Получено от Института по анестезиология, Университетска болница Цюрих и Института по физиология и Център за интегративна физиология на човека, Университет в Цюрих, Цюрих, Швейцария. Подадено за публикуване на 20 януари 2012 г. Прието за публикуване на 28 март 2013 г. Подкрепа е предоставена от Националните здравни институти, Бетесда, Мериленд, грантови номера. NIH P01 HL60678 и R01 HL71626; Фондация Емдо, Цюрих, Швейцария; и Швейцарска национална научна фондация, Берн, Швейцария, грант №. 320030_141216. Д-р Herrmann и г-жа Castellon допринасят еднакво като първи автори. Д-р. Minshall и Beck-Schimmer допринасят еднакво като старши автори.

след

Тази статия е придружена от редакционно мнение. Моля, вижте: Kharasch ED, Coopersmith CM: Спите ли, за да оцелеете? Влиянието на летливите анестетици върху смъртността при сепсис. Нестезиология 2013; 119: 755–6.

Inge K. Herrmann, Maricela Castellon, David E. Schwartz, Melanie Hasler, Martin Urner, Guochang Hu, Richard D. Minshall, Beatrice Beck-Schimmer; Летливите анестетици подобряват оцеляването след лигатура и пункция на целула. Анестезиология 2013; 119: 901–906 doi: https://doi.org/10.1097/ALN.0b013e3182a2a38c

Изтеглете файла с цитат:

Резюме

Сепсисът остава водеща причина за смърт в отделенията за интензивно лечение. Има все повече доказателства, че летливите анестетици имат благоприятен имуномодулиращ ефект върху сложни състояния, медиирани от възпаление. Авторите изследват ефекта на летливите анестетици върху цялостната преживяемост на мишките при сепсисен модел на лигавица и пункция на цека (CLP).

Мишките (N = 12 на третираната група) са били изложени на анестетични концентрации на десфлуран, изофлуран и севофлуран или по време на индукция на сепсис, или когато мишките показват изразени симптоми на възпаление. Цялостната преживяемост, както и функцията на органите и възпалението са сравнени с групата CLP без намеса.

При кондициониране на десфлуран и севофлуран (1,2 минимална алвеоларна концентрация в продължение на 2 часа веднага след индукция на CLP) общата преживяемост се подобрява съответно до 58% и 83%, в сравнение със 17% в нелекуваната CLP група. Изофлуран не повлиява значително резултата. Прилагането на севофлуран 24 часа след индуциране на сепсис значително подобрява общата преживяемост до 66%.

Прилагането на летливи анестетици десфлуран и севофлуран намалява смъртността, предизвикана от CLP. Анестезията може да бъде решаващ фактор при сравняване на данните от проучването, където са използвани различни анестезиологични протоколи.

Доказано е, че летливите анестетици са противовъзпалителни средства при определени състояния

Излагането на септични мишки на летливи анестетици, особено на севофлуран, значително подобрява преживяемостта

СЕПСИСЪТ и септичният шок остават водещите причини за смърт в отделенията за интензивно лечение по целия свят. 1 Сложната патофизиология заедно с хетерогенните модели на заболяването са ключови характеристики, което прави лечението на сепсиса изключително предизвикателно. 2–5 Предприети са многобройни подходи за смекчаване на вредния отговор на гостоприемника към инфекция, с предимно неуспешен превод в клиничен резултат. Въпреки новите патофизиологични прозрения и основните усилия за разработване на целенасочени терапии, смъртността при септично болни остава значително висока и лечението на пациенти с късен стадий на диагностика обикновено е свързано с лош резултат. 6

Летливите анестетици като десфлуран, изофлуран и севофлуран са идентифицирани като ефективни модификатори на възпалителния отговор при различни състояния на увреждане на тъканите, оказващи благоприятно въздействие върху функцията на органите и общия резултат както при животни 7-12, така и при пациенти. 13-16 Потенциалните ползи от прилагането на летливи анестетици в in vivo модели на експериментален сепсис не са систематично изследвани и ефектът им върху оцеляването остава неясен. Предишни проучвания, изясняващи защитния потенциал на летливите анестетици, традиционно се фокусират върху исхемия-реперфузионно увреждане, а не върху сепсис. В допълнение бяха определени биомаркери за увреждане на органи, но параметрите на резултата не бяха. 17

Материали и методи

Животни

Протоколът за животните е одобрен от Комитета по грижа и употреба на животните в Университета на Илинойс (Чикаго, Илинойс). Всички експерименти са проведени в съответствие с насоките на Асоциацията за оценка и акредитация на лабораторни грижи за животните, както са определени от Националните здравни институти и Ръководството за грижа и употреба на лабораторни животни. За експериментите са използвани осем до 12-седмични мъжки мишки C57BL/6 (Charles River Laboratories, Чикаго, Илинойс) с телесно тегло между 22 и 31 g (25,8 ± 2,7 g). Животните бяха внимателно наблюдавани преди и по време на експериментите, оценявайки дишането, здравето (козина, зъби и телесно тегло) и признаци на болка или дистрес. Всички мишки са получавали бупренорфин (0,1 mg/kg подкожно) веднага след операцията и при необходимост след това за аналгезия. Силно умиращите мишки бяха евтаназирани чрез предозиране с упойка, последвано от дислокация на шийката на матката.

