Neuroinflamação induzida por isoflurano em crianças com hidrocefalia

Antecedentes e significado. A cada ano, milhões de crianças recebem anestesia geral. O isoflurano, um agonista do receptor GABA tipo A (GABAA), é um anestésico inalatório comumente usado na prática de anestesia clínica em todo o mundo. Tradicionalmente, os anestésicos são considerados seguros, desde que hipotensão e hipóxia graves sejam evitadas. Interferir com o equilíbrio de neurotransmissores excitatórios e inibitórios no cérebro em desenvolvimento pode interferir na formação de conexões sinápticas e aumentar os processos apoptóticos normais que levam à poda neuronal e podem induzir neuroinflamação. Essa poda neuronal e neuroinflamação aprimoradas podem levar à perda neuronal excessiva em momentos críticos durante o desenvolvimento do cérebro e, consequentemente, causar dificuldades de aprendizado posteriores. Relatos recentes de neurotoxicidade induzida com isoflurano geraram preocupação significativa sobre a segurança desse agente.

Investigações sobre neuroinflamação e apoptose após exposição a anestésicos em crianças humanas têm sido limitadas devido a preocupações éticas e metodológicas. Os estudos que foram feitos foram em grande parte estudos retrospectivos, baseados na população. Os resultados desses estudos foram mistos, alguns mostrando um declínio no desempenho neurocognitivo, outros sem mudanças. Além disso, a grande maioria das pesquisas prospectivas baseadas em hipóteses foi realizada em modelos animais. Desenvolver um modelo animal clinicamente relevante e testar as hipóteses resultantes em humanos são etapas críticas na determinação da causa subjacente dessas alterações, bem como na identificação de possíveis alvos terapêuticos. Os investigadores levantam a hipótese de que leitões expostos a anestésicos comumente usados ​​exibirão neuroinflamação aumentada quando comparados aos controles. É ainda hipotetizado que crianças submetidas a neurocirurgia com anestesia com isoflurano mostrarão evidências de aumento da inflamação do sistema nervoso central. Finalmente, os pesquisadores levantam a hipótese de que uma inflamação significativamente menos robusta será observada em pacientes submetidos a ressonância magnética com anestesia geral (sem cirurgia), indicando um papel do estresse cirúrgico na modulação da neuroinflamação induzida por isoflurano.

Investigação Clínica/Translacional (NCH): Grupo Cirúrgico. Pacientes de 0 a 5 anos submetidos à anestesia geral para correção de derivação ventrículo-peritoneal (DVP) terão amostras de LCR e soro no início da cirurgia (após a indução, mas antes da incisão cirúrgica) e no final da cirurgia (após o fechamento, mas antes da emergência). Cada um desses pacientes será randomizado para um anestésico padronizado. Uma amostra adicional de LCR será coletada antes da alta da unidade de cuidados pós-anestésicos (SRPA). Essas amostras serão analisadas conforme descrito acima. Grupo de controle. Os pacientes submetidos a ressonância magnética de diagnóstico sob anestesia geral para patologia não neurológica receberão um anestésico padronizado. O soro será coletado no início e no final do procedimento e será analisado quanto à inflamação conforme descrito acima.

Objetivos de curto prazo: Demonstrar que o isoflurano tem um papel na modulação da neuroinflamação em humanos. Determine se o estresse cirúrgico também tem um papel na modulação dessa inflamação. Desenvolva um modelo animal clinicamente relevante para pesquisa de neuroinflamação anestésica baseada em hipóteses.

Metas de longo prazo: identificar quais regimes anestésicos, se houver, são seguros para uso no cérebro em desenvolvimento. Identificar alvos terapêuticos para prevenção ou tratamento de neuroinflamação induzida por anestésicos. Obtenha financiamento federal independente para pesquisas futuras e estabeleça um programa experimental de neurociência no campus da Nationwide Children.