Interaction du statut de cobalamine avec le protoxyde d'azote en relation avec les changements cognitifs postopératoires chez les personnes âgées

Étudier le design:

• Étude randomisée en double aveugle chez des patients âgés programmés pour une chirurgie élective sous anesthésie générale.
• Informations médicales, liées à la cobalamine et démographiques ;
• Tests sanguins du statut métabolique lié à la cobalamine et génotypage pour 4 mutations pertinentes ;
• Évaluation psychoneurologique avant la chirurgie ;
• Randomisation pour recevoir un schéma anesthésique standard avec du protoxyde d'azote (N2O) ou le même schéma sans N2O ;
• Les données peropératoires et périopératoires sont recueillies ;
• Test de délire 2-3 heures après la chirurgie.
• Toutes les études préopératoires sont répétées après 2 semaines et 4 semaines.
• Les patients présentant un état cognitif anormal persistant à 4 semaines reçoivent de la cobalamine et sont retestés à 3 mois.

Critère d'intégration:

• Âge > 60 ans ;
• Durée prévue de l'anesthésie générale > 1 heure ;
• Bonne compréhension de l'anglais.

Critère d'exclusion:

• Chirurgie impliquant le cerveau, l'apport sanguin à la tête et au cou ou au cœur ;
• Démence, psychose ou maladie cérébrale ;
• Contre-indication à l'utilisation de N2O ;
• État clinique autre que classe ASA 1 ou 2 ;
• Maladie pulmonaire bronchospastique ou obstructive ;
• exposition au N2O au cours des 6 derniers mois ;
• Injection de cobalamine au cours des 6 derniers mois ;
• Volume corpusculaire moyen des globules rouges> 95 fl ;
• Créatinine > 1,8 mg/dl.
• Antécédents ou signes de paresthésies, engourdissement des pieds ou des mains, problèmes de démarche et d'équilibre, problèmes de mémoire et de réflexion.

Si le test cognitif préopératoire produit un résultat suspect (deux résultats de test non liés ou plus > 1,5 x écart-type en dessous de la moyenne normale), un examen immédiat est effectué pour décider de l'exclusion du patient de l'étude.

Tous les investigateurs et testeurs ne connaissent pas l'exposition au N2O (à l'exception de l'anesthésiste) et le statut en cobalamine.

Nombre de sujets : L'analyse de la puissance statistique par notre statisticien a projeté le besoin de 386 sujets pour atteindre une puissance de 80 % avec une erreur de type I de 0,05. Sur la base d'un taux de perte de sujets possible de 15 %, 444 sujets sont prévus.

Le questionnaire d'information du patient comprend :

• Informations démographiques;
• Antécédents médicaux pertinents ;
• Antécédents liés à la cobalamine ;
• Facteurs d'exclusion.

Randomisation:

• système de nombres généré par ordinateur ;
• Signalé juste avant l'intervention à l'anesthésiste uniquement.

Protocole anesthésique :

• L'un des deux protocoles de schémas anesthésiques efficaces et couramment utilisés ;
• Des moniteurs ASA standard, un analyseur d'oxygène et un capnographe de dioxyde de carbone sont appliqués.
• L'anesthésie générale est induite dans les groupes N2O et non N2O avec du fentanyl (2-5 µg/kg) et du propofol (1-3 mg/kg), ce qui permet une titration appropriée jusqu'au point final souhaité sans effets indésirables. Le cisatracurium (0,15 mg/kg) est administré pour la relaxation musculaire.
• L'anesthésie est ensuite maintenue avec 40 % d'oxygène/60 % de N2O (bras d'étude N2O) ou 40 % d'oxygène dans l'air (bras non-N2O), avec du desflurane pour les deux groupes d'étude, titré à la profondeur de l'anesthésie. Le fentanyl est utilisé dans les deux groupes (1 µg/kg/h) comme narcotique principal jusqu'à juste avant la fin de la chirurgie ;
• Après l'intubation, une ventilation surveillée maintient une normocapnée et une oxygénation adéquate. La température, la pression artérielle et la fréquence cardiaque sont maintenues par des méthodes standard prescrites.
• À la fin de la chirurgie, le desflurane et le N2O (ou, dans l'autre bras de l'étude, le desflurane et l'O2/air ambiant) sont arrêtés, le bloc neuromusculaire résiduel est antagonisé pharmacologiquement, le dolasétron est administré en prophylaxie contre les nausées et les vomissements, et une analgésie postopératoire est fournie avec des opioïdes, au besoin.
• Les protocoles permettent des modifications cliniquement indiquées à tout moment.
• Tout ce qui précède garantit que la gestion de l'anesthésie n'est pas compromise, permet à l'inclusion de N2O (par rapport à l'air ambiant) d'être la seule différence entre les deux bras et n'utilise aucun agent connu pour affecter la cobalamine autre que le N2O.

