Comparative immunohistochemical assessment of the effect of repetitive anesthesia with isoflurane and sevoflurane on rat liver / Avaliação imunohistoquímica comparativa do efeito da anestesia repetitiva com isoflurano e sevoflurano sobre o fígado de rato

Abstract Background and objectives: Inhalation anesthetics are used in human, as well as veterinary medical practice. In the present study we investigated the effect of isoflurane and sevoflurane on rat hepatocytes. Methods: A total of 40 Wistar female rats were used in this study. Animals were divided in groups of 5 rats. Groups IM, SM served as control groups. Groups I1, I2, I3 were used to study isoflurane and S1, S2, S3 for sevoflurane study. They were anesthetized 3 times, for 2 h long, at 2 days interval with a concentration of: 1.5% isoflurane (I1, I2, I3) and 2% sevoflurane (S1, S2, S3). The oxygen supply throughout the anesthesia was 1 L O2/min. Groups IM, IS, I1, S1 were sacrificed immediately after the last anesthesia. Groups I2, S2 were sacrificed 6 h after the last anesthesia, and groups I3, S3, 24 h post-anesthesia. Liver samples were harvested to highlight caspase-3 in apoptotic hepatocytes. Results: Following isoflurane administration, there were less than 1% cells in apoptosis highlighted in rat livers from groups IM, I1 and I2. At 24 h post-anesthesia (group I3), a small number of apoptotic hepatocytes was highlighted (around 3.23% cells in apoptosis), with a strictly periacinar disposition, randomly distributed in a small number of hepatic lobules. After sevoflurane administration, less than 1% apoptotic hepatocytes were identified at all control moments throughout the study. Conclusions: The results suggest that the anesthetics do not present a considerable hepatotoxicity. The comparative assessment of the two anesthetics shows that sevoflurane is superior to isoflurane.

Resumo Justificativa e objetivos: Anestésicos inalatórios são usados em humanos e também na prática médica veterinária. No presente estudo investigamos o efeito de isoflurano e sevoflurano em hepatócitos de rato. Métodos: Foram usados neste estudo 40 ratos Wistar fêmeas. Os animais foram divididos em grupos de cinco. Os grupos IM e SM serviram como controle. Os grupos I1, I2 e I3 foram usados para o estudo de isoflurano e os grupos S1, S2 e S3 para o estudo de sevoflurano. Os ratos foram anestesiados três vezes, durante duas horas em intervalos de dois dias, com uma concentração de 1,5% de isoflurano (I1, I2, I3) e 2% de sevoflurano (S1, S2, S3). O fornecimento de oxigênio durante a anestesia foi de 1 L O2/min. Os grupos IM, IS, I1 e S1 foram sacrificados imediatamente após a última anestesia. Os grupos I2 e S2 foram sacrificados seis horas após a última anestesia e os grupos I3 e S3 foram sacrificados 24 horas após a anestesia. Amostras dos fígados foram colhidas para ressaltar a caspase-3 em hepatócitos apoptóticos. Resultados: Após a administração de isoflurano, havia menos de 1% das células em apoptose em destaque nos fígados dos ratos dos grupos IM, I1 e I2. Às 24 horas após a anestesia (grupo I3), um pequeno número de hepatócitos apoptóticos foi destacado (3,23% de células em apoptose), com uma disposição estritamente periacinar, distribuídos aleatoriamente em um pequeno número de lóbulos hepáticos. Após a administração do sevoflurano, menos de 1% de hepatócitos apoptóticos foi identificado em todos os momentos de controle ao longo do estudo. Conclusões: Os resultados sugerem que os anestésicos não apresentam uma hepatotoxicidade considerável. A avaliação comparativa dos dois anestésicos mostra que sevoflurano é superior ao isoflurano.

Genotoxicity and cytotoxicity of sevoflurane in two human cell lines in vitro with ionizing radiation / Genotoxicidad y citotoxicidad del sevoflurane en dos lineas celulares humanas in vitro con radiacion ionizante

Objective: To determine the in vitro toxicity of different concentrations of sevoflurane in cells exposed to X-ray. Methods: The genotoxic effects of sevofluorane were studied by means of the micronucleus test in cytokinesis-blocked cells of irradiated human lymphocytes. Subsequently, its cytotoxic effects on PNT2 (normal prostate) cells was determined using the cell viability test (MTT) and compared with those induced by different doses of X-rays. Results: A dose- and time-dependent cytotoxic effect of sevofluorane on PNT2 cells was determined (p >0.001) and a dose-dependent genotoxic effect of sevofluorane was established (p >0.001). Hovewer, at volumes lower than 30 μL of sevofluorane at 100%, a non-toxic effect on PNT2 cells was shown. Conclusion: sevofluorane demonstrates a genotoxic capacity as determined in vitro by micronucleus test in cytokinesis-blocked cells of irradiated human lymphocytes.

Objetivo: Determinar la capacidad genotóxica del anestésico sevofluorano en en células expuestas a radiación ionizante. Métodos: La genotoxicidad del sevofluorane se determinó mediante el test del bloqueo citocinético de linfocitos humanos irradiados bloqueados con citochalasina. La capacidad citotóxica se determinó mediante el test de viabilidad celular e inhibición del crecimiento celular (MTT) en células PNT2 (epiteliales de próstata), comparando sus resultados con los inducidos por diferentes dosis de rayos X. Resultados: Se ha determinado un efecto citotóxico del sevofluorane sobre las células PNT2 que presenta correlación con la dosis administrada y el tiempo de estudio utilizado (p >0.001), así como un efecto genotóxico con características dosis-dependientes (p >0.001). Sin embargo, con volúmenes de sevofluorane puro inferiores a 30 μL no encontramos efecto citotóxico sobre las células PNT2. Conclusión: Sevofluorane muestra una significativa capacidad genotóxica in vitro determinada mediante el test de micronúcleos en linfocitos humanos irradiados con bloqueados citocinético mediante citochalsina.