Влияние нейрохирургического вмешательства и общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом на содержание биомаркеров воспаления, церебрального повреждения и нуклеиновых кислот в ликворе пациентов с внутричерепными менингиомами: пилотное исследование

Авторы:
  • К. А. Кондратов
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России, 197341, Санкт-Петербург, Россия
  • А. В. Федоров
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России, 197341, Санкт-Петербург, Россия
  • Д. А. Распутина
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России, 197341, Санкт-Петербург, Россия
  • Т. А. Крупко
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России, 197341, Санкт-Петербург, Россия
  • Р. В. Рутковский
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России, 197341, Санкт-Петербург, Россия
  • Н. В. Дрягина
    «Российский нейрохирургический институт им. А.Л. Поленова» — филиал ФГБУ «Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова» Минздрава России, 191014, Санкт-Петербург, Россия
  • А. А. Петров
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России, 197341, Санкт-Петербург, Россия
  • Д. А. Гуляев
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России, 197341, Санкт-Петербург, Россия; «Российский нейрохирургический институт им. А.Л. Поленова» — филиал ФГБУ «Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова» Минздрава России, 191014, Санкт-Петербург, Россия
  • А. А. Костарева
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России, 197341, Санкт-Петербург, Россия
  • И. А. Саввина
    ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России, 197341, Санкт-Петербург, Россия; «Российский нейрохирургический институт им. А.Л. Поленова» — филиал ФГБУ «Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова» Минздрава России, 191014, Санкт-Петербург, Россия
Журнал: Анестезиология и реаниматология. 2019;(3): 71-78
Просмотрено: 248 Скачано: 1
Цель исследования — оценить нейроповреждение и нейровоспаление, а также диагностический потенциал циркулирующих в ликворе нуклеиновых кислот у пациентов с внутричерепными менингиомами в процессе нейрохирургического вмешательства, выполняемого в условиях общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом. Материал и методы. В исследование включены 7 пациентов с внутричерепными менингиомами. Пациентов оперировали в условиях общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом. Образцы ликвора собирали интраоперационно в трех временных точках: точка 1 — через 30 мин после вводного наркоза до хирургического разреза; точка 2— после вскрытия твердой мозговой оболочки до начала удаления опухоли; точка 3 — после удаления опухоли и ушивания раны. Уровни белковых маркеров определяли иммуноферментным методом. Анализ уровней нуклеиновых кислот проводили с помощью полимеразной цепной реакции в реальном времени. Результаты. Концентрация белка S100B, а также цитокинов — интерлейкина IL-10 и фактора некроза опухоли альфа (TNF-α) не менялась в ходе операции. На этапе удаления опухоли наблюдалось повышение уровней провоспалительных цитокинов IL-6 (в 3,8 раза; p=0,016) и IL-8 (в 6,3 раза; p=0,016). В образцах ликвора определялись микроРНК-21, а также ядерная и митохондриальная ДНК, содержание которых не менялось в ходе операции. Выводы. У пациентов с внутричерепными менингиомами, оперированных в условиях общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом, не обнаружены биохимические маркеры, характерные для значительных повреждений глиального компонента ткани головного мозга. Вместе с тем у этих пациентов на этапе удаления менингиом происходил запуск провоспалительного ответа, выражающегося в повышении в ликворе концентрации цитокинов — интерлейкинов IL-6 и IL-8.
Ключевые слова:
  • общая анестезия
  • севофлуран
  • нейрохирургия
  • внутричерепные менингиомы
  • ликвор
  • циркулирующие нуклеиновые кислоты
  • митохондриальная ДНК
  • микроРНК
  • белок S100B
  • нейровоспаление
  • цитокины TNF-α
  • IL-6
  • IL-8
  • IL-10

КАК ЦИТИРОВАТЬ:

Кондратов К.А., Федоров А.В., Распутина Д.А., Крупко Т.А., Рутковский Р.В., Дрягина Н.В., Петров А.А., Гуляев Д.А., Костарева А.А., Саввина И.А. Влияние нейрохирургического вмешательства и общей анестезии севофлураном в сочетании с фентанилом на содержание биомаркеров воспаления, церебрального повреждения и нуклеиновых кислот в ликворе пациентов с внутричерепными менингиомами: пилотное исследование. Анестезиология и реаниматология. 2019;(3):71-78. https://doi.org/10.17116/anaesthesiology201903171

Список литературы:

  1. Toft P, Tonnesen E. The systemic inflammatory response to anaesthesia and surgery. Current Anaesthesia & Critical Care. 2008;19(5-6):349-353.
  2. Schneemilch C, Schilling T, Bank U. Effects of general anesthesia on inflammation. Best Practice & Research. Clinical Anaesthesiology. 2004;18(5):493-507.
  3. Terrando N, Monaco C, Ma D, Foxwell BM, Feldmann M, Maze M. Tumor necrosis factor-alpha triggers a cytokine cascade yielding postoperative cognitive decline. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2010;107:20518-20522. doi: 10.1073/pnas.1014557107
  4. Umholtz M, Nader ND. Anesthetic immunomodulation of the neuroinflammation in postoperative cognitive dysfunction. Immunological investigations. 2017;46(8):805-815. doi: 10.1080/08820139.2017.1373898
  5. Берлинский В.В., Налеев А.А., Кузнецова О.В. Особенности течения послеоперационного периода в зависимости от метода общей анестезии. Анестезиология и реаниматология. 2012;1:24-27.
  6. Балыкова Е.В., Хачатурова Э.А., Селова Г.Н. Состояние центральной гемодинамики при различных видах анестезии при лапароскопических операциях по поводу рака толстой кишки у пожилых больных. Анестезиология и реаниматология. 2012;2:19-22.
  7. Борисов К.Ю., Мороз В.В., Гребенчиков О.А., Плотников Е.Ю., Левиков Д.И., Черпаков Р.А., Лихванцев В.В. Влияние пропофола на анестетическое прекондиционирование миокарда севофлураном в эксперименте. Общая реаниматология. 2013;9(4):30-35.
  8. Неймарк М.И., Шмелев В.В. Динамика маркеров нейронального повреждения при различных видах общей анестезии каротидной эндартерэктомии. Вестник интенсивной терапии. 2012;5:40.
  9. Саввина И.A., Костарева А.А., Федоров А.В., Рутковский Р.В., Распутина Д.А., Малхозова А.М. Роль общих анестетиков в модуляции системного воспалительного ответа в периоперационном периоде. Трансляционная медицина. 2017;4(5):28-37.
  10. Blum F, Zuo Z. Volatile anesthetics-induced neuroinflammatory and anti-inflammatory responses. Medical Gas Research. 2013;3(1):16. doi: 10.1186/2045-9912-3-16
  11. Mishima Y, Ushijima K. Volatile Anesthetics and Neuroprotection. In: Uchino H, Ushijima K, Ikeda Y, eds. Neuroanesthesia and Cerebrospinal Protection. Tokyo: Springer; 2015: 83-92.
  12. Inoue S, Kawaguchi M. Intravenous Anesthetics and Neuroprotection. In: Uchino H., Ushijima K., Ikeda Y, eds. Neuroanesthesia and Cerebrospinal Protection. Tokyo: Springer; 2015: 93-101.
  13. Yue ZY, Dong H, Wang YF, Liu Y, Song CY, Yang WC, Qian H, Lu SJ, Chang FF. Propofol prevents neuronal mtDNA deletion and cerebral damage due to ischemia/reperfusion injury in rats. Brain Research. 2015;1594:108-114. doi: 10.1016/j.brainres.2014.10.016
  14. Reid G, Kirschner MB, van Zandwijk N. Circulating microRNAs: Association with disease and potential use as biomarkers. Critical Reviews in Oncology/Hematology. 2011;80(2):193-208. doi: 10.1016/j.critrevonc.2010.11.004
  15. Harrison EB, Hochfelder CG, Lamberty BG, Meays BM, Morsey BM, Kelso ML, Fox HS, Yelamanchili SV. Traumatic brain injury increases levels of miR-21 in extracellular vesicles: implications for neuroinflammation. FEBS Open Bio. 2016; 6(8):835-846. doi: 10.1002/2211-5463.12092
  16. Zhang Q, Raoof M, Chen Y, Sumi Y, Sursal T, Junger W, Brohi K, Itagaki K, Hauser CJ. Circulating mitochondrial DAMPs cause inflammatory responses to injury. Nature. 2010;464:104-107. doi: 10.1038/nature08780
  17. Bhagirath V.C., Dwivedi D.J., Liaw P.C. Comparison of the proinflammatory and procoagulant properties of nuclear, mitochondrial, and bacterial DNA. Shock. 2015;44(3):265-271. doi: 10.1097/shk.0000000000000397
