Interacción del estado de la cobalamina con el óxido nitroso en relación con los cambios cognitivos posoperatorios en los ancianos

Diseño del estudio:

• Estudio aleatorizado, doble ciego de pacientes ancianos programados para cirugía electiva bajo anestesia general.
• información médica, relacionada con la cobalamina y demográfica;
• Exámenes de sangre del estado metabólico relacionado con la cobalamina y genotipado para 4 mutaciones relevantes;
• Evaluación psiconeurológica antes de la cirugía;
• Aleatorización para recibir un régimen anestésico estándar con óxido nitroso (N2O) o el mismo régimen sin N2O;
• Se recopilan datos intraoperatorios y perioperatorios;
• Prueba de delirio 2-3 horas después de la cirugía.
• Todos los estudios preoperatorios se repiten a las 2 y 4 semanas.
• Los pacientes con un estado cognitivo anormal que persiste a las 4 semanas reciben cobalamina y se les vuelve a realizar la prueba a los 3 meses.

Criterios de inclusión:

• Edad >60 años;
• Duración prevista de la anestesia general >1 hora;
• Buena comprensión del inglés.

Criterio de exclusión:

• Cirugía que involucre el cerebro, el suministro de sangre a la cabeza y el cuello o el corazón;
• Demencia, psicosis o enfermedad cerebral;
• Contraindicación para el uso de N2O;
• Estado clínico distinto de ASA clase 1 o 2;
• enfermedad pulmonar obstructiva o broncoespástica;
• Exposición a N2O en los últimos 6 meses;
• Inyección de cobalamina en los últimos 6 meses;
• Volumen corpuscular medio de glóbulos rojos >95 fl;
• Creatinina >1,8 mg/dl.
• Antecedentes o evidencia de parestesias, entumecimiento de pies o manos, problemas de equilibrio y de la marcha, problemas de memoria y de pensamiento.

Si la prueba cognitiva preoperatoria produce un resultado sospechoso (dos o más resultados de prueba no relacionados > 1,5 x desviación estándar por debajo de la media normal), se realiza una revisión inmediata para decidir sobre la exclusión del paciente del estudio.

Todos los investigadores y probadores están cegados a la exposición al N2O (excepto el anestesiólogo) y al estado de cobalamina.

Números de sujetos: el análisis de poder estadístico realizado por nuestro estadístico proyectó la necesidad de que 386 sujetos lograran un poder del 80 % con un error de tipo I de 0,05. Basado en una posible tasa de pérdida de sujetos del 15%, se planean 444 sujetos.

El cuestionario de información del paciente incluye:

• Información demográfica;
• Historial médico relevante;
• Historia relacionada con la cobalamina;
• Factores de exclusión.

Aleatorización:

• Sistema de números generados por computadora;
• Informado justo antes de la cirugía solo al anestesiólogo.

Protocolo anestésico:

• Uno de los dos protocolos de regímenes anestésicos efectivos y de uso común;
• Se aplican monitores estándar ASA, analizador de oxígeno y capnógrafo de dióxido de carbono.
• La anestesia general se induce en los grupos N2O y no N2O con fentanilo (2-5 µg/kg) y propofol (1-3 mg/kg), lo que permite la titulación adecuada hasta el punto final deseado sin reacciones adversas. Se administra cisatracurio (0,15 mg/kg) para la relajación muscular.
• Luego se mantiene la anestesia con oxígeno al 40 %/N2O al 60 % (brazo de estudio N2O) u oxígeno al 40 % en el aire (brazo sin N2O), con desflurano para ambos grupos de estudio, ajustado a la profundidad de la anestesia. El fentanilo se usa en ambos grupos (1 µg/kg/h) como narcótico principal hasta justo antes del final de la cirugía;
• Después de la intubación, la ventilación monitoreada mantiene la normocapnea y la oxigenación adecuada. La temperatura, la presión arterial y la frecuencia cardíaca se mantienen mediante métodos estándar prescritos.
• Al final de la cirugía, se suspenden el desflurano y el N2O (o, en el otro brazo del estudio, el desflurano y el O2/aire ambiental), se antagoniza farmacológicamente el bloqueo neuromuscular residual, se administra dolasetrón como profilaxis contra las náuseas y los vómitos y se proporciona analgesia posoperatoria. con opioides, según sea necesario.
• Los protocolos permiten modificaciones clínicamente indicadas en cualquier momento.
• Todo lo anterior asegura que el manejo anestésico no se vea comprometido, permite que la inclusión de N2O (frente al aire de la habitación) sea la única diferencia entre los dos brazos y no utiliza agentes conocidos que afecten a la cobalamina aparte del N2O.