Collecte de données peropératoire :

• Durée d'exposition au N2O ;
• Doses de tous les anesthésiques ;
• Chirurgie réellement réalisée ;
• Saturation en oxygène, surveillée en continu ;
• CO2 de fin d'expiration ;
• Desflurane de fin d'expiration ;
• Perte de sang et transfusions ;
• Température à la sortie de l'anesthésie et température minimale ;
• Gamme de pressions artérielles périopératoires ;
• Présence de délire d'émergence ;
• Événements postopératoires indésirables ;
• Médicaments nécessaires en postopératoire.

Tests sanguins du statut de cobalamine et tests associés :

• Taux sériques de cobalamine et de folate ;
• Homocystéine par dosage immunologique de plasma anticoagulé sur EDTA séparé en 1 heure dans le laboratoire du PI ;
• Acide méthylmalonique sérique (MMA) par chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse ;
• Métabolites plasmatiques (méthionine, glutathion, S-adénosylméthionine, S-adénosylhomocystéine, cystéine et cystéinylglycine ; voir plus loin) ;
• Créatinine sérique, formule sanguine complète et frottis sanguin.

Le diagnostic de déficit subclinique en cobalamine est posé si les DEUX critères suivants sont remplis :

• Au moins deux des 3 anomalies suivantes : faible taux de cobalamine, taux élevé d'homocystéine ou taux élevé de MMA. Tous les enquêteurs restent aveugles à ces conclusions, qui ne nécessitent aucune action.
• Une carence en cobalamine cliniquement apparente est exclue. Ceci est toujours connu des investigateurs avant l'intervention, permettant l'exclusion immédiate du patient de l'étude en cas de résultat positif.

Dosage des Métabolites de l'Homocystéine et de la Méthionine :

• Le plasma est séparé dans les 15 minutes suivant la ponction veineuse, conservé sur de la glace jusqu'à la centrifugation et stocké en aliquotes à -80°C.
• Les aliquotes non décongelées sont expédiées sur de la neige carbonique à l'Université de l'Arkansas pour un dosage par HPLC avec détection coulométrique.
• Étant donné que certains métabolites sont affectés par l'état rénal, un ajustement en fonction de la créatinine est effectué.
• Les analyses se concentrent sur les résultats des métabolites par rapport (a) les uns aux autres ; (b) le statut de cobalamine d'origine ; (c) niveaux de folate; (d) exposition au N2O, à la fois en relation avec le statut original en cobalamine et les polymorphismes génétiques ; (e) présence de polymorphismes géniques (y compris les combinaisons); et (f) apparition d'un dysfonctionnement cognitif vs aucun. Les changements métaboliques longitudinaux sur toute la période de suivi sont examinés.

Analyses de polymorphisme génique :

• L'ADN est extrait d'échantillons de sang préopératoires et l'ADN purifié est stocké à -80°C.
• Les mutations 677C-T et 1298A-C de MTHFR sont déterminées par des techniques standards ;
• La mutation méthionine synthase 2756A-G (D919G) est identifiée à l'aide de HaeIII, et la mutation MTRR 66A-G (I22M) à l'aide de NdeI.
• L'analyse tiendra compte des états de mutation homozygotes et de l'hétérozygotie combinée qui produit une activité enzymatique altérée, des mutations combinées des différentes enzymes, ainsi que des fréquences alléliques.
• Les analyses de l'étude se concentrent sur les questions suivantes : (a) L'effet métabolique ou clinique du N2O varie-t-il selon le génotype ? (b) Les polymorphismes influencent-ils l'apparition d'un déficit subclinique en cobalamine ? (c) Comment les changements de métabolites sont-ils affectés par chaque mutation ?

Tests de fonction cognitive et de dépression :

• Effectué par un testeur qualifié dans un bureau calme et sans distractions ;
• Une batterie ciblée de tests neuropsychologiques qui nécessite 1,5 heure est administrée.

• Les tests évaluent :

  • Attention/Concentration : (a) Test d'addition en série rythmé, qui nécessite une attention active et un traitement rapide de l'information ; (b) California Computerized Assessment Package mesure la performance sensible à l'attention et à la prise de décision.
  • La flexibilité cognitive est testée par le séquençage lettre-chiffre, un sous-test du Wechsler Adult Intelligence Scale-III.
  • La mémoire et l'apprentissage sont testés avec le California Verbal Learning Test-2.
  • La dépression est évaluée avec le Beck Depression Inventory.

