırıldı. Total mortalite oranı glukan grubunda anlamlı derecede düşük olmakla beraber (% 0 a karşılık % 29, p< o. 05), sepsis nedeniyle mortalite oranı istatistiksel yönden farklı değildi (% 0 a karşılık % 17. 6). Glukan tedavisi septik morbiditeyi anlamlı derecede düşürdü (% 9. 5 e karşılık % 49; p< 0. 05). Travmadan 3 gün sonra serum IL-1 glukan hastalarında daha fazla yükseldi (% 143. 4 ± 19. 3 e karşılık % 78. 6 ± 11. 7; p < 0. 05), fakat bundan sonra fark yoktu. Serum TNF gruplar arasında farklı değildi. IL-1 deki erken artış ile daha sonra deri testinin pozitife dönmesi arasında bir korelasyon vardı. Serum IL-1 ya da TNF ilerideki sepsisin güvenilir bir endikatörü değildi. Travma hastasında makrofajları aktive eden biyolojik cevap modifiye edicileri değerlendirmek için daha ileri klinik çalışmalar gereklidir.

Önceki çalışmalarda bir sıçan modelinde deney için oluşturulmuş peritonite bağlı mortaliteye karşı korumada biyolojik bir cevap modifiye edici olan poly-(1-6)-β-glukotriosil –(1-3)-β-glukopiranoz (PGG) glukanın solubl polimerlerinin yararlı olduğu saptandı. PGG glukanın antienfektif etkisi, aynı zamanda, insanlarda yapılan II. faz klinik çalışmalarda da kaydedildi. Buradaki çalışmalarda kullanılan deneysel peritonit modelleri, insanlarda batın-içi sepsisini simüle eden bir enfeksiyöz proses sırasındaki terapötik şemaları değerlendirmek için yaygın kullanılmıştır. Deneysel hastalık prosesinin peritonit safhası mortalite oranının % 50 ya da üstünde olması ve septisemi ile karakterize edilir. PGG-glukanın antienfektif etkileri üzerindeki çalışmalarda intraperitoneal yoldan Escherichia coli ya da Staphylococcus aureus verilmiş farelerin, sıçanlardaki deneysel batın-içi sepsinin neden olduğu mortaliteye karşı korunduğu görüldü. Buna ek olarak, PGG glukan tedavisi uygulanan hayvanlarda bakterilerinin kandan kleransında artış ve toplam lökosit sayısınında yükselme olduğu kaydedildi. Bu çalışmalarda PGG glukanın direkt bir antibakteriyal etkisi bulunmadığı ve korumanın, vücudun enfeksiyöz bir saldırıya cevabının modülasyonuna dayalı olduğu düşünüldü.

Patojenik bakterilerin antibiyotik-dirençli suşlarının ensidansındaki artış, enfeksiyöz hastalıklar için güncel tedavi şekillerinin tekrar değerlendirilmesine yol açtı. Klinikte metisilin-dirençli S. aureus ve vankomisin-dirençli Enterococcus faecalis suşlarının ortaya çıkması, bu mikroorganizmaların neden olduğu enfeksiyonların önlenmesi için yeni stratejiler gerektiğini vurguladı. Buradki çalışmalar enfeksiyöz inokulum olarak antibiyotik-dirençli bakterilerin kullanıldığı bir sıçan batın-içi sepsisi modelinde mortaliteyi düşürmek için PGG glukanın antibiyotikler ile kombinasyondaki etkisini araştırmak için düzenlendi.

Multipl antibiyotik-dirençli mikroorganizmaların ortaya çıkması, geleneksel terapötik şemalara alternetifler aranmasına yol açtı. PGG glukan, proenflamatuar sitokin üretimini stimüle etmeden nötrofil ve makrofajların mikrobisit aktivatelerini selektif olarak artıran bir soluble β-glukan immunomadülatördür. Buradaki çalışmada bir sıçan modelinde enfeksiyöz inokule olarak antibiyotik dirençli bakteriler kullanılarak oluşturulan batın-içi sepsisinde PGG glukan ile antibiyotik kombinasyonlarının mortaliteyi düşürme yetenekleri araştırıldı. Bu çalışmaların sonuçlarında PGG glukan ile antibiyotik kombinasyonlarının letal E. coli ya da S. aureus uygulamalarına karşı sadece antibiyotik kullanımına oranla daha fazla koruma sağladığı görüldü.

