The effect of anesthetic preconditioning with sevoflurane on intracellular signal-transduction pathways and apoptosis, in a lung autotransplant experimental model / O efeito do pré-condicionamento anestésico com sevoflurano sobre as vias de transdução de sinal intracelular e a apoptose, em modelo experimental de autotransplante pulmonar

Abstract Background: Anesthetic pre-conditioning attenuates inflammatory response during ischemia-reperfusion lung injury. The molecular mechanisms to explain it are not fully understood. The aim of our investigation was to analyze the molecular mechanism that explain the anti-inflammatory effects of anesthetic pre-conditioning with sevoflurane focusing on its effects on MAPKs (mitogen-activated protein kinases), NF-κB (nuclear factor kappa beta) pathways, and apoptosis in an experimental lung autotransplant model. Methods: Twenty large white pigs undergoing pneumonectomy plus lung autotransplant were divided into two 10-member groups on the basis of the anesthetic received (propofol or sevoflurane). Anesthetic pre-conditioning group received sevoflurane 3% after anesthesia induction and it stopped when one-lung ventilation get started. Control group did not receive sevoflurane in any moment during the whole study period. Intracellular signal-transduction pathways (MAPK family), transcription factor (NF-κB), and apoptosis (caspases 3 and 9) were analyzed during experiment. Results: Pigs that received anesthetic pre-conditioning with sevoflurane have shown significant lower values of MAPK-p38, MAPK-P-p38, JNK (c-Jun N-terminal kinases), NF-κB p50 intranuclear, and caspases (p < 0.05) than pigs anesthetized with intravenous propofol. Conclusions: Lung protection of anesthetic pre-conditioning with sevoflurane during experimental lung autotransplant is, at least, partially associated with MAPKs and NF κB pathways attenuation, and antiapoptotic effects.

Resumo Justificativa: O pré-condicionamento anestésico atenua a resposta inflamatória durante a lesão de isquemia-reperfusão do pulmão. Os mecanismos moleculares para explicá-lo não são totalmente compreendidos. O objetivo de nossa investigação foi analisar o mecanismo molecular que explica os efeitos anti-inflamatórios do pré-condicionamento anestésico com sevoflurano, enfocar seus efeitos sobre as proteínas quinases ativadas por mitógenos (MAPKs), o fator nuclear kappa beta (NF-κB) e a apoptose em modelo experimental de autotransplante pulmonar. Métodos: Vinte porcos Large White submetidos à pneumonectomia e autoimplante de pulmão foram divididos em dois grupos de 10 membros com base no anestésico recebido (propofol ou sevoflurano). O grupo de pré-condicionamento anestésico recebeu sevoflurano a 3% após a indução da anestesia, que foi descontinuado quando a ventilação monopulmonar foi iniciada. O grupo controle não recebeu sevoflurano em qualquer momento durante todo o período do estudo. As vias de transdução de sinal intracelular (família MAPK), o fator de transcrição (NF-κB) e a apoptose (caspases 3 e 9) foram analisados durante o experimento. Resultados: Os suínos que receberam pré-condicionamento anestésico com sevoflurano apresentaram valores mais baixos de MAPK-p38, MAPK-P-p38, c-Jun N-terminal quinases (JNK), NF-κB p50 intranuclear e caspases (p < 0,05) do que os suínos anestesiados com propofol intravenoso. Conclusões: A proteção pulmonar do pré-condicionamento anestésico com sevoflurano durante o autotransplante pulmonar experimental está, pelo menos, parcialmente associada à atenuação das vias de MAPKs e NF κB e aos efeitos antiapoptóticos.

Deep versus moderate neuromuscular block during one-lung ventilation in lung resection surgery / Bloqueio neuromuscular profundo versus moderado durante a ventilação monopulmonar em cirurgia de ressecção pulmonar

Abstract Background and objectives: Neuromuscular relaxants are essential during general anesthesia for several procedures. Classical anesthesiology literature indicates that the use of neuromuscular blockade in thoracic surgery may be deleterious in patients in lateral decubitus position in one-lung ventilation. The primary objective of our study was to compare respiratory function according to the degree of patient neuromuscular relaxation. Secondary, we wanted to check that neuromuscular blockade during one-lung ventilation is not deleterious. Methods: A prospective, longitudinal observational study was made in which each patient served as both treated subject and control. 76 consecutive patients programmed for lung resection surgery in Gregorio Marañon Hospital along 2013 who required one-lung ventilation in lateral decubitus were included. Ventilator data, hemodynamic parameters were registered in different moments according to train-of-four response (intense, deep and moderate blockade) during one-lung ventilation. Results: Peak, plateau and mean pressures were significantly lower during the intense and deep blockade. Besides compliance and peripheral oxygen saturation were significantly higher in that moments. Heart rate was significantly higher during deep blockade. No mechanical ventilation parameters were modified during measurements. Conclusions: Deep neuromuscular blockade attenuates the poor lung mechanics observed during one-lung ventilation.

Resumo Justificativa e objetivos: Os relaxantes neuromusculares são essenciais durante a anestesia geral para vários procedimentos. A literatura clássica de anestesiologia indica que o uso de bloqueio neuromuscular em cirurgia torácica pode ser prejudicial em pacientes posicionados em decúbito lateral com ventilação seletiva. O objetivo primário deste estudo foi comparar a função respiratória de acordo com o grau de relaxamento neuromuscular do paciente. O objetivo secundário foi verificar que o bloqueio neuromuscular durante a ventilação seletiva não é prejudicial. Métodos: Estudo observacional, prospectivo e longitudinal no qual cada paciente serviu como próprio controle. Foram incluídos 76 pacientes consecutivos, agendados para cirurgia de ressecção do pulmão no Hospital Gregorio Marañon ao longo de 2013, submetidos à ventilação seletiva em decúbito lateral. Os dados do ventilador e os parâmetros hemodinâmicos foram registrados em diferentes momentos de acordo com a resposta por sequência de quatro estímulos (bloqueio intenso, profundo e moderado) durante a ventilação seletiva. Resultados: As pressões de pico, platô e média foram significativamente menores durante os bloqueios intenso e profundo. Além disso, complacência e saturação periférica de oxigênio foram significativamente maiores nesses momentos. A frequência cardíaca foi significativamente maior durante o bloqueio profundo. Não houve alteração dos parâmetros da ventilação mecânica durante as mensurações. Conclusões: O bloqueio neuromuscular profundo atenua a mecânica pulmonar deficiente observada durante a ventilação seletiva.