Анестезия и индукция на сепсис от CLP

Процедура CLP.

Процедурата CLP се провежда по същото време на деня, за да се отчетат ефектите от циркадния ритъм върху възпалителния отговор. Мишките бяха анестезирани с помощта на единична доза кетамин (100 mg/kg телесно тегло; Fort Dodge Laboratories, Fort Dodge, IA) и ксилазин (10 mg/kg телесно тегло; Ben Venue Lab, Bedford, OH), приложени интраперитонеално, освен ако не е посочено друго . CLP се провежда, както е описано от Rittirsch et al. 18 Накратко, след като се достигне хирургическа равнина на анестезия, както се определя от липсата на отговор на прищипване на лапата или опашката и рефлекс на окото, коремът се обръсва, почиства и обезкълва, използвайки разтвор на повидон-йод преди 1- Направен е разрез по средната линия. Цекумът е изложен и дисталните 20% (под илеоцекалната клапа, на около 1 cm от върха) се лигират с 6-0 шев. Сляпото черво е пробито четири пъти с игла 20. При връщане на цекума в корема, добре контролирано, малко количество изпражнения се екструдира от мезентериални и антимезентериални отвори за проникване. Раната се почиства с 0,5 ml стерилен физиологичен разтвор и перитонеалната кухина се затваря на два слоя съответно с 7-0 и 6-0 проленови конци. SHAM животните са били подложени на същата процедура без лигиране и пробиване на цекума.

Групи за лечение.

Десфлуран, изофлуран и мишки за кондициониране на севофлуран (N = 12 за всяка група) бяха анестезирани с 1,2 минимална алвеоларна концентрация (MAC) на десфлуран (9 об.%) 20 (Baxter Healthcare Corporation, Deerfield, IL), изофлуран (1,5 об.%) 20 (Piramal Critical Care, Inc., Витлеем, Пенсилвания) или севофлуран (4 об.%) 20 (Baxter Healthcare Corporation), съответно чрез конус на носа (вместо кетамин/ксилазин). След CLP и инжектиране на физиологичен разтвор (20 ml · kg -1 h h -1) през югуларната вена, мишките бяха оставени да дишат спонтанно десфлуран, изофлуран или севофлуран (1.2 MAC) за допълнителни 2 часа. В групата за последващо кондициониране на севофлуран, CLP-индуцирано нараняване е извършено под анестезия с кетамин/ксилазин. Севофлуран е прилаган 24 часа след CLP (или 1,2 MAC за 2 h, N = 8, или при намалена доза от 1 MAC за продължителност от 0,5 h, N = 12). За последващо кондициониране на десфлуран се прилага 1 MAC десфлуран 24 часа след CLP в продължение на 0,5 часа. Всички животни бяха наблюдавани отблизо и дълбочината и продължителността на анестезията бяха сравними за всички групи, включени в експеримента.

Изследвания за оцеляване

За проучвания за оцеляване, мишките бяха върнати в клетките си след индукция на CLP и внимателно наблюдавани до 7 дни. Мишките получават свободен достъп до храна и вода по всяко време.

Анализ на проби от кръв и тъкани 24 часа след индукция на сепсис

Статистически анализ

Размерите на пробите бяха определени въз основа на предишни проучвания. 9 Данните за оцеляване бяха анализирани с помощта на Origin (Kaplan – Meier Survival Analysis; OriginLAB, Northampton, MA). За сравнение на разпределенията на оцеляването е използван тест с ранг на лога с корекция на Bonferroni. Стълбовидните графики показват ± SD. Маркерите за функцията на органите и нивата на възпалителни медиатори за лекувани и нелекувани групи бяха сравнени, използвайки Kruskal – Wallis ANOVA с U-тестове на Mann-Whitney (малък размер на пробата, двустранен) и корекция на Bonferroni за множество сравнения. Анализът на мощността беше изчислен с помощта на SPSS версия 20.0 (IBM, Цюрих, Швейцария). Статистическата значимост е присвоена на стойност P по-малка от 0,05.

