Изофлуран-индуцированное нейровоспаление у детей с гидроцефалией

Предыстория и значение. Каждый год миллионы детей получают общий наркоз. Изофлуран, агонист рецепторов ГАМК типа А (ГАМКА), представляет собой ингаляционный анестетик, широко используемый в клинической анестезиологической практике во всем мире. Традиционно считалось, что анестетики безопасны, пока не возникает тяжелая гипотензия и гипоксия. Нарушение баланса возбуждающих и тормозных нейротрансмиттеров в развивающемся мозге может препятствовать образованию синаптических связей и усиливать нормальные апоптотические процессы, которые приводят к сокращению нейронов и могут вызывать нейровоспаление. Такое усиленное сокращение нейронов и нейровоспаление могут привести к чрезмерной потере нейронов в критические моменты развития мозга и, следовательно, вызвать более поздние трудности с обучением. Недавние сообщения о нейротоксичности, вызванной изофлураном, вызвали серьезные опасения по поводу безопасности этого агента.

Исследования нейровоспаления и апоптоза после воздействия анестезии у детей были ограничены из-за этических и методологических соображений. Проведенные исследования были в основном ретроспективными, популяционными. Результаты этих исследований были неоднозначными: некоторые из них показали снижение нейрокогнитивных функций, а некоторые не показали никаких изменений. Кроме того, подавляющее большинство проспективных исследований, основанных на гипотезах, было проведено на животных моделях. Разработка клинически значимой модели на животных и проверка полученных гипотез на людях являются важными шагами в определении основной причины этих изменений, а также в выявлении возможных терапевтических целей. Исследователи предполагают, что поросята, подвергшиеся воздействию широко используемых анестетиков, будут демонстрировать повышенное нейровоспаление по сравнению с контрольной группой. Также предполагается, что у детей, перенесших нейрохирургическую операцию с анестезией изофлураном, будут обнаружены признаки повышенного воспаления центральной нервной системы. Наконец, исследователи предполагают, что значительно менее сильное воспаление будет наблюдаться у пациентов, проходящих МРТ с общей анестезией (без хирургического вмешательства), что указывает на роль хирургического стресса в модуляции вызванного изофлураном нейровоспаления.

Клинические/трансляционные исследования (NCH): Хирургическая группа. У пациентов в возрасте 0–5 лет, подвергающихся общей анестезии по поводу восстановления вентрикулоперитонеального шунта (ВШС), берут образцы спинномозговой жидкости и сыворотки в начале операции (после индукции, но до хирургического разреза) и в конце операции (после закрытия, но до появления). Каждый из этих пациентов будет рандомизирован для получения стандартного анестетика. Перед выпиской из отделения постанестезиологического лечения (PACU) будет взят дополнительный образец спинномозговой жидкости. Эти образцы будут проанализированы, как описано выше. Контрольная группа. Пациенты, которым проводится диагностическая МРТ под общей анестезией по поводу неврологической патологии, получат стандартный анестетик. Сыворотка будет собрана в начале и в конце процедуры и будет проанализирована на воспаление, как указано выше.

Краткосрочные цели: продемонстрировать, что изофлуран играет роль в модуляции нейровоспаления у людей. Определите, играет ли хирургический стресс роль в модуляции этого воспаления. Разработайте клинически значимую животную модель для исследования анестезирующего нейровоспаления на основе гипотез.

Долгосрочные цели: определить, какие схемы анестезии, если таковые имеются, безопасны для использования в развивающемся мозге. Определите терапевтические цели для профилактики или лечения нейровоспаления, вызванного анестезией. Получите независимое федеральное финансирование для будущих исследований и создайте экспериментальную программу нейробиологии в общенациональном детском кампусе.