  18. Yamashita K, Kinoshita M, Miyamoto K, Namba A, Shimizu M, Koda T, Sugimoto T, Mori Y, Yoshioka Y, Nakatsuji Y, Kumanogoh A, Kusunoki S, Mochizuki H, Okuno T. Cerebrospinal fluid mitochondrial DNA in neuromyelitis optica spectrum disorder. Journal of Neuroinflammation. 2018;15(1):125. doi: 10.1186/s12974-018-1162-0
  19. Baysa A, Fedorov A, Kondratov K, Ruusalepp A, Minasian S, Galagudza M, Popov M, Kurapeev D, Yakovlev A, Valen G, Kostareva A, Vaage J, Stensløkken KO. Release of mitochondrial and nuclear DNA during on-pump heart surgery: kinetics and relation to extracellular vesicles. Journal of Cardiovascular Translational Research. 2018. [Epub ahead of print]. doi: 10.1007/s12265-018-9848-3
  20. Ellefsen S, Stensløkken KO, Sandvik GK, Kristensen TA, Nilsson GE. Improved normalization of real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction data using an external RNA control. Analytical Biochemistry. 2008;376(1):83-93. doi: 10.1016/j.ab.2008.01.028
  21. Кондратов К.А., Мельник О.В., Петрова Т.А., Федоров А.В., Никитина И.Л., Артемьева И.Ю., Первунина Т.М., Бабенко А.Ю., Костарева А.А., Шляхто Е.В. Уровни циркулирующей микроРНК-21-5р у детей с сахарным диабетом 1-го типа. Артериальная гипертензия. 2017;23(6):597-603. doi: 10.18705/1607-419X-2017-23-6-597-603
  22. Федоров А.В., Минасян С.М., Костарева А.А., Галагудза М.М., Курапеев Д.И. Повышение уровня микроРНК-208а в цельной крови после ишемии-реперфузии миокарда у крыс. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2012;2:66-71.
  23. Uchino H, Chijiiwa M, Ogihara Y, Elmer E. Molecular Mechanisms of Brain Ischemia and Its Protection. In: Uchino H, Ushijima K, Ikeda Y, eds. Neuroanesthesia and Cerebrospinal Protection. Tokyo: Springer, 2015;39-51.
  24. Kondratov K, Kurapeev D, Popov M, Sidorova M, Minasian S, Galagudza M, Kostareva A, Fedorov A. Heparinase treatment of heparin-contaminated plasma from coronary artery bypass grafting patients enables reliable quantification of microRNAs. Biomolecular Detection and Quantification. 2016;8:9-14. doi: 10.1016/j.bdq.2016.03.001
  25. Berger M, Ponnusamy V, Greene N, Cooter M, Nadler JW, Friedman A, McDonagh DL, Laskowitz DT, Newman MF, Shaw LM, Warner DS, Mathew JP, James ML; MAD-PIA Investigators. The effect of propofol vs. isoflurane anesthesia on postoperative changes in cerebrospinal fluid cytokine levels: results from a randomized trial. Frontiers in Immunology. 2017;8:1528. doi: 10.3389/fimmu.2017.01528
  26. Bromander S, Anckarsater R, Kristiansson M, Blennow K, Zetterberg H, Anckarsater H, Wass CE. Changes in serum and cerebrospinal fluid cytokines in response to non-neurological surgery: an observational study. Journal of Neuroinflammation. 2012;9:242. doi: 10.1186/1742-2094-9-242
  27. Hirsch J, Vacas S, Terrando N, Yuan M, Sands LP, Kramer J, Bozic K, Maze MM, Leung JM. Perioperative cerebrospinal fluid and plasma inflammatory markers after orthopedic surgery. Journal of Neuroinflammation. 2016;13(1):211.
  28. Reinsfelt B, Westerlind A, Blennow K, Zetterberg H, Ricksten SE. Open-heart surgery increases cerebrospinal fluid levels of Alzheimer-associated amyloid beta. Acta Anaesthesiologica Scandinavica. 2013;57(1):82-88.
  29. Pikwer A, Castegren M, Namdar S, Blennow K, Zetterberg H, Mattsson N. Effects of surgery and propofol-remifentanil total intravenous anesthesia on cerebrospinal fluid biomarkers of inflammation, Alzheimer’s disease, and neuronal injury in humans: a cohort study. Journal of Neuroinflammation. 2017;14(1):193. doi: 10.1186/s12974-017-0950-2