Isofluranem indukovaný neurozánět u dětí s hydrocefalem

Pozadí a význam. Každý rok dostávají miliony dětí celkovou anestezii. Isofluran, agonista receptoru GABA typu A (GABAA) je inhalační anestetikum běžně používané v klinické anesteziologické praxi po celém světě. Tradičně se předpokládalo, že anestetika jsou bezpečná, pokud je zabráněno těžké hypotenzi a hypoxii. Zasahování do rovnováhy excitačních a inhibičních neurotransmiterů ve vyvíjejícím se mozku může interferovat s tvorbou synaptických spojení a posilovat normální apoptotické procesy, které vedou k neuronálnímu prořezávání a mohou vyvolat neurozánět. Takové zesílené neuronální prořezávání a neuroinflamace by mohly vést k nadměrné ztrátě neuronů v kritických okamžicích během vývoje mozku a následně způsobit pozdější poruchy učení. Nedávné zprávy o neurotoxicitě vyvolané isofluranem vyvolaly značné obavy o bezpečnost této látky.

Vyšetřování neurozánětu a apoptózy po expozici anestetiku u lidských dětí bylo omezeno z důvodu etických a metodických problémů. Studie, které byly provedeny, byly z velké části retrospektivní, populační studie. Výsledky těchto studií byly smíšené, některé vykazovaly pokles neurokognitivní výkonnosti, některé nevykazovaly žádnou změnu. Dále byla velká většina prospektivního výzkumu řízeného hypotézami provedena na zvířecích modelech. Vývoj klinicky relevantního zvířecího modelu a testování výsledných hypotéz na lidech jsou kritickými kroky při určování základní příčiny těchto změn a také při identifikaci možných terapeutických cílů. Výzkumníci předpokládají, že selata vystavená běžně používaným anestetikům budou ve srovnání s kontrolami vykazovat zvýšený neurozánět. Dále se předpokládá, že děti podstupující neurochirurgii s anestezií isofluranem budou vykazovat známky zvýšeného zánětu centrálního nervového systému. Nakonec výzkumníci předpokládají, že u pacientů podstupujících MRI v celkové anestezii (bez chirurgického zákroku) bude pozorován významně méně silný zánět, což ukazuje na roli chirurgického stresu v modulaci isofluranem indukovaného neurozánětu.

Klinické/translační vyšetřování (NCH): Chirurgická skupina. Pacientům ve věku 0-5 let, kteří podstupují celkovou anestezii pro opravu ventrikuloperitoneálního zkratu (VPS), bude odebrán likvor a sérum na začátku operace (po indukci, ale před chirurgickou incizí) a na konci operace (po uzavření, ale před vznikem). Každý z těchto pacientů bude randomizován ke standardizovanému anestetiku. Před propuštěním z jednotky péče po anestezii (PACU) bude odebrán další vzorek CSF. Tyto vzorky budou analyzovány, jak je popsáno výše. Kontrolní skupina. Pacienti podstupující diagnostickou MRI v celkové anestezii pro neneurologickou patologii dostanou standardizované anestetikum. Sérum bude odebráno na začátku a na konci procedury a bude analyzováno na zánět, jak je uvedeno výše.

Krátkodobé cíle: Prokázat, že isofluran má roli v modulaci neurozánětu u lidí. Zjistěte, zda chirurgický stres také hraje roli v modulaci tohoto zánětu. Vyvinout klinicky relevantní zvířecí model pro výzkum anestetického neurozánětlivého onemocnění řízený hypotézou.

Dlouhodobé cíle: Identifikujte, které anestetické režimy, pokud existují, jsou bezpečné pro použití ve vyvíjejícím se mozku. Identifikujte terapeutické cíle pro prevenci nebo léčbu neurozánětu vyvolaného anestetiky. Získejte nezávislé federální financování pro budoucí výzkum a zaveďte experimentální neurovědní program v kampusu Nationwide Children's.