Neuroinflamación inducida por isoflurano en niños con hidrocefalia

Antecedentes y significado. Cada año, millones de niños reciben anestesia general. El isoflurano, un agonista del receptor GABA tipo A (GABAA), es un anestésico inhalado comúnmente utilizado en la práctica de la anestesia clínica en todo el mundo. Tradicionalmente, se ha asumido que los anestésicos son seguros siempre que se eviten la hipotensión grave y la hipoxia. Interferir con el equilibrio de los neurotransmisores inhibidores y excitatorios en el cerebro en desarrollo puede interferir con la formación de conexiones sinápticas y mejorar los procesos apoptóticos normales que conducen a la poda neuronal y pueden inducir neuroinflamación. Tal poda neuronal y neuroinflamación mejoradas podrían conducir a una pérdida neuronal excesiva en momentos críticos durante el desarrollo del cerebro y, en consecuencia, causar discapacidades de aprendizaje posteriores. Informes recientes de neurotoxicidad inducida con isoflurano han generado una gran preocupación sobre la seguridad de este agente.

Las investigaciones sobre la neuroinflamación y la apoptosis después de la exposición a la anestesia en niños humanos han sido limitadas debido a preocupaciones éticas y metodológicas. Los estudios que se han realizado han sido en gran parte estudios retrospectivos basados ​​en la población. Los resultados de estos estudios han sido mixtos, algunos muestran una disminución en el rendimiento neurocognitivo, otros no muestran cambios. Además, la gran mayoría de las investigaciones prospectivas basadas en hipótesis se han llevado a cabo en modelos animales. Desarrollar un modelo animal clínicamente relevante y probar las hipótesis resultantes en humanos son pasos críticos para determinar la causa subyacente de estos cambios, así como para identificar posibles objetivos terapéuticos. Los investigadores plantean la hipótesis de que los lechones expuestos a los anestésicos de uso común exhibirán una mayor neuroinflamación en comparación con los controles. Además, se supone que los niños que se someten a neurocirugía con anestesia con isoflurano mostrarán evidencia de un aumento de la inflamación del sistema nervioso central. Por último, los investigadores plantean la hipótesis de que se observará una inflamación significativamente menor en los pacientes que se sometan a resonancia magnética con anestesia general (sin cirugía), lo que indica un papel del estrés quirúrgico en la modulación de la neuroinflamación inducida por isoflurano.

Investigación Clínica/Traslacional (NCH): Grupo de Cirugía. A los pacientes de 0 a 5 años que se someten a anestesia general para la reparación de una derivación ventriculoperitoneal (VPS) se les tomarán muestras de LCR y suero al comienzo de la cirugía (después de la inducción pero antes de la incisión quirúrgica) y al final de la cirugía (después del cierre pero antes de la emergencia). Cada uno de estos pacientes será aleatorizado a un anestésico estandarizado. Se tomará una muestra adicional de LCR antes del alta de la unidad de cuidados postanestésicos (PACU). Estas muestras se analizarán como se ha descrito anteriormente. Grupo de control. Los pacientes que se sometan a resonancia magnética de diagnóstico bajo anestesia general por patología no neurológica recibirán un anestésico estandarizado. El suero se recogerá al principio y al final del procedimiento y se analizará en busca de inflamación como se indicó anteriormente.

Objetivos a corto plazo: Demostrar que el isoflurano tiene un papel en la modulación de la neuroinflamación en humanos. Determinar si el estrés quirúrgico también tiene un papel en la modulación de esta inflamación. Desarrolle un modelo animal clínicamente relevante para la investigación de la neuroinflamación anestésica basada en hipótesis.

Objetivos a largo plazo: identificar qué regímenes anestésicos, si los hay, son seguros para usar en el cerebro en desarrollo. Identificar dianas terapéuticas para la prevención o el tratamiento de la neuroinflamación inducida por anestésicos. Obtener fondos federales independientes para futuras investigaciones y establecer un programa de neurociencia experimental en el campus de Nationwide Children's.