Recopilación de datos intraoperatorios:

• Duración de la exposición al N2O;
• Dosis de todos los anestésicos;
• Cirugía realmente realizada;
• Saturación de oxígeno, monitoreada continuamente;
• CO2 espiratorio final;
• desflurano al final de la espiración;
• Pérdida de sangre y transfusiones;
• Temperatura al salir de la anestesia y temperatura mínima;
• Rango de presiones arteriales perioperatorias;
• Presencia de delirio de emergencia;
• Eventos postoperatorios adversos;
• Medicamentos requeridos después de la operación.

Análisis de sangre del estado de cobalamina y pruebas relacionadas:

• Niveles séricos de cobalamina y folato;
• homocisteína por inmunoensayo de plasma anticoagulado con EDTA separado en 1 hora en el laboratorio del PI;
• ácido metilmalónico sérico (MMA) por cromatografía de gases-espectrometría de masas;
• Metabolitos plasmáticos (metionina, glutatión, S-adenosilmetionina, S-adenosilhomocisteína, cisteína y cisteinilglicina; ver más adelante);
• Creatinina sérica, hemograma completo y frotis de sangre.

El diagnóstico de deficiencia subclínica de cobalamina se realiza si se cumplen AMBOS de los siguientes criterios:

• Dos o más de las siguientes 3 anomalías: cobalamina baja, homocisteína alta o niveles altos de MMA. Todos los investigadores permanecen cegados a estos hallazgos, que no requieren ninguna acción.
• Se descarta la deficiencia de cobalamina clínicamente aparente. Esto siempre es conocido por los investigadores antes de la cirugía, lo que permite la exclusión inmediata del paciente del estudio si es positivo.

Ensayo de metabolitos de homocisteína y metionina:

• El plasma se separa dentro de los 15 minutos posteriores a la venopunción, se mantiene en hielo hasta la centrifugación y se almacena en alícuotas a -80C.
• Las alícuotas sin descongelar se envían en hielo seco a la Universidad de Arkansas para su análisis mediante HPLC con detección culombimétrica.
• Debido a que algunos metabolitos se ven afectados por el estado renal, se realiza un ajuste para la creatinina.
• Los análisis se centran en los resultados de los metabolitos en relación con (a) entre sí; (b) estado de cobalamina original; (c) niveles de folato; (d) exposición a N2O, tanto en relación con el estado original de cobalamina como con los polimorfismos genéticos; (e) presencia de polimorfismos genéticos (incluyendo combinaciones); y (f) aparición de disfunción cognitiva frente a ninguna. Se examinan los cambios metabólicos longitudinales durante todo el período de seguimiento.

Análisis de polimorfismo genético:

• El ADN se extrae de muestras de sangre preoperatorias y el ADN purificado se almacena a -80C.
• Las mutaciones 677C-T y 1298A-C de MTHFR se determinan mediante técnicas estándar;
• La mutación de la metionina sintasa 2756A-G (D919G) se identifica mediante HaeIII y la mutación de MTRR 66A-G (I22M) mediante NdeI.
• El análisis considerará los estados de mutación homocigota y la heterocigosis combinada que produce una actividad enzimática alterada, las mutaciones combinadas de las diferentes enzimas, así como las frecuencias alélicas.
• Los análisis del estudio se centran en estas preguntas: (a) ¿El efecto metabólico o clínico del N2O varía con el genotipo? (b) ¿Los polimorfismos influyen en la aparición de la deficiencia subclínica de cobalamina? (c) ¿Cómo se ven afectados los cambios de metabolitos por cada mutación?

Pruebas de función cognitiva y depresión:

• Realizado por un evaluador capacitado en una oficina tranquila y sin distracciones;
• Se administra una batería enfocada de pruebas neuropsicológicas que requiere 1,5 horas.

• Las pruebas evalúan:

  • Atención/Concentración: (a) Prueba de adición en serie de ritmo, que requiere atención activa y procesamiento rápido de la información; (b) El Paquete de evaluación computarizado de California mide el desempeño sensible a la atención y la toma de decisiones.
  • La flexibilidad cognitiva se evalúa mediante la secuenciación de letras y números, una subprueba de la Escala III de inteligencia para adultos de Wechsler.
  • La memoria y el aprendizaje se evalúan con la Prueba de aprendizaje verbal de California-2.
  • La depresión se evalúa con el Inventario de Depresión de Beck.

