Neuroinflammation induite par l'isoflurane chez les enfants atteints d'hydrocéphalie

Contexte et importance. Chaque année, des millions d'enfants reçoivent une anesthésie générale. L'isoflurane, un agoniste des récepteurs GABA de type A (GABAA), est un anesthésique inhalé couramment utilisé dans la pratique de l'anesthésie clinique dans le monde entier. Les anesthésiques sont traditionnellement considérés comme sûrs tant qu'une hypotension et une hypoxie graves sont évitées. Interférer avec l'équilibre des neurotransmetteurs excitateurs et inhibiteurs dans le cerveau en développement peut interférer avec la formation de connexions synaptiques et améliorer les processus apoptotiques normaux qui conduisent à l'élagage neuronal et peuvent induire une neuroinflammation. Un tel élagage neuronal et une neuroinflammation accrus pourraient entraîner une perte neuronale excessive à des moments critiques du développement du cerveau et, par conséquent, entraîner des troubles d'apprentissage ultérieurs. Des rapports récents de neurotoxicité induite par l'isoflurane ont suscité des inquiétudes importantes quant à la sécurité de cet agent.

Les enquêtes sur la neuroinflammation et l'apoptose après exposition à l'anesthésique chez les enfants humains ont été limitées en raison de préoccupations éthiques et méthodologiques. Les études qui ont été faites étaient en grande partie des études rétrospectives basées sur la population. Les résultats de ces études ont été mitigés, certains montrant une baisse des performances neurocognitives, d'autres ne montrant aucun changement. De plus, la grande majorité des recherches prospectives fondées sur des hypothèses ont été entreprises sur des modèles animaux. Développer un modèle animal cliniquement pertinent et tester les hypothèses qui en résultent chez l'homme sont des étapes essentielles pour déterminer la cause sous-jacente de ces changements ainsi que pour identifier les cibles thérapeutiques possibles. Les enquêteurs émettent l'hypothèse que les porcelets exposés à des anesthésiques couramment utilisés présenteront une neuroinflammation accrue par rapport aux témoins. Il est en outre supposé que les enfants subissant une neurochirurgie sous anesthésie à l'isoflurane montreront des signes d'inflammation accrue du système nerveux central. Enfin, les chercheurs émettent l'hypothèse qu'une inflammation significativement moins robuste sera observée chez les patients subissant une IRM sous anesthésie générale (pas de chirurgie), indiquant un rôle du stress chirurgical dans la modulation de la neuroinflammation induite par l'isoflurane.

Recherche clinique/translationnelle (NCH) : groupe de chirurgie. Les patients âgés de 0 à 5 ans subissant une anesthésie générale pour la réparation d'un shunt ventriculopéritonéal (VPS) subiront un prélèvement de LCR et de sérum au début de la chirurgie (après l'induction mais avant l'incision chirurgicale) et à la fin de la chirurgie (après la fermeture mais avant l'émergence). Chacun de ces patients sera randomisé pour recevoir un anesthésique standardisé. Un échantillon supplémentaire de LCR sera prélevé avant la sortie de l'unité de soins post-anesthésie (USPA). Ces échantillons seront analysés comme décrit ci-dessus. Groupe de contrôle. Les patients subissant une IRM diagnostique sous anesthésie générale pour une pathologie non neurologique recevront une anesthésie standardisée. Le sérum sera collecté au début et à la fin de la procédure et sera analysé pour l'inflammation comme ci-dessus.

Objectifs à court terme : Démontrer que l'isoflurane joue un rôle dans la modulation de la neuroinflammation chez l'homme. Déterminer si le stress chirurgical a également un rôle dans la modulation de cette inflammation. Développer un modèle animal cliniquement pertinent pour la recherche sur la neuroinflammation anesthésique basée sur des hypothèses.

Objectifs à long terme : identifier les schémas anesthésiques, le cas échéant, qui peuvent être utilisés en toute sécurité dans le cerveau en développement. Identifier des cibles thérapeutiques pour la prévention ou le traitement de la neuroinflammation induite par l'anesthésie. Obtenir un financement fédéral indépendant pour de futures recherches et établir un programme expérimental de neurosciences sur le campus national pour enfants.