Tous les tests sont notés dans les 48 heures et passés en revue avec le neuropsychologue, qui sont tous deux aveugles au statut des patients. On s'attend à ce que toutes les mesures montrent un certain "effet de pratique (familiarisation)" sur les 3 administrations, et des ajustements et analyses appropriés sont effectués.

Si les résultats de l'un des tests dans deux des quatre catégories de tests sont > 1,5 écart-type inférieurs à la moyenne normale lors de l'évaluation préopératoire, un examen immédiat pour une éventuelle exclusion de l'étude est effectué. Une baisse des résultats des tests postopératoires par > 1,5 x SD de la moyenne normale par rapport au résultat précédent dans 2 tests individuels est également portée à l'attention du PI et du moniteur de sécurité pour une décision concernant le traitement à la cobalamine.

L'évaluation du délire est effectuée 2 à 3 heures après l'opération avec le mini-examen de l'état mental et le test CAM-ICU. Les facteurs de confusion potentiels tels que les médicaments, l'hypoxie et l'infection sont pris en compte dans l'analyse.

Un suivi à long terme au-delà de 4 semaines est effectué chez les patients dont la fonction cognitive (y compris les tests de dépression) est significativement moins bonne au test de 4 semaines qu'en préopératoire. Une baisse dans tout test équivalant à 1 écart-type de la moyenne normale pour ce test est utilisée comme référence de décision.

L'analyse des données:

• La principale question est de savoir si les patients présentant un déficit subclinique présentent une altération neuropsychologique après une exposition au N2O plus importante que chez les patients sans déficit. L'analyse de ces différences inclut la comparaison entre les patients déficients et non déficients assignés au bras non-N2O. Les facteurs de confusion sont traités en ajustant les variables pertinentes.
• Le statisticien effectue toutes les analyses et consulte de façon continue tout au long de l'étude. Avant l'analyse, les variables continues sont soumises à une transformation logarithmique. Les analyses univariées, suivies d'analyses multivariées sélectionnées, incluent la durée d'exposition à l'anesthésique, le niveau de déficits métaboliques préopératoires et postopératoires, ainsi que les troubles coexistants. L'ajustement de Bonferroni est utilisé pour les comparaisons multiples, le cas échéant. La régression logique multiple est utilisée pour évaluer les prédicteurs indépendants significatifs de résultats anormaux.
• Une analyse intermédiaire sera effectuée après 3,5 ans, en utilisant un alpha de 0,005.
• Les analyses des résultats métaboliques et génétiques seront effectuées par des analyses univariées, suivies d'analyses multivariées pour déterminer les effets des mutations.

Risques pour les sujets :

• Tous les sujets subissent une chirurgie élective cliniquement indiquée sous anesthésie générale. Aucun aspect de leur prise en charge chirurgicale ne sera affecté par leur participation. Le seul changement lié à l'étude dans leur prise en charge clinique sera l'assignation aléatoire à l'omission ou à l'inclusion de N2O à partir de schémas d'anesthésie standard presque identiques.
• Les seules autres manipulations sont des prélèvements sanguins et des tests neuropsychologiques plusieurs jours avant l'intervention et 3-4 fois après l'opération (sauf les tests génétiques qui ne sont effectués qu'une seule fois).
• La collecte d'informations médicales pertinentes pour l'étude est soumise à la protection de la confidentialité à tous les égards mandatés par la HIPAA.
• Les risques liés à la cobalamine/N2O sont en fait plus faibles chez les participants que chez les non-participants. Plusieurs couches de protection contre les petits risques associés à l'étude comprennent l'évaluation liée à la cobalamine qui n'est pas effectuée systématiquement avant l'anesthésie au N2O pour identifier les patients qui présentent un risque connu de N2O ; surveillance postopératoire continue des changements du statut de cobalamine et du déclin cognitif significatif ; intervention avec thérapie à la cobalamine chez les patients éventuellement affectés ; mise en place d'un plan de Data Safety Monitoring avec un veilleur de sécurité indépendant ; et une analyse intermédiaire des résultats de l'étude.

Surveillance de la sécurité :

• La découverte préopératoire d'un dysfonctionnement des tests cognitifs exclut les patients de l'étude avant toute exposition au risque.
• Un déclin postopératoire dépassant l'équivalent de 1,5 x SD de la moyenne normale dans deux mesures non liées de la fonction cognitive est porté à l'attention immédiate du PI, du neuropsychologue collaborateur et d'un scientifique-clinicien indépendant qui ne fait pas partie de notre étude.