Virkninger af oral melatonin på neurosensorisk genopretning efter ansigts-osteotomier

Baggrund:

Ortognatisk kirurgi er en almindeligt accepteret behandlingsmodalitet til behandling af dentofaciale deformiteter. Selvom der i mange tilfælde kan opnås tilfredsstillende, hvis ikke fremragende, æstetiske og funktionelle resultater med ortognatiske operationer, er dette ikke uden risici; og en af ​​de mest udbredte og langsigtede komplikationer, man støder på, er neurosensorisk forstyrrelse enten i den inferior alveolære nerve eller den infraorbitale nerve afhængig af den kæbe, der modtager osteotomien. En systematisk gennemgang af Jędrzejewski et al. i 2015 rapporterede kranienerveskade/følsomhedsændring til at være den mest almindelige komplikation efter ortognatisk kirurgi og ses i 50 % af tilfældene, og næsten alle patienter vil rapportere ændret følelse i den umiddelbare postoperative periode. Selvom dette vil falde over tid, har Henzelka et al. har rapporteret en 3 % forekomst af paræstesi i den inferior alveolære nerve 1 år efter operationen, og Thygesen et al. rapporterede sensoriske ændringer i den infraorbitale nerve hos 7 til 60 % af patienterne afhængigt af målestedet 1 år efter operationen. I Hong Kong, en 10-årig retrospektiv undersøgelse af 581 patienter af Lee et al. i 2013 rapporterede en 5,9% rate af neurosensoriske forstyrrelser 1 år post-ortognatisk kirurgi. Af disse tilfælde påvirkede størstedelen den inferior alveolære nerve, og kombinationen af ​​ramus-osteotomier sammen med anterior mandibular-osteotomi øgede signifikant chancerne for permanent neurosensorisk forstyrrelse.

Biosyntese af melatonin:

Melatonin (N-acetyl-5-methoxytryptamin) er et neurohormon, der endogent produceres og udskilles af pinealkirtlen i hjernen i en døgnrytme, med en plasmakoncentration højest om natten og lavest om dagen. Dens normale fysiologiske roller hos mennesker er at regulere døgnrytme, søvn, humør, immunitet, reproduktion, tarmmotilitet og stofskifte. Oral eksogen melatonin er blevet brugt til behandling af jetlag og andre søvnforstyrrelser. For nylig har dyre- og menneskeforsøg vist, at melatonin forbedrer tolerancen over for tourniquet-smerter hos patienter, der modtager håndoperationer udført under regional anæstesi, forbedrer dyspnø hos patienter med kronisk obstruktiv lungesygdom og har en neurobeskyttende og neuroregenerativ effekt efter nerveskader.

Farmakologi af melatonin:

i) Biotilgængelighed: Absorptionen og biotilgængeligheden efter oral indtagelse af Melatonin varierer meget. Absorption af Melatonin kan variere fra fuldstændig hos yngre patienter og falde til ca. 50 % hos ældre. Biotilgængeligheden er normalt ca. 15 % på grund af variationer i first-pass metabolisme. Maksimal værdi observeres sædvanligvis 60 - 150 minutter efter oral indtagelse. Når det påføres topisk på huden, har det vist sig, at topisk påføring af 0,01 % melatonincreme vil øge serumniveauet af melatonin fra et gennemsnit på 4,9 pg/ml før påføring til 5,1 pg/ml 1 time efter påføring til 8,1 pg. /ml 8 timer efter påføring og til 9,0 pg/ml 24 timer efter påføring.

ii) Fordeling: Melatonin er meget lipidopløseligt med en proteinbindingskapacitet på ca. 60 %. In vitro har melatonin vist sig hovedsageligt at binde til albumin, alpha1-syre glycoprotein og high-density lipoprotein. På grund af dets høje lipidopløselighed har Melatonin evnen til at krydse de fleste membranbarrierer, inklusive blod-hjerne-barrieren og placenta og kan findes i spyt, serum og urin efter oral administration. Melatoninreceptorer kan findes i mange væv i hele kroppen.

iii) Biotransformation og udskillelse: Melatonin hydroxyleres hovedsageligt af cytochrom P450 (CYP1A2) i leveren til 6-hydroxymelatonin med en lille mængde til serotoninmetabolitterne cyklisk 3-hydroxymelatonin og indolinon-tautomer af 2-hydroxymelatonin. Disse konjugeres yderligere til deres sulfat- og glucuronidkonjuater og udskilles i urinen.

Anvendelser af melatonin:

Bortset fra den regulerende søvn og døgnrytme, er eksogent melatonin for nylig blevet bevist i dyreforsøg og randomiserede kontrollerede forsøg på mennesker for at være gavnligt inden for mange andre områder af medicin og kirurgi, for det meste antages det at skyldes dets antioxidative egenskaber, der reducerer inflammatoriske mediatorer.

