Isofluraanin aiheuttama neuroinflammaatio lapsilla, joilla on vesipää

Tausta ja merkitys. Joka vuosi miljoonat lapset saavat yleispuudutuksen. Isofluraani, GABA-tyypin A (GABAA) -reseptoriagonisti, on inhaloitava anestesia, jota käytetään yleisesti kliinisissä anestesiakäytännöissä maailmanlaajuisesti. Anestesia-aineiden on perinteisesti oletettu olevan turvallisia niin kauan kuin vakavaa hypotensiota ja hypoksiaa vältetään. Kiihottavien ja inhiboivien välittäjäaineiden tasapainon häiriintyminen kehittyvissä aivoissa voi häiritä synaptisten yhteyksien muodostumista ja tehostaa normaaleja apoptoottisia prosesseja, jotka johtavat hermosolujen karsimiseen ja voivat aiheuttaa hermoston tulehduksen. Tällainen tehostunut hermosolujen karsiminen ja hermoston tulehdus voivat johtaa liialliseen hermosolujen menetykseen aivojen kehityksen kriittisinä aikoina ja aiheuttaa siten myöhemmin oppimisvaikeuksia. Viimeaikaiset raportit isofluraanin aiheuttamasta neurotoksisuudesta ovat herättäneet merkittävää huolta tämän aineen turvallisuudesta.

Ihmislapsilla anestesiaaltistuksen jälkeistä hermotulehdusta ja apoptoosia koskevat tutkimukset ovat olleet rajallisia eettisistä ja metodologisista syistä. Tehdyt tutkimukset ovat olleet suurelta osin retrospektiivisiä, väestöpohjaisia ​​tutkimuksia. Näiden tutkimusten tulokset ovat olleet ristiriitaisia, joissakin niistä on havaittu neurokognitiivisen suorituskyvyn heikkenemistä, joissakin ei muutosta. Lisäksi suurin osa tulevasta, hypoteesilähtöisestä tutkimuksesta on tehty eläinmalleilla. Kliinisesti merkityksellisen eläinmallin kehittäminen ja tuloksena olevien hypoteesien testaaminen ihmisillä ovat kriittisiä vaiheita näiden muutosten taustalla olevan syyn määrittämisessä sekä mahdollisten terapeuttisten kohteiden tunnistamisessa. Tutkijat olettavat, että porsaat, jotka altistuvat yleisesti käytetyille anestesia-aineille, osoittavat lisääntynyttä hermotulehdusta verrokkeihin verrattuna. Lisäksi oletetaan, että isofluraanipuudutuksessa neurokirurgiaan saavilla lapsilla on näyttöä lisääntyneestä keskushermoston tulehduksesta. Lopuksi tutkijat olettavat, että potilailla, joille tehdään MRI yleisanestesiassa (ei leikkausta), havaitaan merkittävästi vähemmän voimakasta tulehdusta, mikä osoittaa kirurgisen stressin roolin isofluraanin aiheuttaman hermotulehduksen säätelyssä.

Clinical/Translational Investigation (NCH): Surgery Group. 0–5-vuotiailta potilailta, joille tehdään yleisanestesia kammiooperitoneaalisen shuntin (VPS) korjaamiseksi, CSF- ja seeruminäytteet otetaan leikkauksen alussa (induktion jälkeen, mutta ennen leikkausta) ja leikkauksen lopussa (sulkemisen jälkeen, mutta ennen ilmaantumista). Jokainen näistä potilaista satunnaistetaan standardoituun anestesiaan. Ylimääräinen CSF-näyte otetaan ennen anestesian jälkeistä hoitoyksikköä (PACU). Nämä näytteet analysoidaan edellä kuvatulla tavalla. Ohjausryhmä. Potilaat, joille tehdään diagnostinen MRI yleisanestesiassa ei-neurologisen patologian vuoksi, saavat standardoidun anestesian. Seerumi kerätään toimenpiteen alussa ja lopussa ja analysoidaan tulehduksen varalta edellä kuvatulla tavalla.

Lyhyen aikavälin tavoitteet: Osoita, että isofluraanilla on rooli ihmisten hermotulehduksen säätelyssä. Selvitä, onko kirurgisella stressillä merkitystä myös tämän tulehduksen modulaatiossa. Kehitä kliinisesti merkityksellinen eläinmalli hypoteesilähtöiseen anestesiahermotulehdustutkimukseen.

Pitkän aikavälin tavoitteet: Tunnista, mitkä anestesia-ohjelmat ovat turvallisia käytettäväksi kehittyvissä aivoissa. Tunnista terapeuttiset kohteet anestesian aiheuttaman hermotulehduksen ehkäisyyn tai hoitoon. Hanki riippumaton liittovaltion rahoitus tulevaa tutkimusta varten ja perusta kokeellinen neurotiedeohjelma Nationwide Children's Campuselle.