The chondrotoxic and apoptotic effects of levobupivacaine and bupivacaine on the rabbit knee joint / Os efeitos condrotóxicos e apoptóticos de levobupivacaína e bupivacaína na articulação do joelho de coelhos

Abstract Background: A single dose injection or continuous infusion of local anesthetics into the joint space is considered to be a well-defined analgesia technique. The aim of this study was to investigate the chondrotoxic and apoptotic effects of single-dose intra-articular injection of levobupivacaine and bupivacaine on rabbit knee joint tissues. Materials and methods: The animals were allocated into two groups each containing 20 rabbits. 0.5% levobupivacaine (Group L) and 0.5% bupivacaine (Group B) were applied intra-articularly to the left posterior joints of rabbits. At the same time, normal saline was applied to the right posterior leg knee joints of rabbits in both groups and used as a control (Group S). At the end of the 7th and 28th days after the intraarticular injections, ten randomly chosen rabbits in each group were killed by applying intraperitoneal thiopental. Sections of cartilage tissue samples were stained for light microscopic examinations and the TUNEL method was used to investigate apoptotic cells. Results: As a result of immunofluorescence microscopic examination, the number of apoptotic cells in Group B at day 7 and day 28 were both significantly higher than Group L and S (p < 0.05). Also, the number of apoptotic cells in Group L at day 7 and day 28 were both significantly higher than Group S (p < 0.05). Conclusions: We found that bupivacaine is more chondrotoxic than other anesthetic agent and increases the number of apoptotic cells. These results indicated that bupivacaine caused high chondrotoxic damage and it led to more apoptotic activation than levobupivacaine.

Resumo Justificativa: Uma injeção em dose única ou infusão contínua de anestésicos locais no espaço articular é considerada uma técnica de analgesia bem definida. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos condrotóxicos e apoptóticos da injeção intra-articular com dose única de levobupivacaína e bupivacaína em tecidos articulares do joelho de coelho. Material e métodos: Os animais foram alocados em dois grupos, cada um contendo 20 coelhos. Levobupivacaína a 0,5% (Grupo L) e bupivacaína a 0,5% (Grupo B) foram aplicadas intra-articularmente nas articulações posteriores esquerdas de coelhos. Ao mesmo tempo, solução salina normal foi aplicada nas articulações do joelho da perna posterior direita de coelhos em ambos os grupos e usada como controle (Grupo S). Ao fim do 7° e 28° dias após as injeções intra-articulares, 10 coelhos escolhidos aleatoriamente em cada grupo foram mortos por aplicação de tiopental intraperitoneal. Seções de amostras de tecido cartilaginoso foram coradas para exames de microscopia de luz, e o método TUNEL foi usado para investigar células apoptóticas. Resultados: Como resultado do exame microscópico de imunofluorescência nos dias 7 e 28, o número de células apoptóticas no Grupo B foi significativamente maior que nos grupos L e S (p < 0,05). Além disso, o número de células apoptóticas nos dias 7 e 28 foi significativamente maior no Grupo L do que no Grupo S (p < 0,05). Conclusões: Demonstramos que a bupivacaína é mais condrotóxica do que o outro agente anestésico e aumenta o número de células apoptóticas. Esses resultados indicaram que a bupivacaína causou intensa lesão condrotóxica e levou a uma ativação apoptótica maior do que a levobupivacaína.

Neurotoxic effects of levobupivacaine and fentanyl on rat spinal cord / Efeitos neurotóxicos de levobupivacaína e fentanil sobre a medula espinhal de ratos / Efectos neurotóxicos de la levobupivacaína y el fentanilo sobre la médula espinal de ratones

BACKGROUND: The purpose of the study was to compare the neurotoxic effects of intrathecally administered levobupivacaine, fentanyl and their mixture on rat spinal cord. METHODS: In experiment, there were four groups with medication and a control group. Rats were injected 15 µL saline or fentanyl 0.0005 µg/15 µL, levobupivacaine 0.25%/15 µL and fentanyl 0.0005 µg + levobupivacaine 0.25%/15 µL intrathecally for four days. Hot plate test was performed to assess neurologic function after each injection at 5th, 30th and 60th min. Five days after last lumbal injection, spinal cord sections between the T5 and T6 vertebral levels were obtained for histologic analysis. A score based on subjective assessment of number of eosinophilic neurons - Red neuron - which means irreversible neuronal degeneration. They reflect the approximate number of degenerating neurons present in the affected neuroanatomic areas as follows: 1, none; 2, 1-20%; 3, 21-40%; 4, 41-60%; and 5, 61-100% dead neurons. An overall neuropathologic score was calculated for each rat by summating the pathologic scores for all spinal cord areas examined. RESULTS: In the results of HPT, comparing the control group, analgesic latency statistically prolonged for all four groups.In neuropathologic investment, the fentanyl and fentanyl + levobupivacaine groups have statistically significant high degenerative neuron counts than control and saline groups. CONCLUSIONS: These results suggest that, when administered intrathecally in rats, fentanyl and levobupivacaine behave similar for analgesic action, but fentanyl may be neurotoxic for spinal cord. There was no significant degeneration with levobupivacaine, but fentanyl group has had significant degeneration. .