Todas las pruebas se califican dentro de las 48 horas y se revisan con el neuropsicólogo, quienes desconocen el estado de los pacientes. Se espera que todas las medidas muestren algún "efecto de práctica (familiarización)" durante las 3 administraciones, y se realizan los ajustes y análisis apropiados.

Si los resultados en cualquier prueba en dos de las cuatro categorías de prueba son >1,5 DE por debajo de la media normal en la evaluación preoperatoria, se realiza una revisión inmediata para una posible exclusión del estudio. Una disminución en los resultados de las pruebas posoperatorias de >1,5 x DE de la media normal del resultado anterior en 2 pruebas individuales también se informa al PI y al monitor de seguridad para tomar una decisión sobre el tratamiento con cobalamina.

La evaluación del delirio se realiza 2-3 horas después de la operación con el Mini-Mental State Examination y la prueba CAM-ICU. En el análisis se tienen en cuenta posibles factores de confusión, como fármacos, hipoxia e infección.

El seguimiento a largo plazo más allá de las 4 semanas se realiza en aquellos pacientes con cualquier función cognitiva (incluida la prueba de depresión) significativamente peor en la prueba de 4 semanas que antes de la operación. Una disminución en cualquier prueba equivalente a 1 SD de la media normal para esa prueba se usa como punto de referencia para la decisión.

Análisis de los datos:

• La pregunta principal es si los pacientes con deficiencia subclínica muestran un deterioro neuropsicológico después de la exposición al N2O mayor que en los pacientes sin deficiencia. El análisis de estas diferencias incluye la comparación entre pacientes deficientes y no deficientes asignados al brazo sin N2O. Los factores de confusión se abordan ajustando las variables relevantes.
• El estadístico lleva a cabo todos los análisis y consulta de forma continua durante todo el estudio. Antes del análisis, las variables continuas se someten a una transformación logarítmica. Los análisis univariados, seguidos de análisis multivariados seleccionados, incluyen la duración de la exposición anestésica, el nivel de deficiencias metabólicas preoperatorias y posoperatorias, así como los trastornos coexistentes. El ajuste de Bonferroni se usa para comparaciones múltiples cuando corresponde. La regresión lógica múltiple se utiliza para evaluar predictores independientes significativos de resultados anormales.
• Se realizará un análisis intermedio después de 3,5 años, utilizando un alfa de 0,005.
• Los análisis de los hallazgos metabólicos y genéticos se realizarán mediante análisis univariados, seguidos de análisis multivariados para determinar los efectos de las mutaciones.

Riesgos para los Sujetos:

• Todos los sujetos se someten a cirugía electiva clínicamente indicada bajo anestesia general. Ningún aspecto de su manejo quirúrgico se verá afectado por su participación. El único cambio relacionado con el estudio en su manejo clínico será la asignación aleatoria a la omisión o inclusión de N2O de regímenes de anestesia estándar casi idénticos.
• Las únicas otras manipulaciones son la toma de muestras de sangre y la realización de pruebas neuropsicológicas varios días antes de la cirugía y en 3 o 4 ocasiones después de la operación (excepto las pruebas genéticas, que se realizan solo una vez).
• La recopilación de información médica relevante para el estudio está sujeta a la protección de la confidencialidad en todos los aspectos exigidos por la HIPAA.
• Los riesgos relacionados con la cobalamina/N2O son en realidad menores en los participantes que en los no participantes. Varias capas de protección contra los pequeños riesgos asociados con el estudio incluyen la evaluación relacionada con la cobalamina que de otro modo no se realiza de forma rutinaria antes de la anestesia con N2O para identificar a los pacientes que tienen un riesgo conocido de N2O; monitoreo postoperatorio continuo para cambios en el estado de cobalamina y deterioro cognitivo significativo; intervención con terapia de cobalamina en pacientes posiblemente afectados; institución de un plan de Monitoreo de Seguridad de Datos con un monitor de seguridad independiente; y análisis intermedio de los resultados del estudio.

Monitoreo de seguridad:

• El descubrimiento preoperatorio de la disfunción de la prueba cognitiva excluye a los pacientes del estudio antes de cualquier exposición al riesgo.
• Una disminución posoperatoria que supere el equivalente a 1,5 x DE de la media normal en dos medidas no relacionadas de la función cognitiva se pone en conocimiento inmediato del IP, el neuropsicólogo colaborador y un científico-clínico independiente que no forma parte de nuestro estudio.