Daha önceki bulgularda glukan uygulamasının deneysel oluşturulmuş çeşitli enfeksiyöz hastalıkların seyrini anlamlı şekilde değiştirdiği görülmüştür.

Gram-negatif enfeksiyon insidansının gittikçe arttığı gözönünde tutularak, E. coli’ nin indüklediği peritonit ve sepsis üzerinde intraperitoneal glukan uygulamasının etkilerini değerlendirme çalışmalarına başlandı. Erkek ICR/Tex farelere 1 x 108 E. coli nin intraperitoneal uygulamasından önceki 5. ve 3. günlerde glukan ya da dekstroz intraperitoneal yoldan enjekte edildi. Glukan uygulaması sürvide anlamlı bir artışa neden oldu. Glukanın koruyucu etki mekanizmasının değerlendirilmesinde glukan ve dekstroz kontrol gruplarında kandaki E. coli düzeylerinin erken safhalarda eşit olduğu görüldü. E. coli uygulamasından sonraki 6. saatte glukan grubunda kandaki E. coli anlamlı derecede azaldı. Buna karşılık dekstroz kontrol grubunda ilerleyici bakteremi görüldü. E. coli enfeksiyonu bulunan farelerde fagositik aktivitede bu bakteriyel uygulama yapılmamış kontrol farelerine oranla anlamlı bir depresyon meydana geldi. Glukan uygulanan kontrol farelerinde fagositik fonksiyonda görülen artış, E. coli sepsisine bağlı mortalitenin azalmasındaki hiperfonksiyonel makrofajların muhtemel önemini, glukana bağlı hiperfonksiyonel durumun metil palmiat ile geri göndürülebilmesi belirtir.

Metil palmitat tedavisi ve glukan enjeksiyonu uygulanan fareler E. coli enfeksiyonuna karşı korunmadı. Buradaki bulgular intraperitoneal glukan uygulamasının E. coli nin indüklediği peritonit ve baktereminin seyrini anlamlı derecede modifiye ettiğini ve buna kısmen makrofaj fonksiyonunda glukanın indüklediği artışın neden olduğunu düşündürür.

Endotoksin ya da enterotoksinler ile aktive edilen lökositler proenflamatuar sitokinler salarlar ve böylece septik şoka yol açan olaylar silsilesine katkıda bulunur. Buradaki çalışmada bir solübl immunomodülatörün β 1, 6 dallı β1, 3 glukan in vivo uygulamasının tedavi uygulanmış farelerden izole edilen monosit ve lenfositlerde toksin – stimule edilmiş sitokin üretimi üzerindeki etkileri araştırıldı. Solubl β-glukan uygulanmış farelerden izole edilen lenfositlerin in vitro polisakkarit (LPS) ile stimulasyonu interlökin–6 (IL-6) üretiminin artması ve tümor nekroze faktor alfa (TNF- α) üretiminin baskilanmasina neden oldu; buna karşılık bu hücrelerin stafilokoksik enterotoksin B (SEB) ya da toksik şok sendromu toksin-1 (TSST-1) ile stimulasyonu, tedavi uygulanmamiş farelerden izole edilen hücrelerdekine oranla, gamma interferon (IFN-γ) üretiminde artışa ve IL-2 ve TNF-α üretiminde baskılamaya neden oldu. Solubl beta- glukan uygulanmiş farelerden izole edilen hücrelerdekine oranla TNF-α üretiminde baskılamaya neden oldu; buna karşılık bu hücrelerin SEB ya da TSST- 1 ile stimulasyonu IL-6 ve TNF- α üretiminde baskılamaya neden oldu. Böylece, solubl beta- glukan uygulaması yapılmış farelerden alınan lökositlerin global sitokin şekli proinflamatuar sitokinler ve özellikle TNF- α nın üretiminin baskılandığını yansıtır. Hepsini bir arada alırsak, buradaki sonuçlar beta- glukan uygulamasının sepsis sırasında endüksiyon sitokinleri modüle edebileceğini ve bunun da mortalite de global bir azalmaya neden olabileceğini düşündürür.