Et randomiseret kontrolleret forsøg af Mowafi og Ismail i 2008 har vist, at hos patienter, der havde behov for håndoperation med brug af tourniquet under regional anæstesi, kan præmedicinering med 10 mg oral Melatonin 90 minutter før operationen signifikant reducere den verbale smertescore for tourniquet-smerter sammenlignet med til placebogruppen. Tiden til den første dosis postoperativ analgetikaanmodning var signifikant længere i Melatonin-gruppen, og mængden af ​​postoperativt analgetikumforbrug i Melatonin-gruppen var også signifikant lavere. Der blev ikke rapporteret nogen signifikant forskel i forekomsten af ​​bivirkninger mellem melatonin- og placebogrupperne i undersøgelsen.

Dyreforsøg har vist neuroregenerative og neurobeskyttende virkninger af Melatonin. I en kontrolleret undersøgelse i rotter har Atik et al. har vist, at Melatonin er gavnligt til at fremme nervegendannelse ved høje doser. I denne undersøgelse blev de tibiale og peroneale grene af ischiasnerven dissekeret og efterfølgende belagt med prolen sutur. Posttraume, 10 mg/kg melatonin blev injiceret intraperitonealt i 21 dage. Histologisk udviste rotter, som modtog Melatonin, mindre endoneuralt kollagen med bedre organiseret kollagen langs nervens reparationslinje. Der var også færre demyeliniserede axoner. 12 uger efter traumer viste gangstianalyse signifikant bedre funktion i Melatonin-gruppen, når den blev målt med iskiasfunktionsindekset (SFI). Elektrofysiologiske fund viste, at 12 uger efter trauma var latensen signifikant mindre i Melatonin-gruppen, mens aktionspotential-amplitude og nerveledningshastighed var signifikant højere i Melatonin-gruppen sammenlignet med kontrolgruppen. Det blev konkluderet i denne undersøgelse, at høje doser af Melatonin har en signifikant gavnlig effekt på nervegendannelse målt funktionelt, histopatologisk og elektrofysiologisk.

I en anden kontrolleret undersøgelse i rotter har Kaya et al. har vist gavnlige virkninger af Melatonin på skære og knuse skadet iskiasnerve. I denne undersøgelse blev Melatonin administreret intraperitonealt i en dosis på 50 mg/kg/dag i 6 uger efter trauma. Med hensyn til SFI-værdier fremskyndede behandling med melatonin restitutionsprocessen til at nå -50 SFI-niveau i den 3. uge sammenlignet med placebogruppen, som først nåede dette SFI-niveau i den 6. uge. Histologisk viste rotter behandlet med Melatonin bedre strukturel bevaring af myelinskederne sammenlignet med kontrolgruppen. Biokemisk blev de gavnlige virkninger af Melatonin yderligere bekræftet ved at vise lavere lipidperoxidation og højere superoxiddismutase-, katalase- og glutathionperoxidaseaktiviteter i iskiasnerveprøver sammenlignet med kontrolgruppen.

Lignende gavnlige virkninger blev rapporteret af Zencirci et al. i deres undersøgelse af Melatonin i perifer nerveknusningsskade hos rotter. I deres undersøgelse blev rotter inddelt i kontrolgruppen eller i behandlingsgruppen, som yderligere delte sig i en gruppe, der fik 5 mg/kg intraperitonealt melatonin i 21 dage efter trauma, og en anden gruppe, der fik 20 mg/kg i samme tidsrum. Igen har de vist en stigning i SFI-værdier i de skadede iskiasnerver behandlet med Melatonin sammenlignet med kontrolgruppen. Elektrofysiologiske målinger viste igen, at melatoninbehandling sænkede latensværdierne og øgede ledningshastighederne. Det blev dog ikke nævnt, om der blev observeret signifikante forskelle mellem gruppen, der fik 5mg/kg Melatonin og 20mg/kg Melatonin.

Fujimoto et al. var også i stand til at vise en potent beskyttende effekt af Melatonin på rygmarvsskade. I denne undersøgelse blev eksperimentel iskæmisk-induceret rygmarvsskade påført rotter. Efterfølgende blev rotterne enten placeret i den kontrollerede gruppe eller modtog 2,5 mg/kg melatonin injiceret intraperitonealt 5 minutter, derefter 1, 2, 3 og 4 timer efter skaden. Det blev fundet, at Melatonin reducerede forekomsten af ​​neutrofil-induceret lipidperoxidation. Melatonin reducerede også indholdet af thiobarbitursyre-reaktivt stof og myeloperoxidaseaktivitet, som var ansvarlige for motoriske underskud. Histologisk viste fund fra Melatonin-gruppen mindre hulrumsdannelse end kontrolgruppen.