JUSTIFICATIVA: O objetivo deste estudo foi comparar os efeitos neurotóxicos da administração por via intratecal de levobupivacaína e fentanil e suas misturas sobre a medula espinhal de ratos. MÉTODOS: O experimento compreendeu quatro grupos que receberam medicamento e um grupo controle. Os ratos foram submetidos a injeção de salina (15 µL) ou fentanil (0,0005 µg/15 mL), levobupivacaína a 0,25% (15 µL) e fentanil (0,0005 µg + levobupivacaína a 0,25%/15 µL) por via intratecal durante quatro dias. O teste de placa quente foi usado para avaliar a função neurológica após cada injeção nos minutos cinco, 30 e 60. Cinco dias após a última injeção lombar, secções da medula espinhal entre os níveis vertebrais T5 e T6 foram obtidas para análise histológica. Usamos um escore com base na avaliação subjetiva do número de neurônios eosinofílicos (neurônios vermelhos), o que significa degeneração neuronal irreversível. Esses neurônios refletem o número aproximado de neurônios em degeneração presentes nas áreas neuroanatômicas afetadas da seguinte forma: 1 = nenhum; 2 = 1-20%; 3 = 21-40%; 4 = 41-60% e 5 = 61-100% neurônios mortos. Um escore neuropatológico global foi calculado para cada rato pela soma dos escores patológicos para todas as áreas examinadas da medula espinhal. RESULTADOS: Nos resultados do TPQ, comparando o grupo controle, a latência analgésica foi estatisticamente prolongada para todos os quatro grupos.Em investimento neuropatológico, os grupos fentanil e fentanil + levobupivacaína apresentaram degeneração neuronal em contagens significativamente mais altas di que os grupos controle e salina. CONCLUSÕES: Esses resultados sugerem que fentanil e levobupivacaína, quando administrados por via intratecal em ratos, se comportam de forma semelhante à ação analgésica, mas fentanil pode ser neurotóxico para a medula espinhal. Não houve degeneração significativa com levobupivacaína, mas o grupo fentanil apresentou degeneração significativa. .

JUSTIFICACIÓN: El objetivo de este estudio fue comparar los efectos neurotóxicos de la administración por vía intratecal de la levobupivacaína y el fentanilo y su mezcla sobre la médula espinal de ratones. MÉTODOS: El experimento abarcó 4 grupos que recibieron medicamento y un grupo control. Los ratones recibieron inyección de solución salina (15 µL) o fentanilo (0,0005 µg/15µL), levobupivacaína al 0,25% (15 µL) y fentanilo (0,0005 µg + levobupivacaína al 0,25%/15 µL) por vía intratecal durante 4 días. Se empleó el test de placa caliente para evaluar la función neurológica tras cada inyección en los minutos 5, 30 y 60. Cinco días después de la última inyección lumbar, se obtuvieron las secciones de la médula espinal entre los niveles vertebrales T5 y T6 para el análisis histológico. Usamos una puntuación basándonos en la evaluación subjetiva del número de neuronas eosinofílicas (neuronas rojas), lo que significa degeneración neuronal irreversible. Esas neuronas reflejan el número aproximado de neuronas en degeneración presentes en las áreas neuroanatómicas afectadas de la siguiente forma: 1 = ninguna; 2 = 1-20%; 3 = 21-40%; 4 = 41-60% y 5 = 61-100% neuronas muertas. Para cada ratón se calculó una puntuación neuropatológica global a través de la suma de las puntuaciones patológicas de todas las áreas examinadas de la médula espinal. RESULTADOS: En los resultados del test de placa caliente, comparando el grupo control, la latencia analgésica fue estadísticamente prolongada para los 4 grupos.En la inversión neuropatológica, los grupos fentanilo y fentanilo + levobupivacaína tuvieron una degeneración neuronal en recuentos significativamente más altos que los grupos control y salina. CONCLUSIONES: Esos resultados nos sugieren que el fentanilo y la levobupivacaína, cuando se administran por vía intratecal en ratones, se comportan de forma similar a la acción analgésica, pero el fentanilo puede ser neurotóxico para la médula espinal. No hubo ...