Резултати

Въз основа на обещаващите резултати, наблюдавани при десфлуран и групите за кондициониране на севофлуран, приложението на летливи анестетици по време на сепсис е изследвано в условие след кондициониране: 24 часа след индукция на CLP, десфлуран или севофлуран са приложени върху мишки, страдащи от тежък сепсис с изразени симптоми . При излагане на мишки на 1,2 MAC севофлуран в продължение на 2 часа обаче голям брой умират или по време на или в рамките на първите няколко часа след анестезията. Цялостната преживяемост не се различава от групата CLP без намеса (фиг. 1В). Намаляването на дозата на севофлуран (от 1,2 на 1 MAC) и времето на експозиция (от 2 на 0,5 часа) значително подобрява общата преживяемост до 66% (P = 0,045). В тази група не са наблюдавани смъртни случаи след следоперативния ден 2. Десфлуран след кондициониране (1 MAC, 0,5 h) не е подобрил значително резултата (фиг. 1В).

Седем дни след CLP, всички оцелели мишки развиват абсцеси в областта на цекума. Като се има предвид, че основната цел на отговора на гостоприемника на бактериална инфекция е премахването на организмите, броят на бактериите в перитонеума и кръвта са преброени. Не са открити значителни разлики по отношение на бактериалното натоварване нито в проби от перитонеална течност, нито в проби от кръв, събрани на 24 часа след CLP спрямо CLP + севофлуран (перитонеална течност, 2,00 [± 1,71] × 10 7 образуващи колонии единици/ml за CLP [N = 6] срещу 2,54 [± 0,79] × 10 7 образуващи колонии единици/ml за CLP + севофлуран (N = 6), в проби от SHAM животни не са открити бактерии [N = 4]).

Дискусия

Основните открития на това проучване са, че прилагането на летливия анестетик севофлуран значително подобрява общата преживяемост при миши модел на септичен перитонит, когато се прилага по време на хирургичната процедура, както и 24 часа след индукция на CLP. По същия начин десфлуранът, но не и изофлуранът повлиява положително оцеляването в условия на кондициониране. В допълнение, излагането на севофлуран до голяма степен предотвратява предизвиканото от CLP увреждане на бъбреците и черния дроб.

Летливи анестетици в състояния на възпаление на тъканите

В редица предишни проучвания се съобщава, че летливите анестетици намаляват системното възпаление и увреждането на органите както при животни на възраст 7-12, така и при хора. 13-16 Въпреки това, основните механизми остават слабо разбрани и все още не е систематично определено дали тези ефекти могат да бъдат превърнати в положителен ефект върху функцията на органите и резултатите в модела на септичен миши перитонит.

В настоящото проучване, както ранното, така и късното приложение на севофлуран и излагането на десфлуран се оказаха ефективни за подобряване на общата преживяемост на CLP мишки и за отслабване на експресията на маркер за увреждане на тъканите. За разлика от тях, екви-MAC на изофлуран са по-малко ефективни за подобряване на общата преживяемост. В съгласие с нашите данни, наскоро публикувано проучване на Lee et al. 9 откриха ранна защита, използвайки изофлуран, но 7-дневна преживяемост от 0% както в CLP, така и в групата CLP + изофлуран при сравним модел на животни. По отношение на ефективността на летливите анестетици, проучванията, изследващи ефектите на летливите анестетици върху увреждането на миокардната реперфузия, разкриват подобни разлики между десфлуран, изофлуран и севофлуран, като изофлуранът е най-малко ефективен. 20,21 Предполага се, че различните механизми на действие могат да бъдат отговорни за наблюдаваните разлики в защитните ефекти. 21.

Ограничения на експерименталния модел

Летливи анестетици в животински модели на сепсис и възпаление

Важно е, че тези резултати разкриват, че анестезията има ключов ефект върху резултата от мишки CLP. Поради това е необходимо специално внимание при използване на летливи анестетици по време на хирургични процедури (напр. Индукция на CLP), тъй като това може значително да повлияе на резултата. Не се препоръчва сравнение на данни между проучвания, използващи различни протоколи за анестезия. Това може да не се ограничава до CLP модели при мишки, но може да се отнася и за други модели, изследващи състояния, медиирани от възпаление.

Заключение и перспектива

Това проучване предоставя първата експериментална демонстрация, че приложението както на десфлуран, така и на севофлуран значително намалява 7-дневната смъртност, предизвикана от CLP, в модел на миши септичен перитонит. Подобряването на общата преживяемост с летливи анестетици е придружено от намалено увреждане на крайните органи. Въпреки че механизмът на органна защита чрез летливи анестетици остава недостатъчно разбран, действието се оказва стабилно по своята същност и следователно има потенциал за транслация. Използването на летливи анестетици в експериментални проучвания може да има сериозни последици за резултата и може да се превърне в критичен момент при сравняване на данните от проучването, където са използвани различни анестезиологични протоколи.