Wiederholte Anwendung von Sevofluran 2 % bei 7 und 60 Tage alten Ratten : Neurotoxizität und neurokognitive Dysfunktion.
Background: Sevoflurane is one of the most widely used inhalation anesthetics in pediatric anesthesia. A large number of studies have demonstrated that repeated treatment with high concentrations or long durations of sevoflurane anesthesia during the neonatal period can induce neuroapoptosis and lon...
| Publicado en: | Der Anaesthesist Vol. 66; no. 11; pp. 850 - 858 |
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| Autores principales: | , , , , , |
| Formato: | pictorial research tables/charts Journal Article |
| Publicado: |
Springer Nature
Nov2017
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| Acceso en línea: | Ver este registro en EBSCOhost |
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A large number of studies have demonstrated that repeated treatment with high concentrations or long durations of sevoflurane anesthesia during the neonatal period can induce neuroapoptosis and long-term learning disability. In clinical practice, we observed that a subset of patients underwent minor surgery under sevoflurane anesthesia more than once from birth to adolescence. Therefore, this research was conducted to investigate whether a 2% concentration of sevoflurane (clinically relevant usage of sevoflurane) for 1 h (a short duration) can induce neuroapoptosis and neurocognitive dysfunction in adolescent rats that received sevoflurane (2% for 1 h) during the neonatal period.Material and Methods: Group I: neonatal rats at postnatal day 7 (PND-7) were treated with oxygen under controlled conditions and then raised to PND-60. Group II: PND-7 rats were treated with 2% sevoflurane for 1 h and then raised to PND-60. Group III: the PND-60 rats were treated with 2% sevoflurane for 1 h and in group IV the PND-7 rats were treated with 2% sevoflurane for 1 h and then anesthetized with 2% sevoflurane for 1 h at PND-60 again. The expression of caspase-3, Bax and Bcl-2 in the hippocampal dentate gyrus (DG) were measured by Western blot analysis. Neuroapoptosis in the hippocampal DG was assessed using NeuN/caspase-3 double-immunofluorescence staining. Spatial reference memory was tested by the Morris water maze test.Results: The present data showed that sevoflurane (2% for 1 h) did not induce obvious hippocampal neuroapoptosis in the PND-7 rats and PND-60 rats; their performance in hippocampal-dependent spatial memory was not significantly impaired; however, the rats in group IV showed poor performance in the Morris water maze test and the neuroapoptosis in group IV was significantly increased.Conclusion: Our findings suggested that sevoflurane can induce neuroapoptosis and cognitive dysfunction in adolescent rats that received repeated sevoflurane (2% for 1 h) during the postnatal period. These findings will promote further studies to investigate the effects of repeated sevoflurane exposure on the development of the central nervous system and function of learning and memory, as well as the underlying mechanisms in vitro and in vivo. Hintergrund: Sevofluran ist eines der am häufigsten verwendeten Inhalationsanästhetika in der pädiatrischen Anästhesie. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass eine wiederholte Behandlung mit hohen Konzentrationen oder die Langzeitanwendung des Anästhetikums Sevofluran während in der neonatalen Phase Neuroapoptose und langfristige Lernbehinderungen verursachen kann. In der klinischen Praxis beobachteten wir, dass ein Teil der Patienten bei kleineren Operationen von der Geburt bis zur Adoleszenz mehrfach mit Sevofluran behandelt wurde. Diese Studie wurde daher durchgeführt, um zu untersuchen, ob eine 2 %ige Konzentration von Sevofluran (klinisch relevante Anwendung von Sevofluran) für 1 h (einen kurzen Zeitraum) Neuroapoptose und neurokognitive Dysfunktion bei adoleszenten Ratten induzieren kann, die Sevofluran (2 % für 1 h) während der neonatalen Phase erhielten. Material und Methoden: Gruppe I: Neonatale Ratten wurden am 7. postnatalen Tag (PND-7) unter kontrollierten Bedingungen mit Sauerstoff behandelt und dann bis PND-60 aufgezogen. Gruppe II: PND-7-Ratten wurden mit Sevofluran 2 % für 1 h behandelt und dann bis PND-60 aufgezogen. Gruppe III: Die PND-60-Ratten wurden für 1 h mit Sevofluran 2 % behandelt, und in Gruppe IV wurden die PND-7-Ratten für 1 h mit Sevofluran 2 % behandelt und dann nochmals am PND-60 für 1 h mit Sevofluran 2 % anästhesiert. Die Expression von Caspase-3, Bax und Bcl-2 im Gyrus dentatus (GD) des Hippokampus wurde mittels Western-Blot-Analyse bestimmt. Die Neuroapoptose im GD des Hippokampus wurde mittels NeuN/Caspase-3-Doppelimmunofluoreszenzfärbung beurteilt. Ergebnisse: Die vorliegenden Daten zeigten, dass Sevofluran (2 % für 1 h) keine ersichtliche Neuroapoptose im Hippokampus bei den PND-7-Ratten und den PND-60-Ratten induzierte; ihre Leistung im Hippokampus-abhängigen Raumgedächtnis war nicht signifikant eingeschränkt. Jedoch zeigten die Ratten in Gruppe IV eine schwache Leistung im Morris-Wasserlabyrinth-Test, und die Neuroapoptose in Gruppe IV war signifikant erhöht. Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse zeigten, dass Sevofluran Neuroapoptose und kognitive Dysfunktion bei adoleszenten Ratten induzieren kann, die während der postnatalen Phase wiederholt mit Sevofluran (2 % for 1 h) behandelt wurden. Diese Ergebnisse werden weitere Studien vorantreiben, um die Effekte einer wiederholten Sevofluranexposition auf die Entwicklung des Zentralnervensystems und die Lern- und Gedächtnisfunktion sowie die zugrunde liegenden Mechanismen in vitro und in vivo zu untersuchen. pubtype: Academic Journal doctype: pictorial research tables/charts Journal Article ougenre: Article language: English refInfo: holdings: @attributes: islocal: N |
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